HARIS HENDRA ULYA: TP MODUL 1

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Soal

2. Prinsip kerja

3. Video Simulasi

4. Download File

1. Soal [Kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan dioda, beserta simbol dari dioda?

Jawab:

Dioda adalah komponen elektronika pasif yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N ( P-N Junction ). Elektroda yang dihubungan dengan material jenis P disebut anoda dan yang dihubungkan dengan material jenis N disebut katoda. Kontruksi dan simbol dioda seperti pada gambar berikut :

(a) (b)

Gambar 1.1

(a) Kontruksi dioda (b) Simbol dioda

Dioda akan mengalirkan arus maju (konduksi) jika diberi bias maju (forward bias) yaitu anoda mendapat tegangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif. Sebaliknya, jika diberi bias mundur (reverse bias) maka dioda mempunyai resistansi tinggi. Pada dasarnya dioda akan mengalami konduksi jika diberi tegangan maju yang cukup (0,7 V untuk dioda silikon dan 0,2 V untuk dioda germanium). Setelah mencapai tegangan tersebut, setiap kenaikan tegangan akan diikuti dengan kenaikan arus.

2. Jelaskan prinsip kerja dan kurva karakteristik dari diode!

Jawab:

Pada saat terjadi forward bias, terjadi perpindahan muatan listrik positif ke bagian positif dioda yang akan mengisi positif layer sehingga menekan depletion layer.

Sedangkan pada reverse bias, muatan positif dan muatan negative pada daerah P dioda akan ditarik oleh sumber. Sehingga depletion layer akan melebar dan tidak dapat mengalirkan arus.

Dioda aktif apabila , untuk bahan semikonduktor Silikon VF = 0,7 Volt dan untuk bahan semikonduktor Germanium VF = 0,3 Volt. Dioda tidak aktif apabila VD < 0 maka untuk semikonduktor Silikon ID = 0 mA dan untuk semikonduktor Germanium ID =IR.

VD  VF14

Pada saat arus reverse bias maksimum atau sama dengan VBD

(Breakdown Voltage) maka arus tak terhingga atau dioda dapat

menjadi rusak.

Rumus umum untuk arus dioda ID adalah:

dimana,

IS = arus reverse saturasi

k = 11.600/ɳ dengan ɳ=1 untuk Ge dan ɳ=2 untuk Si

Tk = TC + 273

(a) (b)

Gambar 1.2

(a) Forward bias (b) Reverse bias

Dioda ideal, didekati melalui pendekatan setengah linier (Piece Wise Linear) ada 3 pendekatan, yang didekati secara grafis.

(a)

(b)

(c)

Gambar 1.3

(a)Kondisi diode ideal (R=0) (b)Kondisi diode non-ideal (R≠0) (c)Kondisi diode riil

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dioda Zener!

Jawab:

Dioda Zener merupakan jenis diode yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian reverse bias (bias balik).

Gambar 1.4

Simbol dioda Zener

Pada dasarnya, dioda zener akan menyalurkan arus listrik ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas tegangan tembusnya. Karakteristik ini berbeda dengan dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. Sebuah dioda zener yang dipasangkan dalam rangkaian reverse bias akan menjaga agar tegangan jatuhnya outputnya tetap stabil walaupun tegangan input diubah-ubah.

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Clipper!

Jawab:

Rangkaian clipper adalah rangkaian pembentuk gelombang (waveshaping) yang berfungsi memotong bentuk gelombang pada level dc tertentu.

Gambar 1.5 Rangkaian clipper

5. Jelaskan prinsip kerja clipper!

Jawab:

a). seri

Rangkaian dan bentuk gelombang input Vi dan output VO serta hasil simulasi seperti gambar 41. Pada saat tegangan input Vi bertegangan setengah gelombang positif maka arus dari Vi mengalir ke dioda D1, terus ke tahanan R dan kembali ke Vi, sehingga tegangan setengah gelombang positif terbentuk di tahanan R. Dan sebaliknya pada saat tegangan input bertegangan setengah gelombang negatif maka dioda D1 tidak aktif sehingga tegangan di VO = VR = 0 Volt.

Clipper seri dengan DC

Rangkaian suatu sumber tegangan dc yang diserikan dengan dioda seperti

Paralel

Adapun rangkaian dan bentuk gelombang input Vi dan output VO serta hasil simulasi seperti gambar 43. Pada saat tegangan input Vi bertegangan setengah gelombang positif maka arus dari Vi mengalir ke tahanan R, terus ke dioda D1 dan kembali ke Vi, sehingga tegangan VO = VD = 0,7 Volt. Dan sebaliknya pada saat tegangan input bertegangan setengah gelombang negatif maka dioda D1 tidak aktif sehingga tegangan di VO = Vi.

2. Prinsip Kerja [Kembali]

A. Rangkaian Dioda

Pada rangkaian forward bias, arus dari sumber tegangan akan memasuki resistor R1 sebesar 100 ohm menuju kaki anoda dioda dan keluar pada kaki katoda, lalu mengalir menuju ground. Dikarenakan sumber positif bertemu dengan kaki positif dioda (anoda), terjadi pemindahan muatan positif yang akan mengisi positif layer dan menyebabkan depletion layer ditekan. Hal ini yang menyebabkan arus mengalir melewati dioda sehingga pada amperemeter terdeteksi arus menuju gound.

Pada rangkaian reverse bias, arus dari sumber tegangan akan memasuki resistor R1 sebesar 100 ohm menuju kaki katoda dioda. Dikarenakan sumber positif bertemu dengan kaki negatif dioda (katoda), muatan positif dan negatif dioda pada daerah P akan ditarik oleh sumber. Hal ini menyebabkan depletion layer melebar. Oleh karena itu, arus tertahan pada kaki katoda dioda dan tidak dapat mengalir melewati dioda, sehingga pada amperemeter terdeteksi arus menuju gound bernilai nol.

B. Rangkaian Dioda Zener

Pada rangkaian, sumber dc sebesar 5v akan mengalirkan arus menuju R1 sebesar 100 ohm, dan memasuki kaki anoda pada dioda zener. Arus akan lanjut mengalir menuju ke ground. Nilai tegangan yang terdapat pada rangkaian terukur kecil. Hal ini disebabkan karena arus positif bertemu dengan kaki anoda dioda zener. Pada amperemeter, terlihat bahwa ada arus yang mengalir dari dioda menuju ground bernilai sangat kecil.

Pada rangkaian, sumber dc sebesar 5v akan mengalirkan arus menuju R1 sebesar 100 ohm, dan memasuki kaki katoda pada dioda zener. Arus akan lanjut mengalir menuju ke ground. Nilai tegangan yang terdapat pada rangkaian terukur lebih besar daripada forward bias. Hal ini disebabkan karena arus positif bertemu dengan kaki katoda dioda zener. Pada amperemeter, terlihat bahwa ada arus yang mengalir dari dioda menuju ground bernilai lebih besar darpada arus diforward bias.

C. Clipper

Pada rangkaian, sumber tegangan ac diberikan sebesar 7,5v dengan frekuensi 1 kHz menuju resistor sebesar 10k ohm. Arus akan dilanjutkan mengalir pada dioda dengan memasuki kaki anoda dioda. Rangkaian ini merupakan jenis clipper positif, yaitu rangkaian pemotongan sinyal input positif. Hal ini bisa dilihat pada osiloskop, dimana sinyal output yang terbaca hanyalah sisi negatif dari sinyal input.

Pada rangkaian, sumber tegangan ac diberikan sebesar 7,5v dengan frekuensi 1 kHz menuju resistor sebesar 10k ohm. Arus akan dilanjutkan mengalir pada dioda dengan memasuki kaki katoda dioda. Rangkaian ini merupakan jenis clipper negatif, yaitu rangkaian pemotongan sinyal input negatif. Hal ini bisa dilihat pada osiloskop, dimana sinyal output yang terbaca hanyalah sisi positif dari sinyal input.

HARIS HENDRA ULYA

TP MODUL 1

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

MEMAHAMI ETIKA DI ERA DIGITAL

Laporkan Penyalahgunaan