Laporan Praktikum Karakteristik Dioda

Karakteristik Dioda

I. Tujuan
  1. Mengamati karakteristik hubungan V-I dari dioda silikon dan zener.
  2. Menentukan tegangan ambang (treshold) dioda.
  3. Menghitung tahanan maju (forward resistance) dan tahanan mundur (reverse resistance) pada              dioda.
  4. Menentukan tegangan dadal dari dioda zener

II. Dasar Teori
    Dalam elektronika, dioda adalah komponen aktif berjalur dua. Dioda mempunyai dua elektrode aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimiliki. Dioda verikap digunakan sebagai kondensator pengendali tegangan. Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda sering disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi umum dioda adalah untuk memperolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya. Karena dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan (Cyril, 1993).
    Terdapat dua jenis dioda, yaitu dioda ideal dan real dioda. Ketika mendiskusikan dioda ideal, maka akan mengganti kesebuahan model ideal dari dioda. Begitu banyak tersedia karena dioda biasanya dipergunakan untuk reaktifikasi banyak perusahaan manufaktur menggunakan dioda pula. Pada tahun 1940 dan 1950 teknik mesin di Bell laboratories membentuk dioda dari bahan kristal, yang secara umum dibuat dari silikon dan germanium. Banyak dioda modern dibuat dari bahan materian semikonduktor silikon. Dioda merupakan sebuah perangkat yang mana penurunan resistensi karena arus yang melewatinya mengalami kenaikan. Penggunaan baterai 0,7 Volt untuk membuat tegangan dioda menyala merupakan perubahan sederhana dengan model on-off. Biarpun sebuah model akurat dari real dioda juga termasuk resistensi (Michael, 1997).
    Terjadinya pasangan elektron lubang merupakan proses yang dapat balik, energi dilepas bila elektron bergabung kembali dengan lubang. Untuk silikon dan germanium, rekombinasi biasanya terjadi pada cacat dalam kristal yang dapat menjebak elektron. Hanya kadang-kadang silikon tetapi sering pada senyawa galium arsenida, elektron langsung jatuh ke lubang dan foton energi dibangkitkan. Sambungan galium arsenida yang memberikan kondisi optimum untuk pembangkitan radiasi dalam daerah tampak mata disebut dioda pemancar cahaya. Dengan kondisi khusus cahaya yang dipancarkan menjadi koheren (Ralph,1984).
    Semikonduktor adalah sebuah elemen dengan kemampuan listrikdiantara sebuah konduktor dan isolator. Semikonduktor yang baik memiliki 4 elektron valensi. Germanium adalah contoh semikonduktor. Tetapi germanium memiliki kelemahan yaitu arus balik sangat besar dimana para ilmuan tidak dapat mengatasinya. Pada dasarnya semikonduktor ada dua yaitu semikonduktor murni dan semikonduktor penyuntikan memiliki satu cara menambah daya konduksi semikonduktor dengan menyuntik. Hal ini berarti menambah atom-atom yang tidak murni kedalam kristal instrinsin untuk merubah gaya konduksi elektriknya. Hal demikian dapat dilakukan dengan penambahan elektron bebas (Albert, 2003).
    Sebuah dioda daya adalah komponen sambungan pn dua terminal dan sambungan pn dibentuk dari penumuhan pencampuran difusi dan epiktasial. Teknik kendali modern dalam proses difusi dan epiktasial mengizinkan karakteristik komponen yang diinginkan menunjukkan pandangan sebagian dari sebuah sambungan pn dan simbol dioda. Ketika potensial anoda (+) terhadap katoda, dioda bertindak maju dan dioda terkonduksi memiliki drop tegangan maju yang relatif kecil, dan besarnya tergantung pada proses manufakturnya dan temperatur sambungan. Ketika potensian katoda (+) terhadap anoda, dioda dikatakan sebagai bias mundur (Rashid, 1992).


III. Alat dan Bahan
1. Dioda silikon dan Dioda zener
2. Resistor
3. Multimeter
4. Power Supply
5. Sumber Tegangan
6. Proton Board
7. Jumper

IV. Cara Kerja
      1. Karakteristik Dioda (IN4001 atau IN4002)
         

       2. Karakteristik Dioda Zener 
           



V. Data Percobaan
    -
VI. Analisis 
    Pada percobaan karakteristik dioda digunakan dioda silikon dan dioda zener. Dioda tersebut dirangkai dan diberi tegangan maju dan tegangan mundur untuk mengetahui dan mengamati karakter masing-masing dioda, serta mengetahui hubungan tegangan dan arus pada masing-masing dioda.
    Percobaan pertama menggunakan dioda silikon IN4002. Pada dioda diberikan tegangan 0,1 Volt sampai 0,7 Volt, dengan skala perubahan 0,1 Volt. Tegangan dadal yang diperoleh pada percobaan terdapat 0,6 Volt - 0,7 Volt, serta berdasarkan grafik tegangan ambang atau tegangan yang menyebabkan arus awalnya mengalir dengan lampat sekali menjadi cepat pada dioda silikon ini adalah 0,6 Volt - 0,7 Volt. Berdasarkan literatur, tegangan ambang pada dioda dapat terlihat ketika tegangannya menunjukkan 0,6 Volt - 0,7 Volt.
    Percobaan yang kedua dilakukan adalah pada dioda silikon bertegangan mundur. Percobaan ini dilakukan dengan cara membalikkan kutub dioda yang ada pada rangkaian. Pada percobaan tegangan yang diberikan yaitu 0,5 Volt, 1 Volt, 2 Volt, 3 Volt, 4 Volt, 5 Volt, 6 Volt, 7 Volt, 8 Volt, 9 Volt, 10 Volt, 11 Volt dan 12 Volt. Arus yang mengalir pada dioda ketika tegangannya ditambah arusnya semakin besar. Namun pada saat tegangannya 11 Volt arus pada dioda turun drastis. Pada tegangan 11 Volt tersebut tegangan dadal pada silikon terjadi. Nilai arus berubah turun jika attenautor pada multimeter diubah. Hal inilah yang merupakan faktor dari turunnya nilai I𝐃.
    Pada percobaan ketiga yaitu menggunakan dioda zener bertegangan maju. Pada dasarnya prinsip yang dimiliki oleh dioda zener sama dengan dioda silikon. Tetapi pada dioda zener tegangan mundurnya lebih cepat mencapai arus maksimumnya dibandingkan tegangan majunya. Karena dioda jenis zener ini memang dirancang untuk menghasilkan tegangan balik. Berdasarkan grafik tegangan dadal pada dioda zener adalah antara 0,6 Volt - 0,7 Volt dan tegangan ambang pada 0,6 Volt - 0,7 Volt.
    Percobaan terakhir yang digunakan adalah dengan menggunakan dioda zener bertegangan mundur. Berdasarkan grafik tegangan dadal pada dioda zener adalah 3 Volt - 4 Volt dan tengan ambangnya 3 Volt - 4 Volt. Berdasarkan keempat grafik, grafik hubungan antara tegangan dan arus pada dioda bukan fungsi linier. Hal tersebut dikarenakan adanya tegangan ambang dan tegangan dadal.
    Nilai tahanan berdasarkan data percobaan pada dioda silikon tegangan maju sebesar 62,01 𝛀, pada dioda silikon tegangan mundur 250.519,31 𝛀, pada dioda zener tegangan maju sebesar 52,90 𝛀 dan ketika tegangan mundur sebesar 1.053,37 𝛀.
    Berdasarkan literatur yang ada, keempat grafik sesuai dengan literatur.

VII. Kesimpulan
 7.1 Hubungan antar V-I pada dioda silikon dan dioda zener adalah berbanding lurus, semakin besar nilai tegangan maka arus yang mengalir semakin besar. Hal ini sesuai dengan Hukum Ohm yang berbunyi "Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau konduktor akan berbanding lurus dengan tegangan (V) yang diterapkan kepadanya, dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)".
 7.2 Tegangan ambang yang didapatkan pada percobaan ini :
       a. Tegangan ambang dioda silikon (tegangan maju) 0,6 Volt - 0,7 Volt.
       b. Tegangan ambang dioda silikon (tegangan mundur) 11 Volt.
       c. Tegangan ambang dioda zener (tegangan maju) 0,6 Volt - 0,7 Volt.
       d. Tegangan ambang dioda zener (tegangan mundur) 3 Volt - 4 Volt.
 7.3 Tegangan maju dan mundur yang didapat pada percobaan ini :
       a. Tegangan maju dioda silikon 62,01 𝛀
       b. Tegangan mundur dioda silikon 250.519,31 𝛀
       c. Tegangan maju dioda zener 52,90 𝛀
       d. Tegangan mundur dioda zener 1.053,37 𝛀
 7.4 Tegangan dadal adalah tegangan dimana ketika pada nilai tertentu, arus tiba-tiba naik atau turun secara drastis
       a. Tegangan dadal dioda silikon (tegangan maju) 0,6 Volt - 0,7 Volt.
       b. Tegangan dadal dioda silikon (tegangan mundur) 11 Volt.
       c. Tegangan dadal dioda zener (tegangan maju) 0,6 Volt - 0,7 Volt.
       d. Tegangan dadal dioda zener (tegangan mundur) 3 Volt - 4 Volt.

VIII. Daftar Pustaka
Albert.2003.Dasar Elektronika.Jakarta:Bumi Aksara.
Cyril.1993.Power Electronic Third Edition.London:Mc.Graw.
Michael.1997.Electronic Devices and Circuit.Jakarta:UI Press.
Ralph.1984.Rangkaian Pirank dan Sistem Edisi Keempat.Jakarta:Erlangga.
Rashid.1992.Elektronika Daya.Jakarta:PT.Dienhalindo Jakarta.

Posting Komentar

0 Komentar