Tugas Pendahuluan Modul 1 DIODA

[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?

2. Jelaskan prinsip kerja dan kurva karakteristik dari diode!

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dioda Zener!

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Clipper!

5. Jelaskan prinsip kerja clipper!

Rangkaian:

• Buatlah rangkaian forward bias dan reverse bias (Gambar 1.6 pada modul)

• Buatlah rangkaian forward bias dan reverse bias diode Zener

• Buatlah rangkaian clipper (Gambar 1.7 pada modul)

(Masing-masing rangkaian dilengkapi dengan Voltmeter dan Amperemeter)

Jawab :

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

    Jawab:

    Dioda adalah komponen elektronika aktif yang bersifat semikonduktor dan memiliki dua kutub elektroda, yaitu anoda (+) dan katoda (-) yang berfungsi sebagai penyetabil tegangan dalam sirkuit elektronik, serta sebagai penghambat arus listrik. Dalam perannya sebagai penghambat, dioda memungkinkan aliran arus listrik hanya dari anoda ke katoda, sementara menghambat arus sebaliknya. Selain itu, dioda juga berperan sebagai penyearah arus, yang artinya ia mampu mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Dioda terbuat dari berbagai jenis bahan semikonduktor seperti silikon dan germanium.

  

Simbol dioda 

2. Jelaskan prinsip kerja dan kurva karakteristik dari dioda!

    Jawab:

Prinsip Kerja Dioda

Dioda disebut aktif atau ‘on’ apabila mendapat arus maju IF (forward bias) dari hubungan baterai seperti gambar dan dioda disebut tidak aktif atau ‘off’ apabila mendapat arus mundur IR (reverse bias ) dari hubungan baterai seperti gambar . 

Kurva Karakteristik Dioda

Kurva karakteristik dioda adalah representasi grafis dari hubungan antara tegangan yang diterapkan pada dioda dan arus yang mengalir melalui dioda tersebut.

    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. 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 + 2730

 3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dioda Zener!

    Jawab:

    Dioda Zener (Zener Diode) adalah Komponen Elektronika yang terbuat dari Semikonduktor dan merupakan jenis Dioda yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian Reverse Bias (Bias Balik). Pada saat dipasangkan pada Rangkaian Forward Bias (Bias Maju), Dioda Zener akan memiliki karakteristik dan fungsi sebagaimana Dioda Normal pada umumnya.

    Prinsip kerja Dioda Zener adalah sama dengan kondisi arus reverse dioda dimana pada saat dimana VBD disebut juga dengan VZ maka dioda zener akan aktif dan teganan tetap sebesar tegangan zener VZ walaupun VD diberikan < VZ.

Karakteristik Dioda Zener 

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Clipper!

    Jawab: 

    Clipper adalah suatu rangkaian yang menggunakan dioda untuk memotong atau menghilangkan sebagian sinyal masukan yang berada di bawah atau di atas tingkat tertentu tanpa menyebabkan distorsi pada sinyal yang tersisa. Fungsinya adalah untuk menghasilkan keluaran yang terpotong atau terclipping pada level tegangan yang telah ditentukan. Rangkaian clipper sering digunakan dalam pengolahan sinyal untuk menghilangkan noise atau sinyal yang tidak diinginkan dari sinyal masukan.

 5. Jelaskan prinsip kerja clipper! 

    Jawab: 

    Rangkaian dasar clipper ini bisa menggunakan dioda. Rangkaian clipper yang menggunakan dioda ini bisa dirangkai menjadi 2 jenis. Yang pertama adalah rangkaian clipper seri dan juga rangkaian clipper parallel yang bisa digunakan untuk menyusun rangkaian tersebut. Rangkaian clipper seri akan menghubungkan tiap dioda secara berjajar dengan beban, sementara untuk rangkaian clipper paralel akan menghubungkan dioda yang dipasang paralel dengan beban yang ada di rangkaian tersebut. Untuk masing-masing jenis rangkaian tersebut, rangkaian clipper ini dibagi menjadi negatif (pemotong pada bagian negatif) dan juga clipper positif (pemotong bagian positif). Clipper Seri Poin-poin yang perlu diperhatikan dari rangkaian clipper seri dengan dioda adalah : Dioda dan baterai sebagai rangkaian utama clipper dipasang secara seri dengan sumber sinyal. Bila output rangkaian adalah katoda dioda, maka bagian positif dari sinyal input akan dilewatkan, dan bagian negatif akan dipotong (berarti clipper negatif).

    Sistem kerja dari rangkaian seri adalah bila hasil keluaran atau output pada rangkaian adalah anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong (berarti clipper positif). Besarnya pemotongan atau penghilangan sinyal adalah tegangan baterai ditambah tegangan diode. Sementara untuk sistem kerja pada rangkaian paralel sebagai berikut : Dioda dan baterai akan dipasang secara paralel pada rangkaian clipper tersebut. Bila hasil keluaran atau output pada rangkaian paralel menggunakan katoda dioda, maka negatif akan dipotong atau disebut juga clipper negatif. Namun bila hasil keluaran atau output rangkaian paralel dengan anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong.    

Prinsip kerja clipper adalah memotong bagian dari sinyal inputnya untuk menjaga outputnya tetap berada dalam batas yang diinginkan. 

(a) RANGKAIAN CLIPPER SERI POSITIF

(b) RANGKAIAN CLIPPER SERI NEGATIF

(a) RANGKAIAN CLIPPER PARALLEL POSITIF

(b) RANGKAIAN CLIPPER PARALLEL NEGATIF

2. Prinsip Kerja[Kembali]

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. 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. Oleh karena itu, arus tertahan pada kaki katoda dioda dan tidak dapat mengalir melewati dioda, sehingga pada amperemeter terdeteksi arus menuju gound bernilai nol.


• 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.
    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.
    
• 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.

3. Video Simulasi[Kembali]

• Dioda

• Dioda Zener

• Clipper

4. Download File[Kembali]

Rangkaian Dioda Reverse Bias dan Dioda Forward Bias [klik disini]

Rangkaian Dioda Zener [klik disini]

Rangkaian Clipper Positif [klik disini]

Video Rangkaian Dioda [klik disini]

Video Rangkaian Dioda Zener [klik disini]

Video Rangkaian Clipper [klik disini]

Datasheet Resistor [klik disini]

Datasheet Dioda [klik disini]

Datasheet Voltmeter [klik disini]

Datasheet Amperemeter [klik disini]

Datasheet Dioda Zener [klik disini]

HTML [klik disini]