MODUL 1 ELEKTRONIKA

Modul 1 - Karakteristik Dioda

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ... 

1. A. Karakteristik Dioda
2. B. Dioda Zener
3. C. Half Bridge Rectifier
4. D. Full Bridge Rectifier

MODUL 1

KARAKTERISTIK DIODA 

1. Pendahuluan[Kembali]

Dioda merupakan salah satu komponen elektronik dasar yang memiliki peran penting dalam berbagai rangkaian elektronik. Dioda adalah perangkat semikonduktor yang memungkinkan arus listrik mengalir hanya dalam satu arah, dari anoda ke katoda, dan menahan aliran arus ke arah sebaliknya. Fungsi dasar dioda yang dikenal luas adalah sebagai penyearah arus, yang digunakan dalam konversi arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Namun, dioda juga memiliki berbagai aplikasi lain, seperti pengaman rangkaian, pemrosesan sinyal, dan pengendali tegangan.

Karakteristik dioda ditentukan oleh hubungan antara tegangan yang diterapkan dan arus yang mengalir melaluinya. Dalam kondisi bias maju (forward bias), dioda akan menghantarkan arus setelah tegangan mencapai nilai ambang tertentu, yang disebut tegangan nyala (forward voltage). Sebaliknya, dalam kondisi bias mundur (reverse bias), dioda menahan arus hingga batas tegangan tertentu sebelum terjadi kerusakan, yang dikenal sebagai tegangan tembus (breakdown voltage).

Pemahaman mengenai karakteristik dioda sangat penting untuk merancang dan mengaplikasikan komponen ini dalam berbagai proyek elektronik. Pada praktikum ini, kita akan mempelajari bagaimana dioda berperilaku dalam berbagai kondisi dan mengeksplorasi parameter kunci yang memengaruhi performanya.

2. Tujuan [Kembali] 

1. Mengetahui Prinsip Kerja da Karakteristik Dioda
2. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda Zener.
3. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier

3. Alat dan Bahan[Kembali]

  A. Alat

1. Electronic Base Station

    

2. Electronic Module Kit Dioda, Dioda Zener, Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier

Module

    

  

3. Jumper

  Jumper

    Di bidang elektronika, jumper digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan jalur pada papan sirkuit, memungkinkan konfigurasi dan penyesuaian pengaturan perangkat. Jumper sering dipakai untuk mengatur mode operasi, mengaktifkan atau menonaktifkan fitur, serta dalam proses troubleshooting dan pemeliharaan. Dengan kemudahan dalam pemasangan dan penggantian, jumper mempermudah perubahan konfigurasi tanpa perlu soldering, sehingga meningkatkan fleksibilitas dan efisiensi dalam pengembangan dan perawatan perangkat elektronik.

4. Multimeter

Multimeter

  

B. Bahan

1. Resistor 1K, 10K, 560 ohm

Resistor

 

4. Dasar Teori[Kembali]

Dioda adalah komponen elektronika aktif 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 :

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.

    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.

Gambar 1.2
(a) Forward bias (b) Reverse bias

• Dioda Zener

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

Gambar 1.3 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.

• Dioda sebagai Rectifier (Penyearah)

    Dioda sering digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi arus DC. Ketika dioda dialiri oleh sumber AC, ia hanya akan mengalirkan arus selama setengah siklus positif (untuk dioda ideal) dan menahan arus selama setengah siklus negatif. Ini menghasilkan arus DC yang berdenyut (pulsating DC).

• Half Bridge Rectifier

    Dalam rangkaian penyearah setengah gelombang (Half bridge Rectifier), hanya setengah dari gelombang AC yang diteruskan oleh dioda, sehingga menghasilkan arus DC dengan denyutan setengah gelombang. Penyearah setengah gelombang adalah perangkat yang mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).

Gambar 1.4

Half Bridge Rectifier

• Full Bridge Rectifier

    Dalam rangkaian penyearah gelombang penuh dengan menggunakan jembatan dioda (bridge rectifier), seluruh gelombang AC digunakan dan akan menghasilkan arus DC dengan denyutan penuh. Jenis penyearah fase tunggal ini menggunakan empat dioda. Keempat penyearah individual terhubung dalam konfigurasi Bridge atau jembatan loop tertutup untuk menghasilkan output yang diinginkan. Keuntungan utama dari rangkaian jembatan ini adalah tidak memerlukan trafo khusus yang menggunakan center tap.

5. Percobaan[Kembali]