BAB III LANGKAH PERCOBAAN

Transkripsi

1 28 BAB III LANGKAH PERCOBAAN 31 KARAKTERISTIK DIODA 311 Tujuan ahasiswa mengetahui dan memahami karakteristik dioda yang meliputi daerah kerja dioda, dioda dengan masukan gelombang kotak, dan waktu pemulihan balik (reverse recovery time) 312 Alat dan Bahan Dioda 1N4007 Dioda 1N4148 Resistor 100 / 20W Resistor 14 Power Supply Function Generator Osiloskop Kabel secukupnya Probe

2 Gambar Untai dan Langkah Percobaan Dioda Dengan asukan DC Gambar 31 Untai untuk Percobaan Karakteristik Dioda dengan asukan DC 1 Rangkai komponen pada protoboard seperti Gambar 31 2 Untuk memperoleh nilai tegangan buka dioda, variasikan tegangan sumber ( V S ) antara 0 5 V dengan kenaikan setiap 0,1 V Ukur dengan multimeter nilai tegangan beban ( V L ) Catat nilai V S dan V L dalam tabel Nilai tegangan dioda saat arus beban mulai muncul adalah nilai tegangan buka dioda tersebut 3 Balik polaritas tegangan sumber sehingga pin anoda pada dioda 1N4007 mendapat supply negatif Ganti resistor beban ( R ) yang bernilai 100 dengan resistor yang bernilai 14 4 Variasikan tegangan sumber antara 0 30 V dengan kenaikan setiap 1 V Ukur dengan multimeter nilai V L Catat nilai V S dan V L dalam tabel 5 Ganti dioda 1N4007 dengan 1N4148, ulangi langkah 1 sampai dengan 4 L

3 30 enghitung Reverse Recovery Time Dioda Gambar 32 Untai untuk Percobaan Dioda dengan asukan Gelombang Kotak 1 Rangkai komponen pada protoboard seperti Gambar 32 2 Amati bentuk gelombang pada resistor beban Kecilkan skala time/div pada osiloskop agar gelombang semakin terlihat jelas seperti Gambar 33 Gambar 33 Grafik Waktu Pemulihan Balik 3 Gambar grafik bentuk gelombang keluaran pada kertas milimeter block untuk dua nilai frekuensi masukan yang berbeda 4 Hitung nilai t a, t b, dan t rr

4 31 5 Ganti dioda 1N4007 dengan 1N4148, ulangi langkah nomor 2 sampai dengan langkah nomor 4 32 KARAKTERISTIK TRANSISTOR 321 Tujuan ahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik masukan dan keluaran transistor serta mengukur arus basis ( I B ), arus kolektor ( I C ), arus emiter ( I E ), dan menghitung penguatan arus ( hfe) 322 Alat dan Bahan Transistor NPN 2N3055 Resistor 100 / 20W Resistor 1 k / 1W Power Supply Function Generator Kabel secukupnya

5 Gambar Untai dan Langkah Percobaan Gambar 34 Untai untuk Percobaan Karakteristik Transistor Karakteristik I C I B Transistor 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 34 2 Atur tegangan V CC agar bernilai 10 V 3 Variasikan tegangan V BB secara perlahan-lahan setiap 0,2 V Ukur dengan multimeter nilai arus kolektor ( I C ) untuk setiap arus basis ( I B ) Catat dalam tabel nilai I C untuk setiap I B yang bersesuaian 4 Ulangi langkah 1 sampai dengan 3 untuk nilai tegangan V CC 15 V dan 20 V 5 Gambar grafik arus kolektor terhadap arus basis pada kertas milimeter block untuk setiap nilai V CC yang digunakan

6 33 Karakteristik V BE I B 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 34 2 Atur tegangan V CC agar tegangan kolektor-emiter ( V CE ) memiliki nilai tertentu, misalnya 7 V 3 Variasikan tegangan V BB secara perlahan-lahan setiap 0,1 V Ukur dengan multimeter nilai tegangan basis-emiter ( V BE ) Catat nilai tegangan V BB dan V BE yang bersesuaian dalam tabel Cari nilai I B dengan menggunakan Persamaan 31 berikut V V BB BE I B (31) RB 4 Ulangi langkah 1 sampai dengan 3 untuk nilai tegangan V CE yang lain, misalnya 8 V dan 9 V 5 Gambar grafik V BE terhadap I B pada kertas milimeter block untuk setiap nilai V CE Karakteristik V CE I C dengan I B sebagai Parameter 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 34 2 Atur tegangan V BB agar I B memiliki nilai tertentu, misalnya 0,3 ma 3 Variasikan tegangan V CC antara 0 sampai dengan 30 V dengan kenaikan setiap 1 V Ukur dengan multimeter dan catat nilai V CE dan I C

7 34 4 Ulangi langkah 1 sampai dengan 3 untuk nilai I B yang lain, misalnya 0,4 ma dan 0,5 ma 5 Gambar grafik V CE terhadap I C pada kertas milimeter block untuk setiap nilai I B Daya Transistor pada Daerah Aktif 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 34 2 Atur tegangan V CC pada nilai tertentu, misalnya 20 V 3 Atur tegangan V BB agar transistor bekerja pada daerah aktif, misalnya 0,7 V 4 Diamkan selama beberapa saat Sentuh transistor untuk mengetahui apakah transistor tersebut mengalami kenaikan suhu atau tidak 5 Saat transistor terasa hangat, catat nilai V CE dan I C yang bersesuaian 6 Analisislah mengapa transistor tersebut mengalami kenaikan suhu Hitunglah juga besarnya daya pada transistor saat transistor tersebut mengalami kenaikan suhu Daya Transistor pada Daerah Saturasi 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 34 2 Atur tegangan V CC pada nilai tertentu, misalnya 20 V 3 Atur tegangan V BB pada nilai tertentu, misalnya 5 V

8 35 4 Diamkan selama beberapa saat Sentuh transistor untuk mengetahui apakah transistor tersebut mengalami kenaikan suhu atau tidak Transistor yang bekerja pada daerah saturasi, seharusnya tidak terasa hangat saat disentuh 5 Catat nilai V CE dan I C yang bersesuaian 6 Analisislah mengapa transistor tersebut tidak terasa hangat Hitunglah besarnya daya pada transistor tersebut dan besarnya hambatan kolektor-emiter saat transistor tersebut on ( R CE (ON) ) 33 KARAKTERISTIK SCR 331 Tujuan ahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik V I SCR serta mengukur arus latching, arus holding, dan tegangan breakover 332 Alat dan Bahan SCR TYN604 Resistor 2200 / 0,5W Resistor 100 / 0,5W Power Supply Function Generator ultimeter Kabel secukupnya

9 Gambar Untai dan Langkah Percobaan Gambar 35 Untai untuk Percobaan Karakteristik SCR engukur Tegangan Breakover 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 35 2 Atur nilai tegangan V agar arus sebesar 10 ma mengalir melalui gerbang SCR TYN604 Saklar S 1 jangan dihubungkan dahulu 3 Variasikan nilai tegangan V AA kemudian hubungkan saklar S 2 4 Picu SCR dengan cara menghubungkan saklar S 1 Ukur nilai Catat dalam tabel V AK dan I A 5 Naikkan nilai V AA hingga arus I A mengalir sendiri tanpa menyalakan tegangan gerbang V untuk memicu SCR Nilai V AA yang mana SCR dapat aktif tanpa mendapat tegangan gerbang disebut Breakover Voltage ( V BO ) 6 Gambar grafik V AK terhadap I A pada kertas milimeter block 7 Ulangi langkah 1 sampai dengan 6 untuk nilai arus gerbang yang lain

10 37 engukur Arus Latching dan Arus Holding 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 35 2 Atur nilai tegangan V agar arus sebesar 10 ma mengalir melalui gerbang SCR TYN604 Saklar S 1 jangan dihubungkan dahulu 3 Hubungkan saklar S 2 Atur nilai tegangan V AA 15 V 4 Picu SCR sesaat dengan cara menghubungkan kemudian memutus saklar S 1 5 Amati arus I A yang muncul pada multimeter Jika setelah saklar S 1 diputus jarum amperemeter yang mengukur I A jatuh ke nol, maka 6 Naikkan nilai tegangan V AA sebanyak 1 V I I 7 Ulangi langkah nomor 4, 5, dan 6 hingga jarum amperemeter yang mengukur I A tidak jatuh ke nol Dengan demikian I I 8 Setelah memperoleh nilai arus latching, secara perlahan-lahan turunkan nilai tegangan V AA 9 Amati jarum amperemeter yang mengukur arus I A Nilai arus tepat sebelum jarum amperemeter secara tiba-tiba jatuh ke nol adalah arus holding 10 Ulangi langkah 1 sampai dengan 8 untuk nilai arus gerbang sebesar 15 ma dan 20 ma A L A L

11 38 34 KARAKTERISTIK TRIAC 341 Tujuan ahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik V I TRIAC serta mengukur arus latching, arus holding, dan tegangan breakover 342 Alat dan Bahan TRIAC BT136 Resistor 100 / 0,5W Resistor 2200 / 0,5W ultimeter Power Supply Function Generator Kabel secukupnya 343 Gambar Untai dan Langkah Percobaan Gambar 36 Untai untuk Percobaan Karakteristik TRIAC

12 39 A ode 1 engukur Tegangan Breakover 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 36 2 Atur nilai tegangan V agar arus sebesar 15 ma mengalir melalui gerbang TRIAC BT136 Saklar S 1 jangan dihubungkan dahulu 3 Variasikan nilai tegangan V kemudian nyalakan saklar S 2 4 Picu TRIAC dengan cara menghubungkan saklar S 1 Ukur nilai V T2T1 dan I Catat dalam tabel 5 Naikkan nilai V hingga arus I mengalir sendiri tanpa menyalakan tegangan gerbang V untuk memicu TRIAC Nilai V yang mana TRIAC dapat aktif tanpa mendapat tegangan gerbang disebut Breakover Voltage ( V BO ) 6 Gambar grafik V T2T1 terhadap I pada kertas milimeter block engukur Arus Latching (I L ) dan Arus Holding (I H ) 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 36 2 Atur nilai tegangan V agar arus sebesar 10 ma mengalir melalui gerbang TRIAC BT136 Saklar S 1 jangan dihubungkan dahulu 3 Hubungkan saklar S 2 Atur nilai tegangan V 15 V 4 Picu TRIAC sesaat dengan cara menghubungkan kemudian memutus saklar S 1

13 40 5 Amati arus I yang muncul pada multimeter Jika setelah V dimatikan jarum amperemeter yang mengukur I jatuh ke nol, maka I I L 6 Ulangi terus langkah nomor 3 sampai 5 hingga jarum amperemeter yang mengukur I tidak jatuh ke nol Dengan demikian I I L 7 Setelah memperoleh nilai arus latching, secara perlahan-lahan turunkan nilai tegangan V 8 Amati jarum amperemeter yang mengukur arus I Nilai arus tepat sebelum jarum amperemeter secara tiba-tiba jatuh ke nol adalah arus holding B ode 2 1 Rangkai untai pada protoboard seperti pada Gambar 36 Balik polaritas tegangan gerbang V dan amperemeter I G 2 Lakukan langkah nomor 2 sampai dengan nomor 8 pada ode 1 C ode 3 1 Rangkai untai pada protoboard seperti pada Gambar 36 Balik polaritas tegangan V, voltmeter V T2T1, dan amperemeter I 2 Lakukan langkah nomor 2 sampai dengan nomor 8 pada ode 1 D ode 4 1 Rangkai untai pada protoboard seperti pada Gambar 36 Balik polaritas tegangan gerbang V, amperemeter I G, tegangan V, voltmeter V T2T1, dan amperemeter I

14 41 2 Lakukan langkah nomor 2 sampai dengan nomor 8 pada ode 1 35 KARAKTERISTIK OSFET 351 Tujuan ahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik V DS - I D dan V GS - I D OSFET serta mengukur arus penguras ( I D ), tegangan gerbangsumber ( V GS ), dan tegangan penguras sumber ( V DS ) 352 Alat dan Bahan OSFET IRF740 Resistor 100 / 20W Resistor 1 ultimeter Power Supply Function Generator Kabel secukupnya

15 Gambar Untai dan Langkah Percobaan Gambar 37 Untai untuk Percobaan Karakteristik OSFET A Karakteristik V DS - I D dengan V GS sebagai Parameter 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 37 2 Atur nilai tegangan V sebesar 3 V 3 Variasikan nilai tegangan V DD dengan kenaikan 10 mv Ukur dengan multimeter nilai tegangan penguras sumber ( V DS Catat nilai V DS dan I D pada tabel ) dan arus penguras ( I D ) 4 Ulangi langkah 1 sampai dengan langkah 3 untuk nilai tegangan V 3,1 V, 3,2 V, 3,3 V, dan 3,4 V

16 43 5 Gambar grafik V DS terhadap I D dalam satu sumbu kartesian pada kertas milimeter block B Karakteristik V GS - I D 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 37 2 Atur nilai V DS pada 0,6 V 3 Variasikan nilai tegangan V GS secara bertahap setiap 50 mv Ukur dengan multimeter nilai I D tabel Catat nilai tegangan gerbang-sumber ( V GS ) dan I D pada 4 Ulangi langkah 1 sampai dengan 3 untuk V DS 1 V dan 2 V 5 Gambar grafik V GS terhadap I D untuk setiap nilai V DS pada kertas milimeter block C Daya OSFET pada Daerah Pinch-Off 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 37 2 Atur tegangan V pada nilai tertentu, misalnya 3,2 V 3 Atur tegangan V DD pada nilai tertentu agar OSFET bekerja pada daerah Pinch-Off, misalnya 10 V 4 Diamkan selama beberapa saat Sentuh OSFET untuk mengetahui apakah mengalami kenaikan suhu atau tidak 5 Saat OSFET terasa hangat, catat nilai V DS dan I D yang bersesuaian

17 44 6 Analisislah mengapa OSFET mengalami kenaikan suhu Hitunglah besarnya daya pada OSFET tersebut D Daya OSFET pada Daerah Triode 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 37 2 Atur tegangan V pada nilai tertentu, misalnya 20 V 3 Atur tegangan V DD pada nilai tertentu, misalnya 5 V 4 Diamkan selama beberapa saat Sentuh OSFET untuk mengetahui apakah mengalami kenaikan suhu atau tidak OSFET yang bekerja pada daerah triode, seharusnya tidak terasa hangat saat disentuh 5 Catat nilai V DS dan I D yang bersesuaian 6 Analisislah mengapa OSFET tersebut tidak terasa hangat Hitunglah besarnya daya pada OSFET tersebut dan besarnya hambatan pengurassumber saat OSFET bekerja di daerah triode ( R DS(ON) ) 36 KARAKTERISTIK IGBT 361 Tujuan ahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik V CE I C dan V GE I C IGBT serta mengukur arus kolektor ( I C ), tegangan gerbang-emiter ( V GE ), dan tegangan kolektor-emiter ( V CE )

18 Alat dan Bahan IGBT IRG4BC20S Resistor 100 / 20W Resistor 1 ultimeter Power Supply Function Generator Kabel secukupnya 363 Gambar Untai dan Langkah Percobaan Gambar 38 Untai untuk Percobaan Karakteristik IGBT A Karakteristik V CE I C 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 38

19 46 2 Atur nilai tegangan V sebesar 4,5 V 3 Variasikan nilai tegangan V CC kolektor-emiter ( V CE bersesuaian pada tabel Ukur dengan multimeter nilai tegangan ) dan arus kolektor ( I C ) Catat nilai V CE dan I C yang 4 Ulangi langkah 1 sampai dengan langkah 3 untuk nilai V 4,6 V, 4,7 V, 4,8 V, 4,9 V, 5 V, 5,1 V, 5,2 V, dan 5,3 V 5 Gambar grafik V CE terhadap I C dalam satu sumbu kartesian pada kertas milimeter block B Karakteristik V GE I C 1 Rangkai komponen seperti pada Gambar 38 2 Atur nilai tegangan V CC agar V CE bernilai 0,7 V 3 Variasikan nilai tegangan gerbang-emiter ( V GE ) secara bertahap setiap 50 mv Ukur dengan multimeter nilai I C Catat nilai V GE dan I C yang bersesuaian pada tabel 4 Ulangi langkah 1 sampai dengan 3 untuk nilai V CE 0,8 V dan 0,9 V 5 Gambar grafik V GE terhadap I C untuk setiap nilai V CE pada kertas milimeter block

20 47 37 TUGAS RANCANG Rancanglah sebuah step-up chopper yang dapat digunakan untuk menaikkan tegangan DC 20 V menjadi tegangan DC 40 V dengan besar arus maksimal 0,4 A untuk beban resistif