1. TUJUAN Pada akhir percobaan mahasiswa dapat menggunakan diode untuk keperluan praktek dan mengetahui karakteristiknya. 2. LANDASAN TEORI Fungsi, Jenis dan Karakteristik Dioda Jaman dahulu telah ditemukan komponen komponen elektronik yang berguna dalam sebuah rangkaian. Komponen elektronika tersebut masih berukuran besar. Seiring berkembangnya jaman komponen komponen ini lebih dikembangkan sehingga menjadi berukuran kecil dan lebih canggih. Komponen elektronika meliputi dioda, kondensator, transistor dan sebagainya. Salah satu komponen yang tidak kalah penting ialah dioda. Dalam partikel ini memiliki fungsi dioda, jenis jenis dioda maupun karakteristik dioda. Apakah anda mengetahui apa itu dioda? Dalam dunia industri elektronik memang mengalami perubahan yang cukup besar. Dari tahun 1940an muncullah komponen elektronik pertama kali yang bernama transistor. Pada tahun tersebutlah yang menjadi titik awal dalam perkembangan partikel yang lebih komplek mulai dari ukuran komponen hingga kecanggihannya yang masih bertahan sampai sekarang. Komponen diodapun juga diciptakan dengan karakteristik yang lebih komplek. Dioda merupakan komponen semi konduktor yang berkembang akibat penemuan manusia dalam penelitian ilmu rekayasa material. Kali ini saya akan menjelaskan secara rinci dan lengkap mengenai fungsi dioda, jenis jenis dioda dan karakteristik dioda. Berikut uraian selengkapnya. 1
Fungsi, Jenis dan Karakteristik Dioda Dioda ialah partikel aktif yang bersifat semikonduktor dengan susunan sambungan/junction P-N (Positif-Negatif). Dioda memiliki sifat untuk menghantarkan arus listrik pada tegangan maju serta menghambat harus listrik pada tegangan balik. Dioda tercipta dari dua komponen yang berdekatan seperti anoda dan katoda. Dioda semikonduktor ini hanya berguna untuk melintaskan arus yang searah atau forward. Maka dari itu partikel ini biasanya digunakan sebagai penyearah arus. Fungsi dioda, jenis jenis dioda dan karakteristik dioda juga terdapat didalamnya. Dioda dapat diibaratkan sebagai katup. Apabila air mengalir dari belakang menuju depan maka katupnya akan terbuka, namun apabila didepan katup terdapat pendorongan air maka katup akan tertutup. Simbol Dioda Dioda memiliki simbol anak panah dengan ujung yang terdapat garis melintang. Simbol dioda diatas merupakan perwakilan dari sistem kerja dari dioda sendiri. Pangkal anak panah pada simbol dioda melambangkan anoda atau kaki Positif, sedangkan pada ujung anak panah dalam simbol dioda melambangkan katoda atau kaki Negatif. Dalam komponen tersebut terdapat fungsi dioda, jenis jenis dioda dan kerakteristik dioda yang harus anda ketahui dan pahami. 2
dioda : Fungsi Dioda Pembahasan selanjutnya ialah fungsi dioda. Berikut beberapa fungsi dari 1. Sebagai sekering atau pengaman. 2. Untuk rangkaian clamper. Rangkaian ini memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC. 3. Untuk penyearah, biasaya menggunakan dioda bridge. 4. Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator, biasanya menggunakan dioda zener. 5. Untuk indikator, biasanya menggunakan LED tau Light Emiting Diode. 6. Untuk alat menggandakan tegangan. 7. Untuk rangkaian clipper. Jenis rangkaian ini membuang tingkatan sinal yang berada diatas maupun dibawah tegangan tertentu. 8. Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo. 9. Untuk rangkaian VCO atau Voltage Controlled Oscilator, biasanya menggunakan dioda varactor. 10. Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier. Jenis Jenis Dioda Berbagai Simbol Jenis Dioda Komponen dioda dapat dibagi menjadi beberapa jenis. Setiap jenis dioda memiliki pengertian dan kegunaan yang berbeda. Berikut jenis jenis dioda beserta penjelasannya : 3
Dioda Standar Simbol Dioda Standar Jenis dioda yang pertama ialah dioda standar. Dioda standar dapat dibagi menjadi dua yaitu germanium dan silikon. Untuk jenis dioda Silikon memiliki besar tegangan maju sekitar 0,6V, sedangkan jenis dioda Germanium memiliki besar tegangan maju sekitar 0,3V. Kedua jenis dioda standar memiliki beragam batasan karena bergantung pada spesifikasinya. Batasan tersebut meliputi frekuensi, suhu, tegangan reverse maupun arus. Apabila suhu naik sebanyak 1 derajat dari suhu normal maka tegangan maju dioda akan mengalami penurunan sebanyak 0,025V. Berikut beberapa fungsi dioda standar : Sebagai sensor suhu Sebagai penyearah arus atau sinyal AC. Sebagai alat pemotong level. Sebagai penurun tegangan. Sebagai pengaman polaritas yang terbalik dalam input DC. Jenis dioda standar juga memiliki beberapa contoh seperti 1N5392 (dengan arus 1.5A), 1N4148 (dengan arus 500mA), dan 1N400x (dengan arus 1A). 4
LED atau Light Emiting Diode Simbol LED Jenis dioda selanjutnya ialah LED atau Light Emiting Diode. Dioda LED memiliki jaringan fosfor yang dapat menghasilkan cahaya jika kedua kutubnya diberikan polaritas. Pada dioda LED, arus yang mengalir memiliki batasan maksimal. Maka dari itu jenis LED dibedakan menurut banyaknya pancaran cahayanya. Jenis jenis LED yaitu LED kuning, merah, oranye, inframerah, laser dioda, maupun LED biru. LED memiliki beberapa fungsi yaitu sebagai indikator dan mentransmisi sistem opto sensor maupaun remote control, serta juga terdapat dalam rangkaian optical pick up. Berdasarkan jenis tersebut dapat disimpulkan bahwa LED mengalami pembiasan maju atau forward. Dioda Zener Simbol Dioda Zener 5
Jenis dioda selanjutnya ialah dioda zener. Dioda Zener berfungi untuk menstabilkan tegangan. Jenis dioda ini juga dapat digunakan untuk membatasi tegangan dalam level tertentu sehingga rangkaiannya dapat lebih aman. Pada dioda zener terdapat kemampuan membatasi arus yang kecil sehingga komponen tersebut harus menggunakan buffer arus apabila membatasi arus yang besar. Berdasarkan jenis tersebut dapat disimpulkan bahwa dioda zener mengalami pembiasan mundur atau reverse. Dioda Photo Simbol Dioda Photo Jenis dioda selanjutnya ialah dioda photo. Dioda photo ialah salah satu komponen yang memiliki sifat peka cahaya. Dioda tersebut dapat menghantarkan arus apabila cahaya yang masuk memiliki intensitas tertentu. Dioda photo dapat diaplikasikan dalam sistem sensor cahaya atau optical. Contoh dioda photo yaitu optical pick up yang terdapat dalam jaringan CD serta terdapat dalam optocoupler. Berdasarkan jenis tersebut dapat disimpulkan bahwa dioda photo mengalami pembiasan maju atau forward. Dioda Varactor Simbol Dioda Varactor 6
Jenis dioda yang terakhir ialah dioda varactor. Dioda varactor memiliki kelebihan yaitu dapat membentuk kapasitas dengan besar tertentu. Besar kapasitas tersebut ditentukan oleh besar tegangan yang masuk. Jenis dioda tersebut membuat kemajuan yang besar dalam sistem penalaan digital sehingga frekuensi transisinya tinggi. Misalnya televisi dan radio. Adapula penalaan digital yang terdapat dalam sistem PPL atau Phase Lock Loop. PPL ialah sistem koreksi oscilator yang dapat menyimpan frekuensi. Setelah itu diolah menjaadi sebuah tegangan koreksi dalam oscilator. Berdasarkan jenis tersebut dapat disimpulkan bahwa dioda varactor mengalami pembiasan mundur atau reverse. Karakteristik Dioda Karakteristik Dioda Dalam komponen dioda terdapat dua karakteriktik yang harus anda pahami. Karakteristik dioda tersebut berguna untuk menghasilkan rangakaian yang bagus. Berikut penjelasan karakteristik dioda: Dioda di Bias Maju Karakteristik dioda yang pertama ialah di bias secara maju. Dioda di bias maju memiliki penjelasan yaitu upaya untuk memberikan tegangan luar menuju terminal dioda. Apabila anoda terhubung dengan kutup positif pada batere serta katoda terhubung dengan kutub negatif pada batere maka akan mengakibatkan bias mau atau forward bias. Jenis kegiatan anoda yang mengalir kekatoda ini 7
memiliki kesamaan dengan rangkaian tertutup. Apabila tegangan yang diberikan berbeda dan nilai arusnya positif maka bias tersebut akan teraliri arus. Dioda di Bias Mundur Karakteristik dioda selanjutnya ialah di bias secara mundur. Dalam bias mundur, anoda dihubungkan dengan kutup negatif dan katoda dihubungan dengan kutup positif. Dengan begitu jumlah arus yang mengalir pada rangkaian bias mundur akan lebih kecil. Pada bias mundur dioda, terdapat arus maju yang dihubungkan dengan batere yang memiliki tegangan tidak terlalu besar dan signifikan karena tidak mengalami peningkatan. Ketika terjadi proses reserve, dioda tidak bisa menghantarkan listrik karena nilai hambatannya besar. Dioda ini juga dianjurkan untuk tidak memiliki besar tegangan dan arus yang melebihi batas. 3. DAFTAR PERALATAN No Nama Jumlah 1 Power Supply DC. 0 60 1 Buah 2 Power Supply AC. 0-48 1 Buah 3 Multimeter Sanwa CX 50 1 Buah 4 Digital Multineter 1 Buah 5 DiodaGe IN 60 1 Buah 6 Dioda Si In 4007 1 Buah 7 VR 1K Ω 1 Buah 8 R 100 Ω 1 Buah 9 Diode Zener 6V8 1 Buah 10 Oscilloscope 1 Buah 11 Kabel Penghubung Secukupnya 8
4. LANGKAH KERJA 1. Buatlah rangkain sesuai gambar diatas 2. Kemudian catat hasil kegiatan pengambilan data pada table di bawah DATA HASIL PENGAMATAN Tabel 1. Percobaan gambar rangkaian IF (ma) dioda s1 diodage R diodage R diodage VF [volt] VF [volt] R=V/I [Ω] [Ω] Keterangan 0,25 1 2 5 10 15 20 25 30 9
VR dioda s1 diodage R dioda Si R diodage Keterangan (v) IR (µa) IR (µa) [Ω] [Ω] 0,5 1 2 3 4 6 8 10 12 15 Tabel 2. Percobaan rangkaian Dioda Silikon Dioda Germanium VF IF R VF IF (volt) (ma) (Ω) (volt) (ma) (Ω) 0,2 0,05 0,3 0,1 0.4 0,15 0,45 0,2 0,5 0,25 0,55 0,3 1 1 3 3 6 6 10 10 R Keterangan 10
VR dioda Si diodage R dioda Si R diodage Keterangan (v) IR (µa) IR (µa) [Ω] [Ω] 0,5 1 2 3 4 6 8 10 12 15 5. TUGAS 1. Gambarkan pada kertas grafik, gambar yang tampak pada layar oscilloscope pada percobaan rangkaian 4.3. 2. Pada percobaan rangkaian 4.1. berapa besar tegangan threshold (Vf) dioda Si &Gepada If = 1 ma 3. Pada arus yang besar diode mana yang mempunyai tahanan lebih kecil Bila dibias arah mundur, diode mana (Ge/Si) yang mempunyai arus bocor lebih besar. Pada bias arah mundur,apakah tegangan VR (V reserve) 15 V sudah merupakan tegangan Break Down. 4. Gambar karakteristik kedua diode berdasarkan hasil pengukuran pada tabel. 5. Pada tegangan arah maju beberapa volt diode zenerakan Break Down 11