BAB VI RANGKAIAN DIODA

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 97 BAB VI RANGKAIAN DIODA Hubungan P-N Hubungan pn dapat terjadi dengan mendifusi impuritas tipe-p pada salah satu ujung kristal tipe-n. Walaupun ada hubungan antara dua tipe silikon namun sebagai keseluruhan bertidak sebagai kisi kristal tunggal. Akibatnya elektron bebas dari tipe-n akan bergerak menuju hole pada tipe-p demikian pula hole pada tipe-p bergerak ke elektron di tipe-n sehingga terjadi proses rekombinasi. Selanjutnya akan terjadi lapisan deplesi. Pada dasarnya lapisan ini adalah isolator dengan kelebihan elektron di sisi tipe-p dan kelebihan hole di sisi tipe-n dan berakibat timbulnya beda tegangan di hubungan pn, yaitu V γ, seperti ditunjukkan pada Gambar 1. + - - - - - + - - - - + - - - - + + + + + + + + + + P N inmobile carrier : minoritas Gambar 1, Timbulnya lapisan deplesi dan tegangan deplesi V γ Setelah terjadi lapisan deplesi pergerakan pembawa muatan terhenti, walaupun sebenarnya masih ada pergerakan pembawa muatan minoritas

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 98 akibat energi termal pada kristal hubungan pn tsb. Dengan adanya tegangan V γ berarti ada kecenderungan aliran muatan positif dari n ke p dan muatan negatif dari tipe-p ke tipe-n, namun aliran netto sama dengan nol. Artinya beberapa pembawa muatan positif jika memperoleh cukup energi akan mampu melompati penghalang potensial dan pergerakan muatan ini diimbangi dengan arus pembawa muatan negatif. Sehingga jika tidak diberi beda potensial tambahan pada dioda tidak akan ada arus netto yang mengalir. Sebaliknya jika ada beda potensial yang diberikan pada terminal dioda, maka lebar lapisan deplesi berubah bergantung dengan polaritas yang diberikan pada kedua terminal tsb, seperti yang diilustrasikan sbb: Gambar (a) pembiasan negatif (b) pembiasan positif. Karakteristik arus-tegangan pada dioda hubungan p-n dinyatakan dalam persamaan: V VT I = I ( e η 1) D o dengan V D : beda potensial pada terminal anoda dan katoda dioda p-n V T : tegangan termal = kt q ; D

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 99 k = 1,3x 10-23 J/K; konstanta Boltzmann V T ~ 26 mv untuk suhu ruang I O : arus saturasi 10-9 A I D : arus yang mengalir pada dioda η = konstanta, biasanya diambil η = 1. I (ma) V na Jika V D >> ηv T, maka atau I I I D D2 D1 V D VT Ie η diperoleh : o VD 2 = ηvt Ie o VD1 = ηvt Ie o e ( V V )/ ηv D 2 D1 T ΔV D = V D2 - V D1 = η V T ln (I D2 /I D1 )

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 100 o Tegangan Knee : tegangan pada saat arus mulai membesar secara cepat, nilainya sama dengan tegangan barrier. o Di atas tegangan barrier R dioda kecil (r B = r P + r N ) < 1 Ω o Rating: (1) Arus maksimum forward, I F (max) (2) Daya disipasi maksimum o Daerah Reverse: hanya ada sedikit arus bocor, di atas tegangan breakdown membesar dengan cepat. Berikut ini adalah beberapa model dioda p-n. Model I: dioda p-n dimodelkan sebagai skalar, jika dioda mendapat bias maju seperti skalar tertutup sedang jika dioda mendapat bias mundur seperti skalar terbuka (R r = Ω, R f = 0 Ω). Seringkali model I ini dikenal sebagai model dioda ideal. Model II: sama seperti model pertama hanya bedanya pada saat dioda mendapat bias maju ada tegangan V γ sebesar 0,7 volt (R r = Ω, R f = 0 Ω)

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 101 Model III: sama seperti model II hanya pada saat dioda mendapat bias maju ada hambatan bulk R b. Hambatan r B dihitung dengan V2 V1 cara rb =, dengan V 1, I 1 tegangan dan arus di sekitar I2 I1 knee, V 2, I 2 tegangan dan arus di atas knee. Disamping itu ada hambatan DC dioda,, hambatan pada saat reverse ( R R )dan pada saat forward ( R F.) Pada model ini R r = Ω, R f = kecil. Model IV: sama seperti model III hanya pada saat dioda mendapat bias mundur ada hambatan R r (R r = besar Ω, R f = kecil Ω).

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 102 I I Model I V Model II V I I Model III V Model IV V Gambar 1, Karakteristik ideal kurva I-V pada dioda. Model IV jika digambarkan secara skematik dapat direpresentasi sebagai: Jika diberi bias positif, maka dioda mendapat bias maju akibatnya dioda dapat dianggap hanya bagian atas saja. Sedangkan jika diberi bias negatif dioda dapat dianggap hanya pada rangkaian bawah saja.

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 103 PENYEARAH SINYAL TEGANGAN Dioda dapat digunakan sebagai penyearah sinyal tegangan AC menjadi sinyal DC. Dengan menggunakan sebuah dioda dapat digunakan sebagai penyearah setengah gelombang, sebaliknya dengan menggunakkan 4 buah dioda yang dirangkai seperti jembatan dapat menjadi penyearah gelombang penuh atau dapat dilakukan dengan menggunakan 2 duah dioda dengan trafo yang memiliki center tap. Penyearah setengah gelombang D V R L t Gambar 2, Penyearah setengah gelombang dan bentuk tegangannya. Untuk dioda ideal (model I), pada saat 0 ωt 2π i v V sin m ωt = = untuk 0 ωt π R R L L i = 0 untuk π ωt 2π Sedangkan I dc = = π 1 id( ωt) 2π 0 π 1 V 2π 0 m sinωt dωt R L

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 104 Filter kapasitif V π R = m m L I = π Untuk memperbaiki kualitas penyearahan perlu ditambahkan rangkaian filter kapasitif seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini. D C R L Gambar 2, Filter kapasitif untuk penyearah setengah gelombang Penyearah gelombang penuh V R L t Gambar 3, Penyearah gelombang penuh dan bentuk gelombangnya. Untuk dioda ideal : i = v R L V sin m ωt = untuk 0 ωt π R L i = V sin( ) m ωt+ π R L untuk π ωt 2π

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 105 Sedangkan I dc = 2π 1 id( ωt) 2π 0 = π 1 Vm sinωt dωt 2π + R 0 L Vm Im = 2 = 2 π R π L 1 2π 2π π V m sin( ωt+ π) dωt R L Perhatikan rangkaian simulasi berikut ini. Bentuk gelombang pada osiloskop diperoleh sbb:

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 106 Filter Kapasitif C R L Gambar 3, Filter kapasitif untuk penyearah gelombang penuh. Perioda pengisian muatan t 1 < t < t 2 V L = V m sin ωt Perioda pelepasan muatan t 2 < t < t 3 V L = V 2 e -(t-t2)/τ Jika τ = R L C >> ripple maka V c = V L V r = Δ V c dengan T : perioda sinyal AC Δq = I dc T = C ΔV c = C V r

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 107 IdcT Idc Vdc Sehingga diperoleh tegangan ripple Vr = = =, C fc fr C Sedangkan untuk gelombang penuh tegangan ripplenya adalah L V r V fr C dc = 2. L Sehingga setelah penambahan filter kapasitor bentuk tegangan outputnya menjadi sbb: Untuk memperkecil tegangan ripple dapat dilakukan dengan menggunakan kapasitor yang bernilai besar. Namun terdapat kerugian diantaranya adalah yaitu: 1. kapasitor tsb mahal dan secara fisik juga besar sehingga tidak praktis digunakan. 2. masih adanya variasi tegangan akibat fluktuasi tegangan input, akibat hambatan dalam input dari transformer, dioda dll (R > 0 pada rangkaian ekivalen thevenin). Agar terregulasi, rangkaian konverter AC-DC ditambahkan dioda zener, seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini.

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 108 Dengan penambahan dioda zener, tegangan ripple akan dikurangi jika tegangan minimum ripple lebih besar dari tegangan zener, sehingga outputnya akan sama dengan tegangan zener, seperti ditunjukkan berikut ini. Namun tegangan zener tidak konstan, cara yang lebih baik adalah dengan menggunakan umpan balik aktif (regulator sumber tegangan). Rangkaian umpanbalik ini melihat output dan melakukan pengaturan agar outputnya sesuai dengan yang diharapkan, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini. In Out Gambar 4, Sumber tegangan DC teregulasi. IC regulator menggunakan prinsip umpanbalik, diantaranya adalah 7805, 7812, 7905, 7912, dll.

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 109 Seringkali diinginkan sumber daya terpisah (dual-supply) yaitu sumber daya dengan tegangan keluaran positif dan negatif terhadap GROUND. Hal ini dapat dilakuan dengan menggunakan center tapped full-wave circuit seperti yang ditunjukan pada gambar berikut ini. + v Gambar 5, Dual supply center tapped full-wave circuit. Selanjutnya juga seringkali diinginkkan pelipat gandaan tegangan DC. Hal ini dapat dilakukan dengan membuat penyearah gelombang secara seri seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini. - v

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 110 C 1 A D 2 D 1 C 2 doubler C 2 D 3 D 1 C 1 D 2 C 3 trippler C 3 D 4 C 1 D 3 D 1 D 2 C 2 C 4 quadrupler Gambar 6, Pelipat gandaan tegangan. Proses pelipatgandaan tegangan dapat terjadi karena adanya proses pengisian energi pada kapasitor tidak ada jalan pembuangannya. Perhatikan rangkaian doubler, mula-mula arus listrik mengalir pada loop kapasitor C 1 dan dioda D 1, setelah kapasitor C 1 terisi penuh dengan tegangan mencapai V in, maka dioda D 1 medapat bias mundur, sehingga

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 111 tidak ada lagi loop arus yang mengalir di D 1. Tegangan di titik A adalah V A = V in + V in sin ωt dengan V in adalah amptudo tegangan dari tegangan sekunder trafo. Selanjutnya loop D 2, C 2 dan C 1 terjadi aliran arus untuk mengisi tegangan di kapasitor C 2 sampai tegangannya mencapai 2V in. Penjelasan yang sama juga berlaku untuk rangkaian trippler dan quadrupler. Perlu diingat bahwa hukum kekekalan energi berlaku, sehingga daya outputnya tetap. Misalnya sumber AC dengan tegangan 220 V dan arus 3A, dapat menghasilkan tegangan DC sebesar 3000 V dan arus-nya berkurang menjadi 220 ma (jika diasumsikan tidak ada yang daya disipasi di dioda, kapasitor, transformer dan kabel listrik. Contoh 1: R 1 V in D V out Dengan menggunakan karakteristik ideal: (model II) Bila V in > - 0,7 volt : dioda mendapat reverse bias dan rangkaian ekivalennya adalah : R 1 V in V out

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 112 Dari rangkaian ekivalen ini, pada saat dioda mendapat bias mundur berlaku : V out = V in Sedangkan bila V in < - 0.7 volt, dioda mendapat forward bias dengan rangkaian ekivalen sbb : R 1 V in -V? V out Untuk dioda mendapat bias maju didapat V out = - V γ Dengan demikian signal outputnya untuk signal input sinusoidal adalah sbb : contoh 2 : Untuk V in < (V 2 + 0,7 ) dioda mendapat reverse bias V out = V in Untuk V in > (V 2 + 0,7)

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 113 I = Vin dioda mendapat forward bias ( V 0,7) 2 + R + R 1 2 Bila V 2 < V inmaz maka signal input dan outputnya adalah sbb : ;Contoh 3: Gambarkan kurva transfer karakteristik (kurva yang menggambarkan hubungan antara output dengan input) untuk rangkaian sbb: (anggap dioda ideal model I) Dioda akan konduksi (dioda mendapat bias maju) yaitu pada saat tegangan input V in > V B Sehingga tegangan outputnya : V out = V B

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 114 Sebaliknya jika V in < V B dioda akan mendapat bias mundur, sehingga outputnya dapat didekati menjadi: V out = V in (Kalau tidak mau ada pendekatan, maka tegangan outputnya adalah V out = V in i R) Dengan demikian karakteristik transfer dari rangkaian tsb adalah: V out V out V in V in Tambahan Coba kerjakan juga untuk rangkaian berikut ini Contoh 4 Perhatikan rangkaian switching berikut yang terdiri atas tiga buah dioda seperti ditunjukkan pada gambar. Hitung tegangan di terminal B (V B ) untuk tegangan input V in = +3, +2, +1, 0, dan -1 V.

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 115 Jawab: Dioda D2 dan D3 dapat dianggap sebagai sebuah dioda ideal dengan sumber tegangan sebesar 2 0,7V = 1,4V, sehingga rangkaian di atas dapat diganti menjadi: Dioda D 23 mendapat bias maju, tegangan di terminal B, V B = 1,4 V. Dioda D 1 mendapat bias maju, tegangan di terminal B, V B = V in 0,7 Nilai kritisnya adalah V = 1, 4V = V + 0, 7V V =0,7V B in in

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 116 Untuk V in < 0,7, D 1 mendapat bias maju, sedang D 23 mendapat bias mundur sehingga arus I 23 = 0 dan V = V 0,7 Sedang untuk V in > 0,7, dioda D 1 mendapat bias mundur ( I 1 = 0 ), sedang dioda D 23 mendapat bias maju sehingga I 1 = 0 dan V = 1, 4V B B in Arus yang mengalir di dioda D 23 adalah I23 Dari penjelasan ini, maka: (5 1,4)V = = 3,6mA 1kΩ V in +3V +2V +1V 0V -1V V B 1,4V 1,4V 1,4V -0,7V -1,7 Dengan EWB dengan input berupa tegangan segitiga V pp = 10 V diperoleh sbb: Contoh 6: Dari rangkaian berikut ini diketahui :

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 117 R 1 A v s V B R 2 D B Diketahui R 1 = R 2 = 100 Ω v s = 0,1 cos ωt volt V B = 2 volt Anggap dioda tersebut memiliki karakteristik R f = 50 Ω, R r = dan V γ = 0,7 volt. Cari v D dan i D secara analitik : Jawab: Dari terminal AB ke kiri diubah menjadi rangkaian ekivalen thevenin, dengan : R V = ( v + V ) = 1+ 0,05cosωt R 2 th s B R1+ R2 RR 1 2 th = = 50 Ω R1+ R2 Terlihat bahwa beda potensial di terminal AB diantara 0,95 hingga 1,05 volt. Sehingga dioda selalu mendapat bias maju, dan dari rangkaian ekivalen tsb dapat dihitung :

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 118 i D Vth Vγ (1 + 0,05cos ωt) 0,7 = = = (3 + 0,5cos ωt) ma R + R 50 + 50 th f v = V + i R = 0,7 + (0,15 + 0,025cos ωt) v D γ D f D = 0,85 + 0,025cosωt Contoh aplikasi lain dari dioda adalah battery backup yaitu suatu rangkaian yang memungkinkan dapat tetap bekerjawalaupun ada kegagalan sumber daya. Rangkaian logika untuk maksud ini ditunjukkan pada gambar berikut ini. Gambar 7, Rangkaian gerbang OR sebagai battery backup. Pada saat power-cord dihubungkan ke jala-jala listrik PLN, dioda D1 akan konduksi dan tegangan jatuh di peralatan elektronik sebesar 15 V 0,7 V = 14,3 V, dioda D2, tidak konduksi karena VAD2 > VKD2, sehingga peralatan elektronik mendapat supply dari sumber listrik DC power supply. Sebaliknya jika jika DC power supplynya mati, atau tidak dihubungkan ke PLN, maka peralatan elektronik itu mendapat tegangan sebesar 11,3 V

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 119 Modifikasi dari rangkaian ini adalah rangkaian pengisi batere NiCd /NiMH pada saat sumber DC dihidupkan. Rangkaian ini akan mengisi batere NiCd pada saat sumber DC diberikan ke alat elektronik, sebaliknya akan menggunakan sumber batere NiCd jika tidak menggunakan sumber DC. Gambar 8, Rangkaian logika pengisi batere NiCd. CLIPPING Fungsi rangkaian clipper adalah memotong tegangan output dari tegangan input, V in hingga mencapai tegangan batas tertentu, V batas. Di atas harga batas tsb akan di clip hingga V batas. Rangkaian clipper positif dan rangkaian clipper negatif ditunjukkan pada gambar berikut.

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 120 Sketsa tegangan output untuk rangkaian clipper positif ditunjukkan pada gambar berikut ini: 1 0 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Tegangan Output (V) -1-2 -3-4 waktu (s) Dioda yang digunakan untuk clipper adalah dioda small-signals yang menggunakan hambatan bulk lebih besar dibandingkan dengan dioda penyearah. Misalnya untuk dioda 1N914 arus forward-nya 10 ma pada tegangan 1 V, sehingga hambatan bulk adalah: R B 1V 0,7V = = 30 Ω 10mA

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 121 Rangkaian clipper akan berfungsi normal jika hambatan seri jauh lebih kecil dari hambatan beban dan juga jauh lebih besar dari hambatan bulk, biasanya diambil pendekatan: 100 R < R < 0,01R B S L Tegangan output dari rangkaian clipper positif untuk berbagai hambatan R s ditunjukkan pada gambar berikut ini. R = 1 R = 10 R = 100 R = 1k R = 10k R = 100k 2 0 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Tegangan Output (V) -2-4 -6-8 Waktu (s) contoh : R D 1 D 2 Vin V A V B

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 122 Gambar 4, Contoh rangkaian clipping Dioda D 1 mendapat bias maju jika V in > V A, sehingga V out = V A. Dioda D 2 mendapat bias maju jika V in < - V B sehingga V out = - V B. Dioda D 1 dan D 2 mendapat bias mundur jika -V B < V in < V A sehingga tegangan V out = V in. V out V A v in V B Gambar 5, Fungsi transfer Bentuk sinyal input dan output dari rangkaian clipping tsb ditunjukkan pada gambar berikut. (hitam: input, merah: output) CLAMPING Rangkaian clamping dipergunakan untuk menjaga (clamp) nilai tertinggi dari suatu signal agar tetap berharga sama. Secara umum, pada saat melewati amplifier signal acuan DC tsb akan swing (berayun) maka

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 123 diperlukan suatu rangkaian clampler untuk mengembalikan signal DC asli-nya kembali. C vin v out Gambar 6, Contoh rangkaian clamping v in V out V m t 1 t 2 t -V m Gambar 7, Contoh tegangan input dan output. Pada saat 0 < t < t 1 muatan mengisi kapasitor hingga tegangan di kapasitor sebesar V m. Sedangkan t > t 1 kapasitor berusaha membuang muatannya, namun tidak ada jalan pembuangan sehingga level tegangan pada kapasitor tetap dijaga sebesar V m. Misalnya V m = 10 volt, akibatnya tegangan output akan berayun sebesar -20 < V out < 0 volt, atau V out = - (10 + 10 sin ωt). Sehingga output di clamp pada 0 volt.

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 124 V in V m 0 -V m V out Sebaliknya jika dioda dibalik, outputnya menjadi : V out = (10 + 10 sin ωt) V out = 0 untuk ωt > π untuk π/2 < ωt < π V out = v in untuk 0 < ωt < π/2 Pemakaian kapasitor untuk mem blok signal DC = bypass signal AC Kapasitor dapat dipergunakan untuk menahan sinyal DC, dan melewatkan sinyal AC. Contoh rangkaian diberikan pada gambar berikut. v ac A R 1 C B V DC R 2 v out Gambar 8, Contoh penggunaan kapasitor bypass V = Z I

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 125 Z = 1 jωc Z membesar pada saat ω mengecil Z pada saat ω = 0 (signal DC) rangkaian terbuka. V in = V dc + v ac Dengan memanfaatkan Vout = VA + VB R2 R2 1/ jωc maka V = V + v + v R + R R + R 1/ jωc+ R out dc ac ac 1 2 1 2 2 R2 1/ jωc Anggap 1/ωC >> R 2, sehingga V = V + v R + R 1/ jωc+ R out dc ac 1 2 2 Karena ada kapasitor, maka level tegangan DC akan diblok, sehingga: V out = 1/ jωc vac 1/ jω C+ R 2 Dioda untuk rangkaian proteksi induktor / relai Pada rangkaian induktif sering kali digunakan dioda untuk memproteksi tegangan induktif. Pada induktor timbul tegangan induksi sebesar di V = L. Pada saat rangkaian induktif (induktor/ relai) di-off-kan dt mendadak akan timbul tegangan listrik yang cukup besar. Untuk memproteksi kondisi ini dapat dilakukan dengan menggunakan dioda ataupun dengan kapasitor seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini.

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 126 Gambar 9, Rangkaian induktif Pada Gambar 9b, pada saat saklar di-off-kan, dioda akan mendapat bias maju sehingga tegangan induktif akan kembali mengalir ke induktor, sedangkan pada saat on, dioda mendapat bias mundur. Kekurangan ΔI metoda ini adalah lamanya decay arus, karena V. Untuk aplikasi Δ t AC yang cepat seperti printer dot-matrix, relay cepat, dll digunakan rangkaian Gambar 9c. Hal ini karena dioda hanya konduksi untuk setengah siklus saja. Seringkali rangkaian ini dikenal sebagai rangkaian snubber. Dioda Zener Dioda umumnya digunakan dalam bias maju. Ada suatu dioda khusus yang umumnya untuk membuat tegangan konstan V Z, jika mendapat bias mundur V in < V z. Dioda ini dikenal sebagai dioda zener dengan karakteristik I-V seperti ditunjukkan pada gambar berikut, dengan V Z adalah tegangan breakdown dari dioda zener tsb, relatif konstan.

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 127 Gambar 10, Karakteristik I-V dioda zener, skematik dioda zener dan model dioda zener

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 128 Perhatikan rangkaian dioda zener berikut ini. Tegangan di terminal beban pada hambatan 1 kω adalah sebesar tegangan zenernya yaitu sekitar 10 V. Arus yang mengalir di hambatan 270 Ω adalah 18V 10V I270 = = 29,6mA 270Ω Sedangkan arus yang mengalir di hambatan 1kΩ adalah 10 ma Sehingga arus yang mengalir di dioda zener adalah 19,6 ma. Contoh:

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 129 Perhatikan rangkaian berikut ini, tentukan arus yang mengalir pada masing-masing hambatan, arus yang mengalir pada masing-masing dioda zener dan tentukan juga tegangan jatuh di hambatan 2 kω. Dengan menganggap pada dioda zener ada beda tegangan sebesar tegangan dioda zener, maka arus yang mengalir pada hambatan 270 Ω adalah: I 750 35V 20V = = 0,02A = 20mA 750Ω Arus yang mengalir pada hambatan 1 kω adalah sebesar 20V - 10V I 1k = = 10mA 1kΩ Arus yang mengalir pada hambatan 2 kω adalah sebesar 10V I 2k = = 5mA 2kΩ Berdasarkan hukum KCL, maka arus yang malir pada dioda zener 20V adalah I 20 = I750 I1 = 10 ma Z k Dan arus yang mengalir pada dioda zener 10V adalah I = I I = Z10 1k 2k 5mA Tegangan jatuh di hambatan 2 kω adalah 10 V

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 130 Contoh: Pada rangkaian berikut, tentukan tegangan outputnya Pada saat tegangan tegangan input V in > 4.3 V, maka dioda Z1 konduksi (forward) dan dioda Z2 tidak (reverse), sehingga V A = 4.3 V Sebaliknya pada saat tegangan input Vin < - 4.3 V, maka dioda Z2 konduksi (forward) dan dioda Z1 tidak (reverse), sehingga V A = - 4.3 V Sedangkan untuk 4.3 V < V in < -4.3 V, maka V A = V in Dengan EWB dilakukan sbb:

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 131

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 132 LATIHAN : Buatlah sket tegangan output dari rangkaian-rangkaian berikut ini dengan menggunakan karaktristik ideal dioda model II. Tentukan kondisi-kondisi masing-masing dioda agar mendapat bias maju maupun mendapat bias mundur. R Vo sin?t D V 1 R V o sin?t R 1 D V 1 R Vo sin?t R 1 D 1 D 2 V 1 V 2 Jika diketahui untuk semua rangkaian di atas: V o = 10 volt atau V in = 10 sin ωt volt R = 10 kω R 1 = 1 kω V 1 = 2,5 volt V 2 = 3,5 volt 3. Buatlah sket tegangan output dari rangkaian di bawah ini.

BAB VI, Rangkaian Dioda Hal: 133 6,3V AC 1 k? 220V