Rabu, 29 Maret 2017

Jobsheet Mengetahui Karakteristik Dioda

A.    TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah melaksanakan Praktek diharapkan peserta didik dapat:
§  Merangkai percobaan untuk mendapatkan grafik karakteristik dioda
§  Mengetahui kaki kaki dioda yang anoda dan katoda berdasarkan bentuk dan informasi fisiknya
§  Melakukan percobaan untuk mendapatkan Karakteristik dioda saat arah Maju (forward)
§  Melakukan percobaan untuk mendapatkan karakteristik dioda saat arah Mundur (Reverse)

B.    TEORI SINGKAT
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator (isolator) dan konduktor. Bahan yang sangat penting dalam semikonduktor adalah silikon dan  germanium. Elektron yang berada pada orbit terluar disebut elektron valensi yang merupakan elektron yang penting. Pada suhu kamar, elektron konduktor tersebut dapat bebas bergerak atau berpindah-pindah dari satu nucleus ke nucleus lainnya, tanpa beda potensial bergerak tidak teratur, namun jika ada beda potensial elektron tersebut bergerak dari arah Negatip ke Positip.
Atom germanium memiliki atom valensi sebanyak 4, sehingga harus berikatan dengan atom germanium lainnya, Ikatan atom atom germanium tersebut membentuk ikatan kovalen. Ikatan elektron pada atom (germanium) dapat lepas karena pengaruh energi dari luar seperti panas. Aliran elektron berasal dari tempat yang memiliki elektron banyak ke tempat yang memiliki elektron yang lebih sedikit dari – ke +. Sedangkan untuk Hole berasal dari Positip ke Negatip.
Bahan yang digunakan untuk pengotor semikonduktor untuk menghasilkan semikonduktor tipe N adalah Arsen dan phospor yang memiliki elektron. Bahan yang digunakan untuk pengotor semikonduktor untuk menghasilkan semikonduktor tipe P adalah boron, Galium, Indium yang memiliki elektron valensi sebanyak 3 buah. Phospor adalah atom dengan elektron valensi 5 (jumlah elektron terluar) sehingga jika di pakai untuk pengotor atom silikon akan membentuk kelebihan 1 elektron, karena kelebihan elektron dikatakan semikonduktor tipe N. Boron adalah atom dengan elektron valensi 3 (jumlah elektron terluar) sehingga jika di pakai untuk pengotor atom silikon akan membentuk kelebihan 1 elektron, karena kelebihan elektron dikatakan semikonduktor tipe N. Jika semikonduktor tipe P dan semikonduktor tipe di pertemukan akan menjadi Dioda. Dioda dibentuk oleh susunan dua buah semi konduktor type-P dan type-N yang dihubungkan sedemikian rupa sehingga membentuk junction PN.
Dioda semi konduktor merupakan komponen aktif elektronika yang dirancang untuk beberapa keperluan rangkaian elektronika, seperti penyearah tegangan bolak-balik, penstabil tegangan, proteksi tegangan balik induksi dan sebagainya. Resistansi statik (RD) dari diode didefinisikan sebagai perbandingan (V/I) dari tegangan dan arus disebarang titik karakteristik volt-ampere. Tahanan dinamik (rD) dari sebuah diode merupakan perbandingan (V/I) dari perubahan tegangan dengan perubahan arus valensi.
1.      Forward Bias dan Reverse Bias
Dioda mendapatkan arah maju (forward bias) jika kutub Anoda (A) dihubungkan ke Positip dan Katoda (K) melalui beban ke Negatip. Dioda mendapatkan arah Mundur (Reverse bias) jika kutub Anoda (A) dihubungkan ke Negatip dan Katoda (K) melalui beban ke Positip. Disaat arah maju dioda mempunyai resistansi yang rendah hanya beberapa Ohm , dan identik dengan sakelar pada posisi tertutup (ON). Tegangan antara Anoda dan Katoda untuk jenis silikon sekitar 0,7 V dan germanium 0,3 V, ini akan meningkat naik seiring dengan menaiknya arus dioda. Disaat arah Reverse dioda mempunyai resistansi yang sangat tinggi bisa sampai ratusan Mega Ohm , dan identik dengan sakelar pada posisi terbuka (OFF).
Bila kurva karakteristik forward dan reverse bias digabungkan, maka dihasilkan kurva karakteristik dioda seperti gambar di bawah :
Gambar. 1. Karakteristik dioda
C.    ALAT DAN BAHAN
      Alat:
§                          DC Power Suply 15 Volt/regulator    1 buah
§                         Trafo CT                                             1 buah
§                          Digital multimeter                               1 buah
§                          Analog multimeter                             1 buah
§              Kabel penghubung                             1 set ( secukupnya )
           Bahan:
§                          Dioda silicon 1 N 4002                       4 buah
§                         Resistor 470 ohm ( 1W )                     2 buah

§        D.     KESELAMATAN KERJA
1.  Gunakan digital voltmeter untuk mengukur tegangan anoda, katoda atau voltmeter dengan resistansi input besar.
2.    Gunakan ampermeter dengan resistansi kecil untuk pengukuran arus dioda.
3. Untuk pengukuran arus mundur perbesar batas ukur voltmeter dan perkecil batas ukur ampermeter.
4.     Tentukan elektroda dari dioda.

E.    LANGKAH KERJA
1.                    Percobaan bias maju
-       Rangkailah seperti gambar kerja dibawah ini:
                                            Gambar 2. Dioda Forward Bias
-       Atur tegangan dioda sehingga didapatkan arus dioda dan catat
-       tegangan anoda katoda seperti pada tugas 1.
2.                 Percobaan bias mundur
-       Rangkailah seperti gambar kerja dibawah ini:
                                             Gambar 3. Dioda Reverse Bias 
-       Atur tegangan dioda sehingga didapatkan arus dioda dan catat tegangan anoda katoda seperti pada tugas 5. 

F.    TUGAS
1.      Isikan hasil pengamatan percobaan arah forward di atas pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil pengukuran Arah forward.
Tegangan  Anoda Katoda
Arus Anoda Katoda
0

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

2.      Gambarkan kurva arus-tegangan dari hasil pengukuran sesuai tabel  1, pada sumbu arus dan tegangan dibawah.
                                   Gambar 4.  Kurva arus dan tegangan pada tegangan maju
3.   Perhatikan gambar kurva arus-tegangan dioda dari tugas no 2. Titik dimana kenaikan arus mulai linear dan besar dengan pertambahan tegangan A-K yang kecil,disebut titik ..................................................
4.   Perhatikan gambar kurva arus-tegangan dioda dari tugas no 2. Pada tegangan bias arah maju, dioda dapat dianalogikan sebagai sakelar dengan kondisi .............................................................................
5.     Catat tegangan anoda-katoda pada tabel 2
Tabel 2 Hasil pengukuran Arah Revers
Arus Anoda Katoda
Tegangan Anoda Katoda
0,5 µA

1 µA

1,5 µA

2 µA

3 µA

5 µA

7 µA

6.      Gambarkan kurwa arus teangan dari hasil pengukuran sesuai tabel 2 pada sumbu arus dan tegangan dibawah.


          Gambar 5. Kurva arus-tegangan pada arah mundur

G. KESIMPULAN
      Tuliskan kesimpulan dan saran yang kamu temukan setelah praktikum

0 komentar:

Posting Komentar