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
§ 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