Minggu, 01 Oktober 2023

Tugas Pendahuluan Modul 1

  /   Tidak ada komentar   



1. Soal[Kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan dioda, beserta simbol dari dioda?
   Jawab :

        Dioda merupakan komponen elektronika yang mempunyai dua elektroda (terminal), dapat berfungsi sebagai penyearah arus listrik. Ada dua jenis dioda yaitu dioda tabung dan dioda semikonduktor.
        Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Dioda dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Dioda sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan sering kali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.


simbol dioda pada proteus

2. Jelaskan prinsip kerja dan kurva karakteristik dari diode!

    Jawab :

PN Junction:

Diode terdiri dari dua lapisan semikonduktor yang berbeda. Lapisan P (positif) dan lapisan N (negatif) yang saling bersebelahan membentuk PN junction (junction P-N).


Bias Forward (Pola Sebaran Forward):

Ketika tegangan diterapkan pada diode dengan polaritas positif pada lapisan P dan negatif pada lapisan N (bias forward), maka elektron pada lapisan N akan menyebar ke lapisan P. Ini menciptakan arus elektron yang mengalir melalui diode dari lapisan N ke lapisan P. Ini adalah kondisi diode dalam mode konduktif.


Bias Reverse (Pola Sebaran Reverse):

Ketika tegangan diterapkan dengan polaritas negatif pada lapisan P dan positif pada lapisan N (bias reverse), maka diode akan menjadi tidak konduktif. Pada kondisi ini, lapisan P dan lapisan N akan menciptakan zona sebaran (depletion zone) di sekitar PN junction yang mencegah aliran arus listrik. Dalam mode ini, diode menghambat arus dari lapisan P ke lapisan N.


Adapun karakteristik Dioda adalah seperti pada gambar.



Dioda aktif apabila , untuk bahan semikonduktor Silikon VF = 0,7 Volt dan untuk bahan semikonduktor Germanium VF = 0,3 Volt. Dioda tidak aktif apabila VD < 0 maka untuk semikonduktor Silikon ID = 0 mA dan untuk semikonduktor Germanium ID =IR. Pada saat arus reverse bias maksimum atau sama dengan VBD (Breakdown Voltage) maka arus tak terhingga atau dioda dapat menjadi rusak.

Rumus umum untuk arus dioda ID adalah:



dimana,
IS = arus reverse saturasi
k = 11.600/ɳ dengan ɳ=1 untuk Ge dan ɳ=2 untuk Si
Tk = TC + 2730


3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dioda Zener!
    Jawab :
Dioda Zener (Zener Diode) adalah Komponen Elektronika yang terbuat dari Semikonduktor dan merupakan jenis Dioda yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian Reverse Bias (Bias Balik). Pada saat dipasangkan pada Rangkaian Forward Bias (Bias Maju), Dioda Zener akan memiliki karakteristik dan fungsi sebagaimana Dioda Normal pada umumnya.
Prinsip kerja Dioda Zener adalah sama dengan kondisi arus reverse dioda dimana pada saat dimana VBD disebut juga dengan VZ maka dioda zener akan aktif dan teganan tetap sebesar tegangan zener VZ walaupun VD diberikan < VZ.
                                                           
4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Clipper!
    Jawab :
Clipper adalah rangkaian dioda yang berfungsi untuk melakukan clip (memotong sinyal) terhadap sinyal input tanpa mendistorsi sinyal sisa. Umumnya rangkaian clipper digunakan untuk memotong atau mengeliminasi sinyal noise atau bentuk gelombang baru pada suatu sinyal


5. Jelaskan prinsip kerja clipper!
    Jawab :
Prinsip kerja clipper adalah mengarahkan sinyal input melewati diode atau komponen nonlinear lainnya, yang akan memotong bagian sinyal yang melebihi ambang tertentu. 
Positive Clipper (Clipper Positif): Positive clipper memotong bagian atas sinyal input yang melebihi ambang tertentu dan melewatkan bagian bawahnya tanpa perubahan. Positive clipper biasanya menggunakan dioda yang terpolarisasi maju untuk melakukan pemotongan pada tingkat tertentu. Jadi, jika sinyal input lebih besar dari ambang tertentu, sinyal output akan dipotong pada tingkat tersebut, sehingga bagian atas sinyal dipotong.
Negative Clipper (Clipper Negatif): Negative clipper memotong bagian bawah sinyal input yang kurang dari ambang tertentu dan melewatkan bagian atasnya tanpa perubahan. Negative clipper menggunakan dioda yang terpolarisasi mundur untuk melakukan pemotongan pada tingkat tertentu. Jadi, jika sinyal input kurang dari ambang tertentu, sinyal output akan dipotong pada tingkat tersebut, sehingga bagian bawah sinyal dipotong.




2. Prinsip Kerja[Kembali]

A. DIODA

Forward Bias 


 

Pada rangkaian forward bias, arus dari sumber tegangan akan memasuki resistor R1 sebesar 100 ohm menuju kaki anoda dioda dan keluar pada kaki katoda, lalu mengalir menuju ground. Dikarenakan sumber positif bertemu dengan kaki positif dioda (anoda), terjadi pemindahan muatan positif yang akan mengisi positif layer dan menyebabkan depletion layer ditekan. Hal ini yang menyebabkan arus mengalir melewati dioda sehingga pada amperemeter terdeteksi arus menuju gound. 

 Reverse Bias


 

Pada rangkaian reverse bias, arus dari sumber tegangan akan memasuki resistor R1 sebesar 100 ohm menuju kaki katoda dioda. Dikarenakan sumber positif bertemu dengan kaki negatif dioda (katoda), muatan positif dan negatif dioda pada daerah P akan ditarik oleh sumber. Hal ini menyebabkan depletion layer melebar. Oleh karena itu, arus tertahan pada kaki katoda dioda dan tidak dapat mengalir melewati dioda, sehingga pada amperemeter terdeteksi arus menuju gound bernilai nol.


B. DIODA ZENER

Forward Bias 


 

Pada rangkaian, sumber dc sebesar 5v akan mengalirkan arus menuju R1 sebesar 100 ohm, dan memasuki kaki anoda pada dioda zener. Arus akan lanjut mengalir menuju ke ground. Nilai tegangan yang terdapat pada rangkaian terukur kecil. Hal ini disebabkan karena arus positif bertemu dengan kaki anoda dioda zener. Pada amperemeter, terlihat bahwa ada arus yang mengalir dari dioda menuju ground bernilai sangat kecil.

Reverse Bias


 

Pada rangkaian, sumber dc sebesar 5v akan mengalirkan arus menuju R1 sebesar 100 ohm, dan memasuki kaki katoda pada dioda zener. Arus akan lanjut mengalir menuju ke ground. Nilai tegangan yang terdapat pada rangkaian terukur lebih besar daripada forward bias. Hal ini disebabkan karena arus positif bertemu dengan kaki katoda dioda zener. Pada amperemeter, terlihat bahwa ada arus yang mengalir dari dioda menuju ground bernilai lebih besar darpada arus diforward bias.

 

C. CLIPPER

Clipper Positif


 

Pada rangkaian, sumber tegangan ac diberikan sebesar 7,5v dengan frekuensi 1 kHz menuju resistor sebesar 10k ohm. Arus akan dilanjutkan mengalir pada dioda dengan memasuki kaki anoda dioda. Rangkaian ini merupakan jenis clipper positif, yaitu rangkaian pemotongan sinyal input positif. Hal ini bisa dilihat pada osiloskop, dimana sinyal output yang terbaca hanyalah sisi negatif dari sinyal input.

Clipper Negatif


 

Pada rangkaian, sumber tegangan ac diberikan sebesar 7,5v dengan frekuensi 1 kHz menuju resistor sebesar 10k ohm. Arus akan dilanjutkan mengalir pada dioda dengan memasuki kaki katoda dioda. Rangkaian ini merupakan jenis clipper negatif, yaitu rangkaian pemotongan sinyal input negatif. Hal ini bisa dilihat pada osiloskop, dimana sinyal output yang terbaca hanyalah sisi positif dari sinyal input.


3. Video Simulasi[Kembali]

  • Dioda


  • Dioda zener


  • Clipper



4. Download File[Kembali]


  • Video rangkaian forward bias dan reverse bias dioda : klik disini
  • Video rangkaian forward bias dan reverse bias dioda zener : klik disini
  • Video rangkaian clipper positif dan negatif : klik disini


0 comments:

Posting Komentar