BAB I - Simponi MDP

Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
BAB III
DIODA, CATU DAYA DAN RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG
I.
TUJUAN PERCOBAAN
1. Mengenal sifat – sifat dioda.
2. Mampu menentukan Bias Maju dan Bias Mundur pada Dioda Semikonduktor.
3. Mampu mengukur Karakteristik Dioda.
4. Mampu menggambar garis beban Dioda.
5. Mampu menggambar karakteristik Dioda dengan pengukuran arus dan tegangannya.
6. Mampu menggunakan Dioda sebagai penyearah setengah gelombang juga sebagai
penyearah gelombang penuh.
7. Mampu membuktikan pemakaian Dioda Zener sebagai penstabilitas tegangan.
8. Mampu menjelaskan prinsip kerja Dioda Zener sebagai pembentuk gelombang
kotak.
9. Mampu menggunakan Dioda Zener dan memasangnya didalam suatu untai catu daya
untuk pengaturan tegangan.
10. Mampu mengukur hambatan keluaran transformator dari catu daya.
11. Mampu mengukur tegangan AC dan DC.
II.
PERALATAN YANG DIPAKAI
1. Trafo 220 V / 6 CT 6
2. Multimeter
3. Osiloskop
4. Signal Generator
5. Papan percobaan
6. Kabel penghubung
7. Catu daya
8. Komponen Resistor (1 K ohm, 220 ohm), Dioda Semikonduktor, Dioda Zener.
9. Lampu.
10. 1 unit komputer yang memiliki Software ( Program EWB )
1
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
2
III. LANDASAN TEORI.
A. DIODA.
Dioda merupakan salah satu komponen elektronika dari jenis semikonduktor
yang hanya dapat menghantar arus listrik dan tegangan listrik pada satu arah saja.
Dioda berasal dari kata di = dua dan oda = elektroda. Jadi dioda adalah suatu
piranti dua elektroda yng terdiri dari Anoda (A), yang terbuat dari semikonduktor P,
dan Katoda (K), yang terbuat dari semikonduktor N (P - N Junction). Kedua
semikonduktor P dan N dibatasi dengan persambungan yang berupa suatu kristal
tunggal kontinu yang mempunyai daerah - daerah tak murnian berbeda. Dikarenakan
adanya batas antara P dan N maka terdapat beda potensial antara ion positif dan ion
negatif yang disebut potensial barier.
Kenyataanya dioda akan konduksi jika diberi tegangan maju yang cukup
besar, yaitu untuk dioda yang terbuat dari silikon memiliki potensial barier ± 0,7 mV
sedangkan dioda yang terbuat dari germanium memiliki potensial barier ± 0,3 mV.
Setelah mencapai tegangan ini (knee voltage), maka setiap kenaikan arus diikuti oleh
kenaikan tegangan, artinya dioda pada saat konduksi mempunyai resistansi tertentu.
Kontruksi dan simbol dioda seperti pada gambar berikut:
A
P
N
K
Gambar 3.1. Konstruksi Dioda
A
K
ANODA KATODA
Gambar 3.2. Simbol Dioda
Ada dua kemungkinan tegangan yang dapat diberikan pada dioda, yaitu:
a. Prategangan maju (Bias Maju).
Pada prategangan ini, Dioda akan mengalirkan arus (konduksi) jika diberi
bias maju, yaitu anoda mendapat tegangan positif dan katoda mendapat
tengangan negatif, sebaliknya jika diberi revers bias, maka dioda akan
mempunyai resistansi tinggi, artinya dioda tidak konduksi.
b. Prategangan balik (Bias Mundur).
Pada prategangan ini, bagian positif dari sumber tegangan dihubungkan
dengan katoda sedangkan bagian negatif dihubungkan dengan anoda. Pada
prategangan balik ini, potensial barier menjadi semakin besar karena terjadi
tarik - menarik antara ion negatif dari katoda dengan ion positif dari sumber
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
3
tegangan dan ion positif dari anoda tarik - menarik dengan ion negatif dari
sumber tegangan.
Tegangan laju
nol
Vr = 0,7 + If.R4
Arus balik nol
Gambar 3.3. Kurva Dioda Ideal
Gambar 3.4. Kurva Pendekatan
Pada saat dioda berfungsi sebagai saklar elektronik, maka saat diberi bias
maju akan terjadi aliran arus (saklar tertutup) sedangkan apabila diberi bias mundur
tidak terjadi aliran arus (saklar terbuka).
Dioda dari bahan silikon lebih banyak dipakai karena memiliki keunggulan
yang tahan terhadap suhu tinggi serta mampu untuk mengalirkan arus yang kuat
dibandingkan dengan dioda yang terbuat dari germanium.
Karakteristik statik dioda dapat diselidiki dengan cara memasang dioda yang
dihubungkan seri dengan sebuah catu daya arus searah dan sebuah resistor. Kurva
karakteristik statik dioda merupakan fungsi dari arus ID ( arus yang melalui dioda )
terhadap tegangan VD ( beda tegang antara titik a dan b ) seperti terlihat pada
gambar 3.5. dan gambar 3.6.
Gambar 3.5.
Gambar 3.6.
Rangkaian untuk mengukur
Karakteristik Statistik Dioda
Kurva Karakteristik Dioda
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
4
Karakteristik statik dioda diperoleh dengan mengukur tegangan dioda (Vab)
dan arus yang melalui diode (ID), selanjutnya tegangan VDD diubah untuk
mendapatkan arus ID yang akan diplotkan ke kurva karakteristik dioda.
Bila anoda berada pada tegangan lebih tinggi daripada katoda (VD positif)
dioda dikatakan mendapat bias forward, sedangkan bila VD negatip disebut bias
reserve atau bias mundur.
Pada gambar 3.6. VC disebut Cut – In - Voltage, IS adalah arus saturasi dan
VPIV adalah Peak - Inverse Voltage. Bila harga VDD diubah, maka arus ID dan VD
akan berubah pula. Dari karakteristik statik dioda, jika harga VDD dan RL diketahui,
maka harga arus ID dan VD dapat diperoleh dari gambar 3.5. sebagai berikut:
VDD = Vab + I.RL
I=
 VDD  Vab 
RL
Bila hubungan di atas dilukiskan pada karakteristik statik dioda, maka akan
mendapatkan garis lurus dengan kemiringan (
1
). Garis ini disebut garis beban
RL
(load line) seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.7.
Kita lihat bahwa garis beban akan
memotong sumbu V dioda pada harga
VDD pada saat arus I = 0, dan memotong
sumbu I pada harga (
V DD
).
RL
Titik potong antara karakteristik
statik dengan garis beban memberikan
Gambar 3.7.
Kurva Karakteristik dan Garis Beban
harga tegangan dioda VD(q) dan arus
dioda ID(q).
Dengan mengubah harga VDD kita akan mendapatkan garis-garis beban
sejajar seperti pada gambar 3.7. Bila VDD < 0 dan |VDD| < VPIV maka arus dioda
yang mengalir sangat kecil sekali yang disebut dengan arus saturasi IS. Arus ini
mempunyai harga kira - kira 1 μA untuk dioda silikon.
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
5
Menguji Dioda dengan Multimeter.
Komponen ini memiliki sepasang kaki dimana masing - masing berkutub
negatif dan positif. Oleh karena itu dalam menguji nanti hendaknya dilakukan
dengan benar dan cermat. Tujuan pengujian alat ini adalah untuk mengetahui tingkat
kerusakan akibat beberapa hal. Pada dioda yang pernah dipakai dalam suatu
rangkaian biasanya disebabkan besarnya tekanan arus sehingga tidak mampu ditahan
dan diubah menjadi DC. Cara pengujian diode adalah sebagai berikut:
a. Saklar diputar pada posisi Ohmmeter, 1x dan Kalibrasi.
b. Hubungkan kabel hitam (-) dengan kaki negatif (anoda) dan kabel merah
(+) dengan kaki positif (katoda).
c. Kemudian pindahkan kabel hitam (-) pada kaki anoda dan kabel merah (+)
pada kaki katoda. Bila jarum bergerak berarti dioda tersebut rusak. Jika
sebaliknya (tak bergerak) maka dioda dalam keadaan baik.
Hasil kesimpulan dalam pengujian diode dengan multimeter dapat dilihat di
bawah ini:
Table 3.1. Pengukuran Dioda.
Kabel Merah (+)
multimeter
dihubungkan ke
Kabel Hitam (-)
multimeter
dihubungkan ke
kaki katoda dioda
kaki anoda dioda
Suatu harga dari
diode yang diukur
kaki anoda dioda
kaki katoda dioda
Tidak bergerak
kaki katoda dioda
kaki anoda dioda
kaki anoda dioda
kaki katoda dioda
kaki katoda dioda
kaki anoda dioda
Pointer menunjukkan
ke
Suatu ukuran tertentu
yang sama
tidak bergerak
kaki anoda dioda
kaki katoda dioda
Berdasarkan jenisnya dioda dibagi menjadi :
a. Dioda kontak titik (point contact diode)
b. Dioda hubungan (junction diode)
c. Dioda bridge
d. Dioda zener
e. Dioda yang dapat mengeluarkan sinar (LED)
Keterangan
baik
rusak
baik
rusak sebab
hubung singkat
rusak karena
putus
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
6
1. DIODA KONTAK TITIK.
Dioda kontak titik dipergunakan untuk mengubah frekuensi tinggi
menjadi frekuensi rendah. Dioda ini tidak dapat mengalirkan arus yang besar dan
banyak dipergunakan pada pesawat radio dan pesawat televisi.
Contoh dioda kontak titik :
OA 70, Oa 90, dan 1N60.
Dioda kontak titik ini dibuat dari kawat wolfram dengan ujung yang
runcing ditempelkan secara kuat pada lempengan germanium atau silikon serta
dikotaki dengan kaca.
A
K
KATODA
ANODA
(b)
(a)
Gambar 3.8.
(a) Simbol dioda kontak titik ; (b) Dioda kontak titik (1N60)
2.
DIODA HUBUNGAN (JUNCTION DIODE).
Dioda hubungan dapat mengalirkan arus listrik yang besar hanya satu
arah saja dan tidak dapat mengalirkan arus sebaliknya, biasanya dioda ini terbuat
dari silicon dan hanya dipergunakan untuk perata arus pada power supply (catu
daya atau sumber tenaga).
Dioda ini berkapasitas besar yang dinyatakan dengan ampere dan
mempunyai daya tahan terhadap tegangan yang dinyatakan dengan volt.
A
ANODA
K
KATODA
(a)
(b)
Gambar 3.9.
(a) Simbol dioda hubungan ; (b) Dioda hubungan
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
7
Contoh Dioda hubungan:
dioda 1N4002 (ada dua macam yakni berkapasitas 1A/50V dan berkapasitas
1A/100V), dioda 1N4001 berkapasitas 1A/50V dan dioda 1N4148
Dioda ini terdiri dari hubungan PN (positif dan negatif) dan warnanya
biasanya hitam, ada juga yang berwarna merah dan hijau seperti BY 127.
3. DIODA BRIDGE.
Dioda bridge adalah dioda yang telah terangkai sebagai penyearah. Dioda
ini terbentuk dari empat dioda biasa dan dicetak dalam bentuk papan dengan
empat kaki terminalnya. Dua kaki diberi simbol ~ dihubungkan ke sumber
tegangan AC dari output transformator sedangkan kaki terminal + dan kaki
terminal – pada dioda bridge dihubungkan ke kaki kondensator elektrolit
sehingga terbentuk suatu catu daya. Dioda bridge memiliki kapasitas daya tahan
terhadap arus dan tegangan dengan ukuran 1A hingga 30 A dengan kapasitas
tegangan dari 50 V sampai di atas 1000 V.
(a)
(b)
Gambar 3.10.
(a)Simbol dioda bridge ; (b) Diode bridge
4. DIODA ZENER.
Dioda Zener (biasa disingkat ZD) disebut juga dioda tegangan konstan
yaitu salah satu jenis dioda yang berfungsi untuk membatasi / menstabilkan
tegangan walaupun dilalui arus yang berubah-ubah. Dioda zener bekerja pada
daerah dadalnya sehingga dalam pemakaiannya dioda zener dipasang terbalik
dari dioda lainnya. Kemantapan (stabilitas) dioda zener dinyatakan oleh
perlawanan dinamiknya yang disebut dengan perlawanan zener. Penggunaan
dioda zener banyak digunakan pada regulator tegangan (penstabil tegangan) atau
sumber tenaga (DC volt) yang berubah - ubah dan sering juga dipergunakan pada
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
8
rangkaian – rangkaian pembatas yang dipergunakan sebagai rangkaian
pembentuk gelombang. Dioda zener kebanyakan mempunyai daya tahan ½ watt.
Dioda Zener mempunyai tegangan “Knee” yang sangat tajam “break
down” artinya akan terjadi perunbahan arus yang sangat besar pada tegangan
relatif konstan. Sehingga perlu diperhatikan kemampuan daya dan arus
maksimum yang diperbolehkan pada dioda zener agar tidak rusak akibat
perubahan arus yang besar.
Pada rangkaian sumber tegangan, umumnya tegangan keluaran DC akan
berubah jika beban yang terpasang berubah.
A
K
(a
)
(b)
(c)
Gambar 3.11.
(a) Simbol Dioda Zener; (b) Dioda Zener: (c) Karakteristik Dioda Zener
Cara yang sederhana untuk menstabilkan tegangan DC adalah dengan
memasang dioda seperti gambar berikut :
R
Gambar 3.12. Penstabilan Tegangan DC
Jika tegangan keluaran berubah dengan harga diatas tegangan zener, maka
zener akan mempertahankan pada tegangan dadalnya (break down).
5. Dioda LED (Light Emiting Diode)
Dioda LED adalah dioda yang saat ini banyak sekali digunakan karena
sifatnya yang mampu mengeluarkan cahaya. LED adalah semikonduktor
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
9
campuran, misalnya campuran antara arsen dan galium atau fosfida dan indium.
Kalau diberi tegangan muka maju akan mengeluarkan cahaya yang berwarna
tergantung dari bahan permukaan tersebut. LED dapat mengeluarkan sinar bila
diberi tegangan DC 1,8V/1,5mA. LED ada bermacam-macam warna antara lain
warna merah, hijau, kuning dan putih.
-
+
(a)
(b)
Gambar 3.13.
(a) Simbol LED ; (b) LED
Sinar LED dapat dibentuk menjadi angka (1 - 9) atau huruf (a sampai g)
dengan merangkai 7 buah LED. Rangkaian 7 buah LED ini disebut penampilan
tujuh segmen
B. TRANSFORMATOR.
Transformator berfungsi untuk menurunkan atau menaikkan tegangan Arus
Bolak Balik. Disini yang akan dibahas adalah transformator penurun tegangan ( step
down ), seperti yang diberikan pada gambar 3.14.
PLN
CT
V
RL
Gambar 3.14. Diagram Transformator
Setiap transformator memiliki hambatan keluaran Ro, yang akan menyebabkan
turunnya tegangan sekunder dari transformator jika dipasang beban antara CT dan V.
Tegangan turun sebesar V = IL Ro, dimana IL adalah arus beban. Makin besar arus
beban maka makin kecil tegangan keluaran.
Besar tegangan keluaran dalam keadaan terbebani (Vob) adalah:
Vob = Voo - IL Ro,
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
10
sedangkan Voo adalah tegangan keluaran tanpa beban yang merupakan tegangan
keluaran transformator yang diukur dengan multimeter tanpa beban. Hal tersebut
perlu dilakukan untuk dapat menentukan hambatan keluaran transformator, jika tidak
memiliki amperemeter yang akan digunakan untuk mengukur arus beban secara
langsung.
Menguji Transformator dengan Multimeter.
Untuk menguji apakah transformator dalam kondisi baik atau adanya
pemutusan hubungan di gulungan/lilitan sekunder atau primer (rusak) dapat
dilakukan dengan multimeter. Langkah – langkah pengujian adalah sebagai berikut:
a. Putar multimeter saklar pada posisi Ohm 1x.
b. Kalibrasi.
c. Hubungkan kabel hitam (-) dengan salah satu kaki di gulungan primer,
sedangkan kabel merah (+) pada kaki yang lain di gulungan primer. Bila
jarum bergerak maka transformator dalam keadaan baik.
d. Pada gulungan sekunder lakukan hal yang sama. Apabila jarum multimeter
bergerak-gerak maka transformator dalam keadaan baik. Selisih nilai sama
dengan selisih tegangan yang tertera pada transformator.
e. Letakkan kabel hitam (-) atau kabel merah (+) ke salah satu kaki di
gulungan primer kemudian kabel yang lain ke gulungan sekunder. Apabila
jarum tidak bergerak maka transformator dalam keadaan baik dan
menandakan tidak adanya korsleting gulungan primer dengan sekunder
dengan body transformator. Lakukan hal sebaliknya.
f. Langkah terakhir, letakkan kabel hitam (-) atau kabel merah (+) ke salah
satu kaki di gulungan primer atau sekunder kemudian kabel yang lain ke
plat pengikat gulungan yang berada di tengah. Apabila jarum tidak
bergerak maka transformator dalam keadaan baik dan menandakan tidak
adanya korsleting gulungan dengan body transformator.
C. PENYEARAH.
Untuk memperoleh tegangan penyearah yang cukup konstan pada suatu harga
tertentu dapat dilakukan dengan cara membuat penyearah tegangan menggunakan
dioda. Berbagai macam rangkaian penyearah dapat dibuat, misalnya rangkaian
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
11
penyearah gelombang penuh seperti yang diberikan pada gambar 3.15 dan rangkaian
penyearah setengah gelombang seperti yang diberikan pada gambar 3.16.
Dioda berfungsi sebagai penyearah tegangan dari tegangan Arus Bolak Balik
menjadi tegangan Arus Searah, artinya bila pada suatu rangkaian dipasang tegangan
arus bolak – balik maka bila pada rangkaian tersebut dipasangkan dioda maka
bentuk keluaran akan bernilai positif saja atau bernilai negatif saja.
Gambar 3.15. Penyearah Gelombang Penuh.
Gambar 3.16. Penyearah Setengah Gelombang.
Penyearah dapat dibagi menjadi:
1. Penyearah dengan Tapis.
Agar tegangan arus searah yang dihasilkan penyearah arus bolak–balik
dapat lebih rata, digunakan tapis lolos rendah dengan menggunakan kapasitor
seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.17. Penyearah bertapis
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
12
Dari gambar tersebut menunjukan bentuk tegangan arus searah Vo jika
C tak dipasang (dilepas) dan bila kapasitor C dipasang maka tegangan
keluaran tak segera turun walaupun tegangan masukan sudah turun. Hal ini
disebabkan karena kapasitor memerlukan waktu untuk mengosongkan
muatannya sebesar  = RC.
Sebelum tegangan pada kapasitor turun banyak maka tegangan pada
kapasitor keburu naik lagi. Tegangan berubah yang terjadi disebut tegangan
riak, dengan nilai puncak ke puncak dinyatakan sebagai Vrpp. Kualitas
rangkaian tapis dinyatakan oleh nisbah riak puncak ke puncak (peak to peak
ripple ratio pprr. sebesar:
pprr 
teganganVrpp
tegangan(dc)rata  rata
2. Penyearah Tegangan Dengan Pengaturan Zener.
Tegangan keluaran dari penyearah akan mengalami penurunan
tegangan bila diberi beban dengan batas - batas tertentu, sehingga agar
diperoleh tegangan keluaran penyearah tidak turun dapat digunakan Dioda
Zener seperti diberikan pada gambar 3.18. di bawah ini:
2200 µF
Gambar 3.18. Penyearah Dengan Pengaturan Zener
D. POWER SUPPLY.
Power Supply / regulator adalah sebuah rangkaian atau alat yang dapat
memberikan arus listrik dengan level tegangan (Voltage) tertentu. Power Supply
atau regulator secara garis besar berfungsi untuk mengubah tegangan Arus Bolak
Balik menjadi tegangan Arus Searah yang murni dan konstan / stabil. Rangkaian
regulator pada monitor sekarang ini menggunakan system switching regulator.
Prinsip kerja switching regulator adalah penggunaan power switching yang akan
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
13
bekerja on – off dengan frekuensi tertentu. Arus Searah akan di switching on – off
oleh sebuah power switching untuk mendapatkan tegangan output yang diinginkan.
Regulator terbagi atas beberapa bagian yaitu :
a. Penyearah tegangan
b. Filter tegangan
c. Stabilisator tegangan
d. Pencatu / output tegangan
Gambar 3.19. Rangkaian Power Supply
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
A. Percobaan Penggunaan dioda sebagai saklar.
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3.20. dan gambar 3.21. di bawah ini:
D
D
S
S
lampu
lampu
VS
Gambar 3.20.
VS
Gambar 3.21.
2. Hubungkan saklar S.
3. Catat apa yang terjadi pada lampu.
4. Simulasikan rangkaian diatas pada program EWB
B. Percobaan Dioda Bias Maju dan Dioda Bias Mundur Seri.
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3.22. di bawah ini dan amati tanda - tanda
yang menunjukan elektroda anoda dan katoda:
2. Siapkan Multimeter pada posisi Volmeter sesuai dengan range tangan yang
digunakan.
3. Ukur besarnya tegangan jatuh pada R dan tegangan dioda.
4. Ukur besar arus antara R dan dioda.
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
14
A
1 KΩ
V0
1 KΩ
1 K?
V0
A
Gambar 3.22. Rangkaian Dioda Bias Maju Seri
A
1 KΩ
K?
V0
K?
11 KΩ
V0
A
Gambar 3.23. Rangkaian Dioda Bias Mundur Seri
5. Catat hasil dalam table.
6. Ulangi langkah 1, 2, 3 dan 4 untuk rangkaian yang lain.
7. Simulasikan rangkaian diatas pada program EWB.
C. Karakteristik Dioda.
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3.5.
2. Atur tegangan VDD mulai dari 0 volt sampai 5 volt (buat tabel dengan kelipatan
VDD = 0,2 volt). Memakai multimeter, ukur dan catat Vab dan Vbc untuk setiap
harga VDD.
3.
Hitung arus Dioda ID = (Vbc / RL).
4. Dari data pengukuran, lukiskan kurva karakteristik statik dioda pada kertas
grafik.
5. Simulasikan rangkaian diatas pada program EWB.
D. Penyearah setengah Gelombang.
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3.16.
2. Amati keluaran dengan osiloskop dan multimeter, selanjutnya analisa kedua hasil
pengukuran tersebut.
3. Amati keluaran dengan osiloskop pada saat polaritas dioda dibalikkan. Analisa
hasil pengukuran dan bandingkan dengan keluaran pada percobaan C.2.
4. Simulasikan rangkaian diatas pada program EWB.
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
15
E. Pembebanan pada catu daya Penyearah gelombang penuh.
1. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 3.15.
2. Lakukanlah pembebanan dengan menggunakan resistor yang disediakan pada kit
praktikum dengan menggunakan multimeter dan osiloskop. Ukurlah dahulu
besar tahanan pada bangku resistor dengan menggunakan multimeter. Lakukan 5
kali pengukuran dan tabelkan hasil percobaan anda sebagai berikut.
Vo,terbuka
RL
Vo
3. Catat bentuk - bentuk tegangan pada titik a, b, c terhadap ground untuk setiap
pembebanan.
4. Tambahkan kapasitor yang terhubungan paralel dengan RL pada rangkaian.
5. Ulangi Percobaan dengan nilai kapasitor yang berbeda.
6. Catat besar dan bentuk tegangan ripple untuk setiap pengukuran dengan harga
C = 1000 μF, dan C= 100 μF.
F. Percobaan Karakteristik Dioda Zener.
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3.23:
2. Ukur besarnya tagangan dan arus seperti yang ditunjukan pada gambar 3.23.
3. Gunakan tegangan sumber 3 V, 4,5 V dan 6 V
4. Ulangi untuk Dioda Zener lain yang mempunyai tegangan yang berbeda.
Simulasikan rangkaian diatas pada program EWB.
220 Ω
220 ?
A
A
Vd
Gambar 3.23. Rangkaian Karakteristik Dioda/
Vd
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
16
G. Percobaan Dioda Zener sebagai Penstabil Tegangan.
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3.24.
220 Ω
A
10 KΩ
Gambar 3.24. Rangkaian Dioda Zener sebagai Penstabil Tegangan
2. Atur tegangan catu daya pada 3 Volt.
3. Ukur tegangan pada terminal keluaran Vout = . .
4. Atur tegangan catu daya 6 Volt.
5. Ukur tegangan pada terminal keluar Vout = . .
6. Atur tegangan catu daya pada 9 Volt.
7. Ukur tegangan pada terminal keluaran Vout = …
8. Ganti RL menjadi 1 K.
9. Ulangi langkah 2 dan sampai 7.
10. Ganti RL menjadi 220 ohm.
11. Ulangi langkah di atas untuk dioda zener lainnya.
12. Simulasikan rangkaian diatas pada program EWB.
H. Catu Daya dengan regulator Zener.
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3.18.
2. Lakukan pengukuran pada titik a, b dengan osiloskop dan multimeter untuk
menentukan lengkung pembebanan.
3. Lakukanlah pembebanan dengan menggunakan bangku resistor yang disediakan.
Ukurlah dahulu besar tahanan pada bangku resistor dengan menggunakan
multimeter. Lakukan 5 kali pengukuran dan tabelkan hasil percobaan anda
sebagai berikut.
Vo,terbuka
RL
Vo
4. Simulasikan rangkaian diatas pada program EWB.
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
17
V. PERTANYAAN
1. Gambarkan hasil percobaan dalam bentuk grafik.
2. Jelaskan apa yang terjadi pada percobaan di atas! mengapa lampu pada gambar 3.20.
tidak menyala sedangkan lampu pada gambar 3.21. menyala?
3. Gambarkan Karakteristik Dioda Zener trsebut!
4. Tentukan berapa tegangan zener (break down) dari masing - masing Diode Zener!
5. Apakah perubahan tahanan beban berpengaruh pada kestabilan tegangan catu
dayanya!
6. Lakukan perhitungan berdasarkan hasil percobaan mengacu pada gambar yang telah
diberikan pada percobaan diatas Analisa hasil percobaan dan hasil perhitungan yang
telah didapat.
7. Analisa hasil percobaan dan hasil perhitungan yang telah didapat.
8. Berikan kesimpulan untuk percobaan di atas!
9. Sebutkan beberapa syarat transformator yang baik?
10. Sebutkan paling sedikit tiga hal penyebab turunnya tegangan keluaran transformator
dalam keadaan tertentu!
11. Jelaskan beberapa kerugian daya yang dialami pada trafo step-down!
12. Jelaskan fungsi dan keuntungan penggunaan Center Tap(CT) pada trafo!
13. Sebutkan keuntungan dan kerugian penyearah gelombang penuh dan penyearah
gelombang setengah gelombang, dengan trafo tanpa CT!
14. Dengan mengoptimasi rangkaian, rancanglah suatu penyearah bertapis dengan
keluaran 25 volt menggunakan komponen - komponen sebagai berikut :

4 buah dioda penyearah

4 buah kapasitor 470 µF / 16 volt
15. Bagaimana spesifikasi kapasitor yang digunakan sebagai tapis dalam penyearah ini?
16. Terangkan isyarat yang terjadi setelah melalui penyearah akibat adanya barrier voltage
yang dimiliki dioda penyearah!
17. Apa fungsi kapasitor dalam penyearah bertapis!
18. Jelaskan apa yang anda ketahui tentang dioda bridge?
19. Berfungsi sebagai apakah dioda Bridge?
20. Sebutkan fungsi dari elco pada rangkaian power supply?
Lab Fisika/DE AMIK - MDP Jl. Rajawali 14 Palembang
18
VI. LAPORAN
1. Lakukan analisis dan berikan kesimpulan dari praktikum.
2.
Lukis bentuk gelombang yang anda amati pada titik a,b,c. Tulis hasil pengamatan
dalam bentuk tabel. Terangkan perbedaan pembacaan dengan osiloskop dan
multimeter.
3. Lukis bentuk isyarat keluaran jika polaritas dioda dibalik. Jelaskan mengapa demikian!
4. Lukis lengkung pembebanan dan tentukan R0 penyearah bertapis.
5. Bandingkan nilai Vrpp yang anda amati dengan perkiraan kasar (secara teori) untuk
kedua kapasitansi yang digunakan.
Disiapkan,
Diperiksa,
Disahkan,
Evaliany. E
Staff Lab
Abdul Rahman, S.Si
Ka. Lab
Ir. Sudiadi, M.M.A.E
Pembantu Direktur I