modul praktikum - Universitas Sriwijaya | Comlab Fakultas Ilmu

MODUL PRAKTIKUM
“RANGKAIAN ELEKTRONIKA DASAR”
LABORATORIUM KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2013
Universitas Sriwijaya
Fakultas Ilmu Komputer
Laboratorium
No. Dokumen
Revisi
LEMBAR PENGESAHAN
MODUL PRAKTIKUM
…….
0
Tanggal
Halaman
SISTEM MANAJEMEN
MUTU
ISO 9001:2008
2 JUNI 2013
ii DARI 18
MODUL PRAKTIKUM
Mata Kuliah Praktikum
Kode Mata Kuliah Praktikum
SKS
Program Studi
Semester
: Rangkaian Elektronika Dasar
: FTK07511
:2
: Teknik Komputer
: 3 (Ganjil)
DIBUAT OLEH
DISAHKAN OLEH
DIKETAHUI OLEH
TIM LABORAN
LABORATORIUM
FASILKOM UNSRI
TIM DOSEN KOMPUTER
AKUNTANSI FASILKOM UNSRI
KEPALA LABORATORIUM
Daftar Isi
Cover ...................................................................................................
i
Lembar Pengesahan .............................................................................
ii
Daftar Isi ..............................................................................................
iii
BAB 1 Karakteristik Dioda .....................................................................
1
BAB 2 Rangkaian Dioda Penyearah .......................................................
3
BAB 3 Dioda Zener ................................................................................
7
BAB 4 Regulasi Tegangan......................................................................
9
BAB 5 Transistor ....................................................................................
11
BAB 6 Transistor Sebagai Saklar ...........................................................
16
1. Karakteristik Dioda.
A. Kompetensi dasar.
Mahasiswa dapat :
 dapat mengetahui komponen elektronika dioda semikonduktor.
 dapat mengetahui karakteristik sebuah diode.
 dapat menganalisa rangkaian forward dan reverse pada dioda semikonduktor .
B. Peralatan yang digunakan.
1. Logic circuit trainer.
2. Kabel seperlunya.
3. Multimeter.
4. Dioda semikonduktor dan resistor.
Xe3
C. Prosedur praktikum.
Forward bias.
a. Buatlah rangkaian dioda seperti gambar 1.1.
Vcc 15V
Vcc
RVariabel
100%
Id
1
R1
1kΩ
3
+
0.000
A
2
+
D1
0.000
-
V
Vd
0
Gambar 1.1. Rangkaian forward dioda.
b. Lalu lakukanlah pengkuran tegangan pada dioda pada saat arus di dioda 1 mA, 2 mA, 3
mA, 4 mA, mA, 5 mA, 6 mA, 7 mA, 8 mA, 9 mA, 10 mA.
c. Dari data hasil pengamatan, gambarkan kurva arus dioda terhadap tegangan dioda.
Reverse bias.
a. Buatlah rangkaian dioda seperti gambar 1.2.
Vcc 15V
Vcc
RVariabel
50%
Id
1
R1
+
2
0.000
1kΩ
A
3
+
D1
0.000
-
V
Vd
0
Gambar 1.2. Rangkaian reverse dioda.
b. Lalu lakukanlah pengkuran tegangan pada dioda pada saat arus di dioda 0.01 𝜇A,0.02
𝜇A, 0.03 𝜇A, 0.04 𝜇A, 0.05 𝜇A, 0.06 𝜇A, 0.07 𝜇A, 0.08 𝜇A, 0.09 𝜇A, 0.1 𝜇A.
c. Dari data hasil pengamatan, gambarkan kurva arus dioda terhadap tegangan dioda.
D. Tugas.
1. Apa yang dimaksud dengan tegangan breakdown, tegangan knee, forward bias dan
reverse bias ?
2. Apa saja fungsi dari diode ?
2. Rangkaian Dioda Penyearah.
E.
Kompetensi dasar.
Mahasiswa dapat :
 Agar mahasiswa dapat mengetahui perubahan arus AC menjadi DC.
 Menggambarkan diagram setengah gelombang, gelombang penuh dan jembatan rectifier.
 Agar mahasiswa dapat mengetahui bagaimana penyearah bekerja.
F.
Peralatan yang digunakan.
5. Logic circuit trainer.
6. Kabel seperlunya.
7. Multimeter.
8. Dioda semikonduktor dan resistor.
G. Prosedur praktikum.
C1. Dioda Penyearah Setengah Gelombang
Prosedur percobaan :
 Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.1

Atur range voltmeter digital pada skala 20 V atau voltmeter biasa pada range 10 V

Hidupkan power supply

Baca voltmeter dan catat penunjukannya, kemudian nyatakanlah apakah gelombang tersebut
harga rata-rata atau harga effektifnya.

Bandingkan apakah tegangan keluaran hasil penyearahan berdasarkan pengukuran sesuai dengan
hasil perhitungan. Buat hasil perhitungan dan pengukuran pada laporan praktikum.
A
K
Dioda silikon
12 VAC
50 Hz
10K
V
V
Gambar 1.1
C.2.
Dioda Psenyearah Setengah Gelombang dengan Kapasitor
Voltmeter
Untuk mendapatkan suatu tegangan DC yang baik dimana bentuk tegangan hasil penyearahan
adalah mendekati garis lurus maka tegangan keluaran dari suatu rangkaian penyearah seperti terlihat pada
gambar 1.1 dihubungkan dengan suatu kapasitor secara paralel terhadap beban seperti pada gambar 1.2
dimana arus dari keluaran rangkaian penyearah selain akan melewati beban juga akan mengisi kapasitor
sehingga pada saat tegangan hasil penyearahan mengalami penurunan maka kapasitor akan membuang
muatannya kebeban dan tegangan beban akan tertahan sebelum mencapai nol. Hal ini dapat dijelaskan
pada gambar berikut:
Hasil penyearahan yang tidak ideal akan mengakibatkan adanya ripple seperti terlihat pada
gambar diatas dimana tegangan ripple yang dihasilkan dapat ditentukan oleh persamaan berikut :
Ripple (peak to peak) = Idc . (T / C)
Dimana Idc dalam hal ini adalah tegangan keluaran dibagi dengan R beban. T adalah periode tegangan
ripple (detik) dan C adalah nilai kapasitor (Farad) yang digunakan.
Prosedur percobaan :

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.1 dan gunakan kapasitor dengan nilai 1 F

Atur range voltmeter digital pada skala 20 V atau voltmeter biasa pada range 10 V

Hidupkan power supply

Baca voltmeter dan catat penunjukannya.

Hitung nilai tegangan ripple dengan persamaan diatas

Ganti kapasitor 1 F dengan 22 F, 100 F dan 470 F secara bergantian

Ukur tegangan keluaran penyearahan dengan voltmeter dan hitung nilai tegangan ripple untuk
masing masing nilai kapasitor.
A
K
Dioda silikon
+
12 VAC
50 Hz
C
10K
-
Gambar 1.2
C.3. Dioda Penyearah Gelombang Penuh
Prosedur percobaan :
V
V
Voltmeter

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.3

Atur range voltmeter digital pada skala 20 V atau voltmeter biasa pada range 10 V

Hidupkan power supplyqqd

Baca voltmeter dan catat penunjukannya, kemudian nyatakanlah apakah gelombang tersebut
harga rata-rata atau harga effektifnya.

Bandingkan apakah tegangan keluaran hasil penyearahan berdasarkan pengukuran sesuai dengan
hasil perhitungan. Buat hasil perhitungan dan pengukuran pada laporan praktikum.
12 VAC
50 Hz
10K
V
V
Voltmeter
Gambar 1.3
C.4. Penyearah Setengah Gelombang dengan Kapasitor
Prosedur percobaan :

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.4 dan gunakan kapasitor dengan nilai 1 F

Atur range voltmeter digital pada skala 20 V atau voltmeter biasa pada range 10 V

Hidupkan power supply

Baca voltmeter dan catat penunjukannya.

Hitung nilai tegangan ripple dengan persamaan diatas

Ganti kapasitor 1 F dengan 22 F, 100 F dan 470 F secara bergantian

Ukur tegangan keluaran penyearahan dengan voltmeter dan hitung nilai tegangan ripple untuk
masing masing nilai kapasitor.
12 VAC
50 Hz
+
C
10K
V
V
Voltmeter
-
Gambar 1.4
H. Tugas.
3. Bagamana cara kerja dari penyearah setengah gelombang, gelombang penuh dan penyearah
jembatan.
4. Berikan penjelasan tentang tegangan ripple ?
3. Dioda Zener
I.
Kompetensi dasar.
Mahasiswa dapat :
 Agar mahasiswa dapat mengetahui karakteristik sebuah diode zener.
 Agar mahasiswa dapat menganalisa rangkaian forward dan reverse pada diode zener.
J.
Peralatan yang digunakan.
9. Logic circuit trainer.
10. Kabel seperlunya.
11. Multimeter dan osciloskop.
12. Dioda zener, kapasitor dan resistor.
K. Prosedur praktikum.
Dioda Zener (Rangkaian bias reverse)
1. Buatlah rangkaian reverse bias dengan membalik diode zener seperti gambar 3.1.
Vcc 15V
Vcc
RVariabel
50%
Iz
1
R1
500Ω
2
+
0.000
A
3
+
D1
0.000
-
V
Vz
0
Gambar 3.1. Rangkaian zener (bias reverse).
2. Lalu lakukanlah pengkuran tegangan pada dioda pada saat arus di dioda 1 mA, 5 mA,
10 mA, 15 mA, 20 mA, 25 mA, 30 mA, 35 mA, 40 mA.
3. Dari data hasil pengamatan, gambarkan kurva arus dioda terhadap tegangan dioda.
L. Tugas.
5. Sebutkan apa saja fungsi dari dioda zener ?
4. Regulasi Tegangan.
M. Kompetensi dasar.
Mahasiswa dapat :
 Mengetahui rangkaian catu daya teregulasi.
N. Peralatan yang digunakan.
13. Logic circuit trainer.
14. Kabel seperlunya.
15. Multimeter dan osciloskop.
16. Dioda zener, kapasitor dan resistor.
O. Prosedur praktikum.
Rangkaian regulasi tegangan.
1. Buatlah rangkaian regulasi tegangan zener seperti gambar 1.1.
XSC1
Ext T rig
+
XFG1
_
B
A
+
_
+
_
0
5
D2
D3
4
6
C1
R2
1
R1
D1
D4
R3
D5
0
0
Gambar 1.1. Rangkaian regulasi tegangan.
2. Aturlah di function generator untuk gelombang sinusoidal V = 10 sampai 50 Vpp
bervariasi, frekuensi = 50 Hz, R1 = 1 Kohm, R2 = 500 ohm dan R3 = 1 Kohm. Cp =
100 uF.
3. Ukur dan catat tegangan input yang terukur pada multimeter, kemudian ukur dan catat
pula tegangan ouput yang terukur pada multimeter. Serta frekuensi input dan frekuensi
output (common A dan common B).
4. Gambarkan bentuk gelombang input dan gelombang output (common A dan common B)
dari hasil pengamatan anda di osciloskop.
5. Dari gelombang yang anda amati, catat berapa tegangan yang terukur pada input dan
output berdasarkan perhitungan.
P. Tugas.
6. Buatlah rangkaian catu daya yang teregulasi menggunakan IC Regulasi !.
5. TRANSISTOR
A. Tujuan Percobaan :

Mempelajari dan mengetahui karakteristik transistor NPN dan menyelidiki parameternya

Mempelajari dan mengetahui fungsi transistor sebagai switching (saklar)
B. Alat yang digunakan
1. Modul praktikum untuk transistor
2. Power supply
3. Multimeter
C. Pendahuluan
Transistor merupakan gabungan antara dua jenis dioda jenis NP dan PN atau jenis PN dengan NP.
Karena itulah, sebuah transistor sama seperti halnya dua buah dioda yang dihubungkan. Transistor
memiliki dua sambungan (junction), yaitu sambungan basis dengan emitter dan basis dengan kolektor.
Basis, emitor dan kolektor adalah tiga buah elektroda yang ada pada sebuah transistor.
Emitor
kolektor
N
P
Emitor
N
kolektor
P
N
basis
P
basis
(a)
(b)
Gambar 3.1 Tiga daerah transistor (a) Transistor NPN (b) Transistor PNP
Melihat gambar 3.1 diatas maka secara umum ada dua jenis transistor, yaitu transistor
jenis NPN dan transistor jenis PNP. Gambar 3.2 memperlihatkan lambang dari kedua jenis
transistor tersebut.
C
B
C
B
E
E
(a)
(b)
Gambar 3.2 (a) Simbol transistor NPN (b) Simbol transistor PNP
Penggunaan yang paling umum dari sebuah transistor adalah transistor sebagai switching yang
banyak digunakan pada rangkaian digital dan rangkaian elektronika daya, transistor sebagai sumber arus
yang banyak digunakan pada rangkaian pencatu daya, dan transistor sebagai penguat yang banyak
digunakan di rangkaian penguat sinyal pada system audio, video, dan intrumentasi. Agar transistor dapat
difungsikan pada ketiga fungsi diatas adalah dengan mengoperasikan transistor tersebut pada titik-titik
tertentu pada grafik garis beban dengan pemberian nilai arus basis tertentu yang diperlihatkan pada 3.3
IC
Break down
saturasi
Vc / Rc
ib 6
ib 5
Q
ib 4
ib 3
ib 2
ib 1
cutoff
VCE
ib=0
Gambar 3.3. Grafik garis beban transistor
D.1. Prosedur Percobaan untuk karakteristik Transfer Arus Maju Transistor NPN :
 Buatlah rangkaian seperti pada gambar 3.4
+15V
+
Ic
100 K
Supply DC
Variabel
+
10 K
+
Ib
-
VCE
-
Gambar 3.4
 Atur posisi supply DC variabel pada 4 volt (Vcc = 4V)

Atur potensiometer 10 K dan amati bahwa kedua amperemeter menunjukkan adanya arus

Cata harga Ib untuk Ic = 0 A, 2 A, 4 A, 6 A dan 10 A

Bandingkan harga Ic dan harga Ib yang diperoleh

Ulangi langkah tadi untuk harga Vcc = 2,5V dan 1,5V.

Buat grafik Ib terhadap Ic untuk Vcc = 4V, Vcc = 2,5V dan Vcc = 1,5V.
D.2.Prosedur Percobaan untuk karakteristik transistor sebagai swicthing

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 3.5
+15V
+
1K
Ic
100 K
Supply DC
Variabel
+
10 K
+
Ib
-
VCE
-
Gambar 3.5

Atur supply DC variabel untuk tegangan keluaran 10 V

Hitung terlebih dahulu berapa arus Ic apabila transistor menghantar (emiter dan kolektor
transistor terhubung)

Atur potensiometer untuk memberikan perubahan pada arus basis

Amati dan catat perubahan arus Ic dan VCE terhadap perubahan arus Ib hingga arus Ic
mencapai mendekati arus Ic yang telah terlebih dahulu dihitung (saat transistor telah
menghantar)

Amati dan catat arus Ib pada saat transistor telah menghantar dimana nilai Ic terukur adalah
mendekati Vcc/R

Jelaskan dengan memberikan suatu persamaan tentang perihal yang terjadi pada perubahan
arus Ic dan VCE terhadap perubahan arus Ib.
D.3. Prosedur Percobaan untuk karakteristik perubahan Ic terhadap perubahan VCE
dengan arus basis tetap
 Buatlah rangkaian seperti pada gambar 3.5

Atur potensiometer sehingga didapatkan arus Ib = 0

Atur posisi supply DC variabel dari posisi 0V, 0,1V, 0,2V, 0,3V, 0,4V, 0,5V, 0,6V,
0,7V, 0,8V, 1V, 1,5V, 2,5V, 3,5V

Catat arus Ic untuk tiap perubahan tegangan VCE melalui pengaturan supply DC variabel

Atur kembali potensiometer sehingga didapatkan arus Ib = 0 A, 2 A, 4 A, 8 A, 10 A
dan 20 A

Atur posisi supply DC variabel dari posisi 0V, 0,1V, 0,2V, 0,3V, 0,4V, 0,5V, 0,6V,
0,7V, 0,8V, 1V, 1,5V, 2,5V, 3,5V dan 4Vuntuk tiap penentuan arus Ib tersebut

Catat arus Ic untuk tiap perubahan tegangan VCE melalui pengaturan supply DC variabel
dari tiap penentuan arus Ib

Siapkan tabel berikut untuk tiap langkah diatas
Ib = 0 A
VCE
Ic
Ib = 2 A
VCE
Ic
Ib = 4 A
Ib = 8 A
Ib = 10 A
Ib = 20 A
VCE
VCE
VCE
VCE
Ic
Ic
Ic
0V
0V
0V
0V
0V
0V
0,1V
0,1V
0,1V
0,1V
0,1V
0,1V
0,2V
0,2V
0,2V
0,2V
0,2V
0,2V
0,3V
0,3V
0,3V
0,3V
0,3V
0,3V
0,4V
0,4V
0,4V
0,4V
0,4V
0,4V
0,5V
0,5V
0,5V
0,5V
0,5V
0,5V
0,6V
0,6V
0,6V
0,6V
0,6V
0,6V
0,7V
0,7V
0,7V
0,7V
0,7V
0,7V
0,8V
0,8V
0,8V
0,8V
0,8V
0,8V
1V
1V
1V
1V
1V
1V
1,5V
1,5V
1,5V
1,5V
1,5V
1,5V
2,5V
2,5V
2,5V
2,5V
2,5V
2,5V
3,5V
3,5V
3,5V
3,5V
3,5V
3,5V
4V
4V
4V
4V
4V
4V

Ic
Buatlah Grafik dari tabel yang telah anda isi diatas. Grafik yang anda buat akan
menunjukkan tentang garis beban dari sebuah transistor
6. Transistor Sebagai Saklar.
Q. Kompetensi dasar.
Mahasiswa dapat :
 Mempelajari dan memahami fungsi transistor sebagai switching (saklar).
 Memahami rangkaian transistor hard satration, penggerak led bias basis dan penggerak
led bias emitter.
R. Peralatan yang digunakan.
17. Logic circuit trainer.
18. Kabel seperlunya.
19. Multimeter.
20. Power Supply.
21. Transistor FCS 9014, resistor dan led.
S. Prosedur praktikum.
Hard saturation.
1. Buatlah rangkaian switching transistor seperti gambar 5.1 :
Vcc 5V
Vcc
R2
1kΩ
2
+
0.000
A
-
Vbb 5V
1
Vbb
R3
50%
Ib
3
R1
10kΩ
0
Ic
5
+
0.000
Q1
A
+
0.000
4
-
2N3903
0
Gambar 5.1. Rangkaian switching transistor.
0
V
Vce
2. Hitung terlebih dahulu berapa arus Ic apabila transistor menghantar (emiter dan kolektor
transistor terhubung).
3. Atur Vbb untuk memberikan perubahan pada arus basis.
4. Amati dan catat perubahan arus Ic dan Vce terhadap perubahan arus Ib hingga arus Ic
mencapai atau mendekati arus Ic yang telah terlebih dahulu dihitung (saat transistor
telah menghantar).
5. Amati dan catat arus Ib pada saat transistor telah menghantar dimana nilai Ic terukur
adalah mendekati Vcc/R.
6. Jelaskan dengan memberikan suatu persamaan tentang perihal yang terjadi pada
perubahan arus Ic dan VCE terhadap perubahan arus Ib.
Penggerak led berbias basis.
1. Rangkailah rangkaian ransistor seperti pada gambar 5.2.
Vcc 5V
Vcc
R2
220Ω
2
LED1
Vbb 5V
5
Vbb
R3
50%
Q1
3
R1
1
2.2kΩ
0
2N3903
0
Gambar 5.2. Rangkaian led berbias basis.
2. Atur Vbb untuk memberikan perubahan pada arus basis.
3. Amati dan catat perubahan led dan tegangan Vce yang terjadi.
Penggerak led berbias emiter.
1. Rangkailah rangkaian ransistor seperti pada gambar 5.3.
Vcc 6V
Vcc
LED1
Vbb 5V
2
Vbb
R2
50%
Q1
1
2N3903
3
0
R1
220Ω
0
Gambar 5.3. Rangkaian led berbias emitter.
2. Atur Vbb untuk memberikan perubahan pada arus basis.
3. Amati dan catat perbahan led dan tegangan Vce yang terjadi.
T. Tugas.
1. Rancanglah sebuah rangkaian yang mengindikasikan bahwa sekering meledak untuk
sebuah catu daya DC. Ketika sekering utuh, maka led hijau akan menyalah dan led
merah mati yang menandakan semanya OK. Jika sekering meledak, maka led merah
akan hidup dan led hijau mati.