s- 3- a011 - Universitas Negeri Padang Repository
advertisement
LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI . a011 !s- 3- Hd . ;: . 63.3 . ~ khc+(~ JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG -- .- ~ i+m.- '. - ~ LABORATORIUM DASAR DAN PENGUKUUN LISTRIK b u m 2011 - -. -.II -~-. . II 8 / ~ d /2011- I., . OLEH - - , C,W,~GWW+J KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan Lab-Sheet Ilmu Bahan dan Piranti ini. Lab-Sheet ini berguna untuk panduan pratikum mata kuliah Pratikum Ilmu Bahan dan Piranti bagi program studi Teknik Elektro Industri (DIV) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. Lab-Sheet ini berisi panduan pratikum mengenai pengukuran terhadap sifat-sifat dan karakteristik piranti elektronika, seperti diode, diode Zener, transistor, SCR, DIAC dan TRIAC. Setelah mengikuti pratikum matakuliah ini, mahasiswa diharapkan mampu memahami konsep kerja, karakteristik, dan implementasi rangkaian komponen-komponen dasar elektronika. Dalam penyusunan Lab-Sheet ini penulis banyak mendapat gagasan, saran, bimbingan, motivasi, serta bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan tulus dan ikhlas penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada; 1. Rektor Universitas Negeri Padang 2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang 3. Ketua dan Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang 4. Seluruh Staf dan Karyawan jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Padang 5. Semua pihak yang telah banyak membantu baik secara langsung maupun tidak langsung kepada penulis yang tidak dapat disebutkan satu-persatu Akhir Kata, atas segala kekurangan dan kekhilafan, penulis mohon ma'af yang sebesar-besarnya. Padang, 11 Januari 2011 Penilis, A NIP. 198~1'1007200604 1 001 DAFTAR IS1 ........................................................................................................... 1 2 . Dioda sebagai penyearah setengah gelombang ................................................. 4 3. Dioda sebagai penyearah gelombang penuh ...................................................... 8 4. Karakteristik diode Zener ............................................................................................. 1 3 5.Aplikasi diode zener ..................... . ...........................................................................16 6. Transistor bipolar .......................................................................................................... 20 7. Karakteristik transistor bipolar .................................................................................25 8.Transistor sebagai penguat ........................................................................................... 30 32 9.Silicon Control Rectifier [SCR) ....................................................................................... 10. Penyalaan Silicon Control Rectifier ......................................................................... 39 11.TRIAC ..................................................................................................................................44 12.Pensaklaran dengan TRIAC ........................................................................................48 1 3. DIAC ................................................................................................................................. 52 14.Aplikasi DIAC ................................................................................................................... 56 1. Karakteristik diode LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 01 WAKTU : TOPIK :KARAKTERISTIK DIODA TUJUAN 1. Pengenalan komponen elektronika dioda semi konduktor 2. Mengetahui karakteristik dioda semi konduktor 3. Mampu menganalisa rangkaian forward bias dan reverse bias pada dioda semi konduktor 11. BAHAN DAN ALAT 1. Dioda IN 4007 2. Resistor 3. Catu daya dc 4. Multimeter 5. Papan rangkaian 6. Kabel penghubung 111. TEORI SINGKAT Dioda adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Dioda memiliki fungsi hanya mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N, dengan struktur demikian arus hanya akan mengalir dari sisi P menuju sisi N. Di bawah ini gambar simbol dan struktur dioda serta bentuk karakteristik dioda. (Dioda yang terbuat. dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0,7volt dan 0,3 untuk germanium) I LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 01 WAKTU : TOPIK :KARAKTERISTIK DIODA caplam laysr v 4 Reverse bias (a) (b) Gambar 1.(a) symbol dan struktur dioda, (b) karakteristik dioda IV. LANGKAH KERJA A. Fordward Biase 1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini (RL= 1k0hm) Gambar 2. Rangkaian fordward biase 1 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 01 WAKTU : TOPIK :KARAKTERISTIK DIODA 2. Atur potensiometer pada nilai 0 ohm 3. Atur power supply pada nilai 20 V 4. Atur potensiometer sehingga Vs menunjukan 1 volt. Kemudian atur power supply untuk memberikan nilai Vs dari O,0,1, 0,2, 0,3, sampai 1,O volt kemudian cata nilai Vr pada table 1berikut Table 1. 5. Ulangi langkah di atas untuk nilai Vs 1,s volt, 2,O volt, 2,s volt, dan 3 volt, kemudian catat kembali nilai Vr. V. TUGAS Jelaskanlah apa yang dimaksud dengan tegangan breakdown, forward bias dan reverse bias VI. ANALISIS 1. Gambarkan bentuk kurva dari table hasil percobaan di atas (If vs Vd) untuk membuktikan karakteristik dioda tersebut 2. Berikan kesimpulan dari hasil percobaan yang telah anda lakukan LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 0 2 WAKTU : TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG TUJUAN 1. Mengetahui manfaat dioda sebagai penyearah 2. Mampu merancang rangkaian penyearah setengah gelombang 3. Mampu menganalisa rangkaian penyearah setengah gelombang 4. Mengetahui cara kerja penyearah setengah gelombang 11. TEORI SINGKAT Penyearah setengah gelombang mengubah bentuk gelombang bolak-balik menjadi gelombang searah pada separoh siklus gelombang. Rangkaian dasarnya terlihat seperti gambar di bawah ini. Rangkaian penyearah setengah gelombang Gelombang input Gelombang out put Gambar 1.Penyearah setengah gelombang I LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI Tegangan masukan adalah Vi, JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 02 WAKTU : TOPIK :APLIKASI DIODA SEBAGAI PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG = Vm sin ot. Bila V m >> Vr (tegangan hantar dioda) maka Vf dianggap nol. Dioda diidealkan dengan resistans Rf pada keadaan ON dan terbuka pada keadaan OFF. i = Im sin a untuk 0 5 a S, TC i=O ' ~ k $ E4$2?~ dengan sr = Wft Arus rerata (Idc) dapat dihitung sebagai berikut 1 l d c =&E- f t0= 2,alne d ~ 4a = R Teganga rerata pada beban adalah Vsr = 111. BAHAN DAN ALAT 1. Transformator step down 220/12 volt 2. Dioda semikonduktor 3. Resistor 4. Projectboard 5. Multimeter 6 . Osiloskop 7. Kabel penghubung Jdp Rh= w ? k 1 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI I- FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 0 2 WAKTU : TOPIK :DIODA SEBAGAI PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG IV. LANGKAH KERJA A. Penyerah setengah gelombang I 1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini dimana trafo yang dugunakan merupakan trafo step down dari 220 volt ke 1 2 volt Garnbar 2. Penyearah setengah gelombang 2. Tutup saklar Sl 3. Ukur tegangan keluaran pada trafo 4. Ukurlah tegangan keluaran pada RL 5. Ukurlah tegangan keluaran pada trafo menggunakan osiloskop 6. Ukurlah tegangan keluaran pada RL menggunakan osiloskop 7. Tuliskan hasil pengukuran pada table 1berikut LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 0 2 WAKTU : TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG Table 1. Jelaskanlah prinsip kerja dari penyearah setengah gelombang serta gambarkan bentuk gelombang input dan outputnya VI. ANALISI 1. Bagairnanakah tegangan output sebuah penyearah seperti di atas jika beban diperbesar besar namun tegangan input penyearah tetap. 2. Berikan kesimpulan yang dapat anda peroleh dari pratikum yang telah dilakukan. I LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO . PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 03 WAKTU : TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH GELOMBANG PENUH TUJUAN Setelah melakukan pratikum mahasiswa diharapkan mempunyai pengetahuan tentang penggunaan dioda sebagai penyearah gelombang penuh (jiill wave rectifier) 11. TEORI SINGKAT Penyearah gelombang penuh adalah untai yang merubah bentuk gelombang bolakbalik menjadi gelombang searah pada seluruh siklus gelombang. Cunent flows when 01 conducts Current flows when Dz wnducts Rangkaian penyearah dengantrafo CT Gelombang Input Gelombang out put Gambar 1.Penyearah gelombang penuh dengan trafo CT serta bentuk gelombang input dan out put nya Terlihat untaian terdiri dari dua buah untai penyearah setengah gelombang, sehingga penghantaran terjadi lewat salah satu dioda pada setengah siklus pertama 8 I LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI I I GELOMBANG PENUH dan dioda yang lain pada siklus berikutnya. Arus pada beban adalah I = il + iz. Arus dc, arus rms dan tegangan dc dari rangkaian adalah sebgaai berikut: -.Jika persamaan ini dirnasukan ke persamaan di atas maka akan dengan Im = & RJs.sz diperoleh Model thevenin dari persamaan ini adalah V = 2m.3 1 ~ Rf = tahanan dioda Vm = tegangan puncak bagian sekunder transformator terhadap titik sadap tengah. Tipe penyearah gelombang penuh yang lain adalah rangkaian jembatan seperti berikut Gambar 2. Penyearah gelombang penuh tipe jembatan Pada separuh siklus pertama bila bagian atas dari kumparan sekunder trafo bertegangan positif, maka arus mengalir lewat Dl, load, Dz dan kembali ke bagian bawah kumparan sekunder. Pada separoh siklus berikutnya, arus mengalir dari bagian bawah kumparan sekunder lewat DJ,RL, D4, dan kembali ke bagian atas kumparan sekunder. Keuntungan rangkaian ini adalah trafo lebih kecil karena tanpa LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 0 3 WAKTU : TOPIK :APLIKASI DIODA SEBAGAI PENYEARAH GELOMBANG PENUH titik sadap tengah namun dioda yang dibutuhkan menjadi dua kali lipat dari gambar pertama. 111. ALAT DAN BAHAN 1. Transformator step down 220/12 volt 2. Dioda semikonduktor 3. Resistor 4. Projectboard 5. Multimeter 6. Osiloskop 7. Kabel penghubung IV. LANGKAH KERJA A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut Gambar 3. Penyearah gelombang penuh dengan trafo CT 2. Tutup saklar Sl 3. Ukur tegangan keluaran pada trafo 10 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 03 WAKTU : TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH GELOMBANG PENUH 4. Ukurlah tegangan keluaran pada RL 5. Ukurlah tegangan keluaran pada trafo menggunakan osiloskop 6. Ukurlah tegangan keluaran pada RL menggunakan osiloskop 7. Tuliskan hasil pengukuran pada table berikut. Tabel 1. B.Penyearah gelombang penuh dengan dioda bridge 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut (gunakan trafo step down 220/12 volt) Gambar 4. Penyearah gelombang penuh dengan dioda bridge LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRl MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 0 3 WAKTU : TOPIK :DIODA SEBAGAI PENYEARAH CELOMBANC'PENUH 2. Tutup saklar S l 3. Ukur tegangan keluaran pada trafo 4. Ukurlah tegangan keluaran pada RL 5. Ukurlah tegangan keluaran pada trafo menggunakan osiloskop 6. Ukurlah tegangan keluaran pada RL menggunakan osiloskop 7. Tuliskan hasil pengukuran pada table 2 berikut Tabel 2 . . V. TUGAS 1. Jelaskan cara kerja penyearah gelombang penuh menggunakan trafo CT serta bentuk gelombang input dan outputnya. 2. Jelaskan cara kerja penyearah gelombang penuh menggunakan dioda jembatan (bridge] serta bentuk gelombang input dan outputnya. VI. ANALISIS 1. Bagaimanakah tegangan output sebuah penyearah seperti di atas jika beban diperbesar besar namun tegangan input penyearah tetap. 2. Berikan kesimpulan anda terhadap pratikum yang telah dilakukan 12 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 0 4 WAKTU : TOPIK : KARAKTERISTIK DIODA ZENER I. TUJUAN 1. Pengenalan piranti dioda zener I 2. Mengetahui karakteristik dioda Zener . ., ., .. - - .. .- .. I . , . .-.--. . . , , - - . . 11. TEORI SINGKAT I I I Dioda zener adalah dioda yang dirancang untuk bekerja dalam daerah tegangan zener I (tegangan rusak). Digunakan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang stabil. Simbol dan karakteristik dioda zener dapat dilihat pada gambar berikut Gambar 1.Symbol dioda zener \'a:i;wi cuns opel-ai Diodn zener (a) Cb) Gambar 2. (a) Karakteristik I - V dioda zener. (b) variasi arus operasi dioda zener. Dalam keadaan operasi, dioda zener dapat dilalui arus mulai dari 0,l x Iz sampai dengan Iz (batas maksimum arus yang diperkenankan). Daya maksimum yang diperbolehkan PZ= Iz x Vz LAB-SHEETILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 0 4 WAKTU : TOPIK : KARAKTERISTIK DIODA ZENER 111. ALAT DAN BAHAN 1. Dioda Zener 2. Power supply dc 3. Resistor 4. Multimeter 5. Projectboard 6. Kabel penghubung IV. LANGKAH KERJA 1. Susunlah rangkaian seperti gambar beriku ini I Vr I Gambar 1.Rangkaian pengujian karakteristik Zener 2. Aturlah Vs sesuai dengan table 1di bawah 3. Catat nilai Vr untuk setiap perubahan nilai Vs 4. Hitunglah berapa nilai Vd, Id, dan Pd 1 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 04 WAKTU : TOPIK : KARAKTERISTIK DIODA ZENER Tabel 1 V. TUGAS 1. Apakah fungsi dari dioda zener? 2. Apakah fungsi Rs pada gambar rangkaian pengujian karakteristik zener di atas? VI. ANALISIS 1. Buatlah kurva karakteristik (Id vs Vd) dioda zener di atas 2. Berikan analisis anda tentang pratikum yang telah dilaksanakan LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI - FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 05 WAKTU : TOPIK : APLIKASI DIODA ZENER TUJUAN 1. Mampu memahami bagaimana zener regulator bekerja 2. Mampu memahami sampai dimana daerah kerja dioda zener 11. TEORI SINGKAT I Kebanyakan tipe dioda adalah dioda penyearah. Digunakan dalam power supply untuk mengubah tegangan ac menjadi tegangan dc. Dioda tidak hanya dapat menyearahkan tegangan tetapi juga untuk menstabilkan tegangan out put tetap konstan. Dioda penyerah tidak pernah dioperasikan pada daerah breakdown, karena akan mernbuatnya rusak. Lain halnya dengan dioda zener, yang justru sengaja khusus dikembangkan untuk digunakan pada daerah breakdown. Dioda zener adalah jantungnya voltage regulator karena memegang peranan penting dalam regulasi tegangan, sebuah rangkaian yang akan mempertahankan tegangan output tetap konstan, walaupun terjadi perubahan arus yang besar dari listrik PLN dan hambatan beban. Bagaimana kita mengetahui bahwa zener dioperasikan pada daerah breakdownnya ? Caranya dengan menghitung tegangan thevenin pada dioda (dengan melepas dioda zener tersebut). Bila tegangan thevenin lebih besar dari tegangan zener, maka regulator bekerja. Pada saat posisi dioda zener parallel terhadap hambatan beban, maka arus yang melewati hambatan pembatas arus (current limiting resistor) akan sama dengan jumlah arus beban dan arus zener. Perlu diingat bahwa besarnya arus dioda zener tidaklah bergantung pada besarnya hambatan dalamnya (non ohmic). - Tegangan Thevenin [Thevenin voltage) : VTbP 'PC V, F.-& Arus seri (series current): IS =- Rs WE-S LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 05 WAKTU : TOPIK : APLIKASI DIODA ZENER Arus beban [load Current) :VL = VZ dan IL = F& (bila zener bekerja) RE Arus zener (zener current) : IZ = Is - IL I 111. ALAT DAN BAHAN 1. Sumber DC 0 - 20 volt 2. Voltmeter 3. Amperemeter I 4. Dioda Zener C7V5 , .. 5. Resistor 33 ohm, 100 Ohm 6. Potensiometer 220 Ohm 7. Kabel penghubung secukupnya IV. LANGKAH KERJA 1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini Gambar 1.Rangkaian percobaan I LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 0 5 WAKTU : TOPIK : APLIKASI DIODA ZENER 2. Atur potensiometer sehingga bernilai noluntuk memeperoleh nilai IL = 0. 3. Naikan secara perlahan nilai tegangan sumber sampai dioda mulai bekerja (Id = 1 mA) 4. Catat nilai tegangan sumber pada tebel 1dan nilai IL = 0. I I 5. Atur nilai potensiometer pada posisi maksimum dan naikan tegangan sumber sebesar 12 volt 6. Atur nilai potensiometer untuk membuat arus dioda menjadi 1 mA kemudian cata nilai tegangan sumber dan arus beban. 7. Ulagi langkah di atas untuk nilai tegangan sumber 14, 16, 18, dan 20 volt, kemudian cata hasilnya pada tebel 1. 8. Setelah selesai dengan langkah di atas dan masih dengan gambar rangkaian percobaan yang sama, atur I d pada skala 100 mA 9. Atur nilai potensio menjadi no1 dan set VSmenjadi 20 Vdc 10. Naikan nilai potensiometer secara perlahan sehingga arus dioda menjadi 50 mA 11.Baca dan catat nilai arus beban pada table 2 dengan VS 20 volt 12.Turunkan nilai tegangan sumber dengan step 1 volt dan setiap perubahan tegangan sumber atur potensiometer untuk rnendapatkan nilai Id mAkemudian catat nilai I ~ p a d atable 2 13. Lanjutkan langkah di atas sampai nilai I d tidak lagi bisa mencapai 50 mA. = 50 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR: 0 5 WAKTU : TOPIK : APLIKASI DIODA ZENER 1. Buatlah grafik antara IL dan Vs untuk kedua table di atas (dalam satu grafik) untuk melihat daerah kerja atau operasi yang diijinkan 2. Jika sebuah dioda Zener memiliki kemampuan 7,5 volt 400mW, berapakah kemampuan arus dioda tersebut? VI. ANALISIS 1 Berikanlah kesimpulan yang dapat anda peroleh setelah melakukan pratikum di atas. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 06 WAKTU : TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR TUJUAN 1. Mengetahui cara menentukan kaki transistor 2. Menetukan nilai cJfplp 11. BAHAN DAN ALAT 1. Transistor BC 107 2. Resistor 3. Potensiometer 4. Catu daya dc 5. Voltmeter 6. Amperemeter 7. Projectboard 8. Kabel penghubung 111. TEORI SINGKAT Transistor adalah salah satu komponen elektronika aktif. Transistor dapat berfungsi sebagai penguat arus maupun tegangan. Dibawah ini adalah simbol transistor NPN dan PNP. NPN PNP Gambar 1.Simbol transistor npn dan pnp LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 06 WAKTU : TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR Alpha DC (adc) Perbandingan arus kolektor dengan arus emitter hampir sama, a dc sebagai definisi dari perbandingan kedua arus tersebut. Beta DC Arus kolektor telah dihubungkan dengan arus emiter dengan menggunakan a dc. Juga menghubungkan arus kolektor dengan arus basis dengan rnendefnisikan P dc I transistor Hubungan antara tr dc dan pl de Hukum kirchoff menyatakan Dengan menggunakan aljabar ,maka dapat di rubah menjadi Transistor memiliki tiga buah kaki, yaitu base, kolektor dan emitter. Ketiga kaki tersebut dapat ditentukan menggunakan Ohmmeter. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 06 WAKTU : TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR IV. LANGKAH KERJA A. MENENTUKAN KAKI TRANSISTOR 1. Menentukan kaki base transistor, atur ohm meter pada posisi xlOO I i 2. Lakukan pengukuran seperti gambar di bawah ini Gambar 2. Cara menentukan kaki basis transistor 3. Perhatikan pergerakan jarum jam. Apabila jarum bergerak ke kanan dengan posisi probe yang satu tetap berada pada kaki 3 dan probe yang lainnya pada kaki 1 dan kaki 2 berarti kaki 3 adalah base transistor. Jika probe positif yang berada pada kaki 3 berarti transistor tersebut berjenis NPN. Sebaliknya jika probe negative yang berada pada kaki 3, berarti transistor tersebut berjenis PNP 4. Menentukan kaki kolektor dan emitor lakukan pengukuran seperti gambar di bawah ini atau Gambar 3. Cara menentukan kaki emitor dan kolektor LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 06 WAKTU : TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR 5. Misalkan transistor tersebut berjenis NPN. Perhatikan penunjukan jarum, apabila jarum bergerak ke kanan, rnaka kaki 1 (pada probe positif) adalah emitter dan kaki 2 (pada probe negative) adalah kaki kolektor. Atau jika dipasang kebalikannya (probe positif pada kaki 2 dan probe negative pada kaki 1) dan jarum tidak bergerak, maka kaki 1adalah emitter dan kaki 2 adalah kolektor. B. MENENTUKAN NILAI a,P, DAN IE 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut Gambar 4. Rangkaian percobaan 2. Aturlah potensiometer sehingga bernilai no1 kemudian hidupkan kedua power supply 3. Atur kembali nilai potensiometer sehingga nilai VBE sesuai dengan yang diminta pada table 1 4. Baca dan catat nilai IB dab Ic pada table 1 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK U N P JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 06 WAKTU : TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR V. TUGAS 1. Jelaskan cara-cara mengenali kaki-kaki transisitor selain menggunakan multimeter 2. Jika &, suatu transistor adalah 250, berapa nilai arus emitter ? VI. ANALISIS 1. Buatlah kurva IB vs ICuntuk tabel 1di atas 2. Berikanlah analisis dan kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan yang anda lakukan. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 07 WAKTU : TOPIK : KARAKTERISTIK TRANSISTOR BIPOLAR TUJUAN Memahami karakteristik transistor bipolar 11. ALAT DAN BAHAN I 1. Transistor BC 107 2. Power suplly dc 3. Amperemeter 4. voltmeter 5. Resistor, Potensiometer 6. Sumber arus 7. osiloskop 8. Projectboard dan Kabel penghubung secukupnya 111. TEORI SINGKAT Karakteristik sebuah transistor biasanya diperoleh dengan pengukuran tegangan dan arus pada rangkaian dengan konfigurasi common emitter (kaki emitter tehubung dengan ground) seperti yang ditunjukan pada gambar berikut. A Gambar 1.Hubungan Common emitter transistor LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 07 WAKTU : TOPIK : KARAKTERISTIK TRANSISTOR BIPOLAR Hubungan matematis antara besarnya arus kolektor (Ic), arus basis (IB), dan arus emittrer (IE) adalah beta (B] yang merupakan penguatan arus DC untuk common emitter serta alpha (a)yang merupakan penguatan arus untuk common basis, dengan hubungan matematis sebagai berikut: #=-1~ fr dan a = - JiF f . Arus kolektor dipengaruhi oleh tegangan kolektor - emitor. Titik kerja (mode kerja] transistor dibedakan atas tiga bagian, yaitu daerah aktif, saturasi, dan cut-off. Persyaratan kondisi ketiga model kerja ini dapat dilihat pada table berikut Tabel 1.Persyaratan mode kerja transistor Mode Ic J7c, Aktif P. IB VBE+ BCB Saturasi Max Cut - off .Y h. OV VBE+ BCB VBE 0.7 V 0.7 V VCE Bias B-C Bias B-E 0 reverse Forward O.~V<VCE<OForward forward 0 0 - - Pada kurva IC - VCEmode kerja transistor ini ditunjukan pada gambar berikut I Saturation Region Cutoff Regbn Ig=O Gambar 2. Area mode kerja transistor 1 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI r FAKULTAS TEKNIK U N P JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 07 WAKTU : TOPIK : KARAKTERISTIK TRANSISTOR BIPOLAR IV. LANGKAH KERJA - A Karakteristik Input transistor IB V B ~ 1.Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini Gambar 3. Pengujian karakteristik input transistor 2. Atur potensio RBZke posisi minimum (cek posisi nilai minimum R B dengan ~ multimeter] 3. Berikan Vcc = 10 volt. Kemudian atur posisi potensiometer RBZuntuk mengubah tegangan VBEsesuai dengan table 1 4. Cata nilai IB dan Ic pada setiap nilai tegangan sesuai langkah 3 di atas LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 07 WAKTU : TOPIK : KARAKTERISTIK TRANSISTOR BIPOLAR Table 1 - B. Karakteristik out put transistor IC VCE 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut ini 0 0-20 V dc Variable +5V @ 50 or 100 P A dc ov a Gambar 4. Pengujian karakteristik out put transistor 2. Atur tegangan VCE= 0,s volt 3. Atur potensiometer sehingga nilai IB sesuai dengan yang tertera pada table 2 4. Catat nilai Ic yang terukur pada table 2 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 07 WAKTU : TOPIK : KARAKTERISTIK TRANSISTOR BIPOLAR Table 2. V. TUGAS 1. Buatlah kurva IB - VBEuntuk table 1 2. Buatlah kurva Ic - VCEuntuk table 2 VI. ANALISIS Berikan analisis yang dapat anda peroleh dari pratikum yang telah anda laksanakan LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. 1 I I I JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 08 WAKTU : TOPIK : TRANSISTOR SEBAGAI PENGUAT TUJUAN Memahami serta mampu membuat rangkaian sederhana dari penguatan transistor 11. TEORI SINGKAT Transistor merupakan komponen dasar untuk sistem penguat. Agar bisa bekerja sebagai penguat transistor harus berada pada kondisi aktif, yakni dengan memberikan bias pada transistor, dapat dilakukan dengan memberikan arus yang konstan pada basis atau kolektor. Jika pada kondisi aktif transistor diberi sinyal masukan maka akan menghasilkan sinyal keluaran yang lebih besar dari sinyal input. Perbandingan antara sinyal out put dengan sinyal input inilah yang dinamakan dengan faktor penguatan, yang sering diberi notasi A atau C Pada prakteknya, penguatan transistor dapat dibagi atas tiga bagian, yakni: common emitter, common collector, dan common base. Namun pada percobaan kali ini hanya akan dilakukan salah satu dari ketiga penguatan di atas, yaitu Common emitter. Sesuai namanya common emitter, maka salah satu elektroda transistor, yaitu kaki emitter dipakai secara common (bersama) baik oleh bagian input maupun bagian out put. Biasanya pemakaian bersama ini dalam bentuk penyambungan kaki tersebut pada pentanahan (ground). Masing-masing rangkaian penguat memiliki sifat yang berbeda-beda, dimana pada common emitter, phase out put akan terbalik 1800 dari phase inputnya dan amplitude output akan lebih besar dari amplitude inputnya. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI. FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 08 WAKTU : TOPIK : TRANSISTOR SEBAGAI PENGUAT 111. ALAT DAN BAHAN 1. Transistor BC 107 2. Resistor; lk8 R, 470 R,47k R,10k R 3. Capasitor ; 1Opf, dan 470p.f 4. Function generator 5. DC power supply 6. Osiloskop I 7. Multimeter 8. Breadboard dan kabel penghubung IV. LANGKAH KERJA 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut ini. Load Gambar 1. Common emitter A. PENGUATAN TEGANGAN 1. Atur Vcc sebesar 10 Vdc 2. Atur amplitudo function generator sebagai input sinyal ac sebesar 10 mV (rms] dengan frekuensi 1kHz 3. Ukurlah harga tegangan input dan out put 31 1 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 08 WAKTU : TOPIK : TRANSISTOR SEBAGAI PENGUAT 4. Gunakan osiloskop untuk melihat bentuk tegangan input dan out put 5. Lepaskan kapasitor yang berada pada kaki emitor (470pf)kemudian kemudian ulangi langkah percobaan di atas. B. RESPON FREKUENSI 1. Pasang kembali kapasitor yang sudah dilepas sesuai dengan gambar 2. Atur power supply dc sebesar 10 V 3. Atur amplitude function generator sebagai input sinyal ac sebesar 10 mV (rms) dengan frekuensi 10 sampai 1MHz (sesuai table 1) 4. Ukur nilai tegangan out put dan catat pada table 1 5. Lepaskan kapasitor yang berada pada kaki emitor (470pf) kemudian kemudian ulangi langkah percobaan 3 dan 4 di atas. Tabel 1. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 08 WAKTU : TOPIK : TRANSISTOR SEBAGAI PENGUAT V. TUGAS 1. Hitunglah nilai faktor penguatan pada langkah A (penguatan tegangan) 2. Hitunglah nilai faktor penguatan pada langkah B (table 1) VI. ANALISIS Berikan analisis serta kesimpulan anda yang dapat diperoleh setelah melakukan pratikum ini. I 1 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI I JURUSAN TEKNIK FAKULTAS TEKNIK UNP ELEKTRO 1I JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 09 WAKTU : PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI 1 RECTIFIER (SCR) I I. TUJUAN Mengetahui dan memahami arus trigger (IGT),tegangan saturasi p ~ ~ ( s a t )dan , arus I I 1 hold (IH) 11. TEORI SINGKAT SCR adalah salah satu piranti semikonduktor yang merniliki kemampuan penyaklaran yang cepat Secara umum nama piranti ini dikenal dengan sebutan Thyristor me tol ,8;: A m 0tc cathode K Symbol A plost lc Type C220E Type C1D6 Gambar 1.Silicon Control Rectifier (SCR) SCR berfungsi sebagai saklar control yang terdiri dari empat gandengan bahan semi konduktor. Secara sederhana dapa dianalogikan seperti gambar berikut Gambar 2. Gandengan SCR LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI 1 FAKULTAS TEKNIK UNP IURUSAN TEKNIK ELEKTRO [ PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI I MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I 1 JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 09 I WAKTU : ~ T O P I K : SILICON CONTROL RECTIFIER (SCR] Ujung P pada gambar di atas berfungsi sebagai Anoda dan ujung N berfungsi sebagai I I 1 Katoda, sedangkan gandengan P yang lain berfungsi sebagai Gate SCR dan akan mengalirkan arus apabila gate di beri trigger/signal dengan sudut penyalaan 1 tertentu. 111. ALAT DAN BAHAN 1. Power supply unit; 0 - 20 volt dc variable dc regulator dan + 1 5 dc regulator, 12 volt rms ac supply unit 50 Hz 2. SCR 3. Resistor 4. Lampu 12 volt IV. LANGKAH KERJA A Pengukuran arus trigger (~GT)dan tegangan saturasi m~(sat)) 1. Susunlah rangkaian sperti gambar di bawah ini Gambar 3. Rangkaian untuk pengukuran arus trigger 2. Atur sumber dc sebesar 1 2 volt. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNlK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 09 WAKTU : TOPIK : SILICON CONTROL RECTIFIER [SCR) 3. Atur potensio sehingga bernilai no1 kemudian hidupkan sumber 1 4. Putar potensiometer secara perlahan, amati pengukuran arus gate sampai lampu hidup 5. Catat nilai arus gate pada saat lampu hidup pada table 1 6. Matikan power suplly dan atur potensio ke posisi no1 7. Hidupkan kembali trigger SCR dan ukur tegangan antara anoda dan katoda SCR. Hasil pengukuran dinamakan dengan tegangan saturasi VAK(S~~), kemudian catat nilai ini kedalam table 1 B. PENGUKURAN ARUS HOLD (In) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini 100 R 6 W 0-20Vdc Variable 1 100 mA d.c +15V 220 R 2K2 ov Gambar 4. Pengukuran arus hold 2. On kan trigger SCR 3. Baca nilai arus pada saat tegangan sumber 12 volt. 4. Matikan sumber gate SCR 5. Turunkan secara perlahan tegangan sumber sampai arus SCR tiba-tiba menjadi no1 6. Catat nilai arus pada saat proses ini terjadi (langkah 6 ) pada table 1 36 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 09 WAKTU : TOPIK : SILICON CONTROL RECTIFIER (SCR) Tabel 1 NO Keterangan Nilai 1 Arus trigger (ITG) 2 Tegangan sturasi (VAK (sat)) ..................mA ...................V 3 Arushold[I~] ..................mA C. PENGUKURAN IGT~ VAK(sat), DAN IH DENGAN SUMBER AC 1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini Gambar 5. Rangkaian percobaan dengan sumber AC 2. Ulangi semua prosedur di atas [prosedur A dab B] untuk mendapatkan nilai IGT,VA~(satl, dan IH dengan sumber AC kemudian catat hasilnya pada table 2 FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULI'AH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I I I JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 09 WAKTU : TOPIK : SILICON CONTROL RECTIFIER [SCR] V. TUGAS Perhatikan gambar di bawah ini ! , Gambar 6 . Rangkaian sederhana SCR SCR pada gambar 4 di atas memiliki kemampuan arus maksimum 10 A dengan VAK(SATJ 1,5 Volt, tentukanlah: 1. Disipasi daya pada SCR pada saat arus anoda maksimum 2. Nilai R 3. Disipasi daya pada R , V1. ANALISIS 1. Berapakah besarnya arus gate sehingga SCR bisa ON dan bagairnana dengan arus anoda sehingga SCR bisa OFF 2. Berikanlah analisis dan kesimpulan yang dapat anda peroleh setelah melakukan pratikum ini 1 LAB-SHEETILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 10 WAKTU : TOPIK : PENYALAAN SILICON CONTROL RECTIFIER (SCR) I I. I I 1 I I TUJUAN 1. Mampu mengoperasikan rangkaian SCR pada sumber dc dan sumber ac 2. Mampu menganalisa arus dan tegangan yang terdapat pada bagian-bagian rangkaian penyalaan SCR 11. ALAT DAN BAHAN 1. Power supply dc 2. Osiloskop 3. Multimeter 4. Dioda 5. Resistor 6. SCR 7. Trafo step down 8. Potensiometer 9. Saklar 10. Lampu (beban) 111. TEORI SINGKAT Dalam pengoperasian SCR yang perlu diingat adalah SCR akan konduksi jika pada gate nya diberikan trigger dengan sudut penyalaan sebesar a,dan anoda mendapat tegangan forward biase, makaSCR akan konduksi. Begitu pula sebaliknya SCR akan off atau tidak mengalami konduksi jika anoda mendapat tegangan reverse biase. Waktu yang digunakan untuk menunda mulai konduksi dikenal dengan nama delay atau firing angle a. Rangkaian penyalaan SCR dikenal ada dua macam, yaitu penyalaan dengan sumber dc dan penyalaan dengan sumber ac. 39 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI OATC JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 1 0 WAKTU : TOPIK : PENYALAAN SILICON CONTROL RECTIFIER (SCR) PWSE PLLAY Gambar 1.Sinyal kontrol gate SCR Gambar 2. Trigger dengan sumber DC Beban C A Gambar 3. Trigger dengan sumber ac I [ LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI I FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 10 WAKTU : TOPIK : PENYALAAN SILICON CONTROL RECTIFIER [SCR) Gambar 4. Trigger dengan sumber ac dan R variable Gambar 5. Trigger dengan resistor dan kapasitor IV. LANGKAH KERJA A. SCR dengan sumber DC 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut Gambar 6. Trigger DC 1 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 10 WAKTU : TOPIK : PENYALAAN SILICON CONTROL RECTIFIER (SCR) 2. Atur tegangan sumber 6 volt. I I 3. Hubungkan osiloskop ke rangkaian sesuai dengan gambar di atas I 4. Amati lampu sebelum SCR di trigger 5. Lakukan pentriggeran SCR dengan cara menutup saklar (posisi on] dan amati lampunya 6. Merubah SCR dari kondisi bekerja ke kondisi off bisa dilakukan dengan beberapa cara a. Menurunkan tegangan sumber secara perlahan sampai melewati tegangan Breakover (VBR). b. Memutuskan sesaat teganga dioda c. Memberikan tegangan balik pada dioda Berdasarkan langkah kerja 6.a, amati dan catat perubahan tegangan sumber (VS), drop tegangan pada beban serta arus beban B. SCR dengan sumber ac (sebaai pengendali) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini -G Gambar 7. Trigger ac [SCR sebagai pengendali) LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 10 WAKTU: . TOPIK : PENYALAAN SILICON CONTROL RECTIFIER (SCR) 2. Hubungkan CRO dengan rangkaian percobaan 3. Amati gambar yang ada di layar CRO, tegangan sumber, tegangan beban (out put] dan tegangan gate 4. Atur sudut penyalaan trigger pada 00 dengan mengatur R potensiometer 5. Kemudian atur sudut penyalaan untuk a = 300,450,600,90°,1350 dan 180°. 6. Ukur tegangan dan arus sesuai dengan table 1 Tabel 1. Beban a (sudut (Ohm) penyalaan) 00 300 450 1000 60° 900 1350 1800 Tegangan (volt sumber Beban Arus (mA) Bentuk gelombang Gate beban sumber V. TUGAS Gambarkan karakteristiknya berdasarkan data yang diperoleh dari percobaan pertama (trigger dengan sumber DC) VI. ANALISIS Berikan analisis dan kesimpulan yang dapat anda ambil dari pratikum yang telah dilaksanakan LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNlK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I I I I. JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 11 WAKTU : TOPIK : TRIAC TUJUAN 1. Pengenalan piranti TRIAC 2. Pemahaman terhadap sifat TRIAC (mode trigger) 11. TEORI SINGKAT TRIAC, sama halnya dengan SCR juga termasuk kedalam tipe Thyristor yang juga terdiri dari empat gandengan bahansemi konduktor. Gambar 1.TRIAC dan symbol Perilaku dari sebuah TRIAC sama dengan SCR tetapi TRIAC dapat di trigger untuk konduksi melalui arus gate untuk salah satu polaritas tegangan antara terminal TI dan Tz.Mode operasi dari sebuah TRIAC dapat dilihat pada gambar 2. Kuadran I adalah sebagai referensi, pada umunya TRIAC di trigger dengan arus gate positif [mode I+) tetapi juga dapat di trigger dengan arus gate negatif (mode I-). Begitu juga halnya pada kuadran ke 111, arus gate adalah negatif (mode I11 -) tetapi juga bisa ditrigger dengan arus gate yang positif (mode HI+). LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS'TEKNIKUNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI QUADRANT - n JOBSHEET/LABSHEET NOMOR: 11 WAKTU : TOPIK : TRIAC II II Mode I+ QUADRANT I - ------------- -7 QUADRANT nl Mode UI- Modem+ II bbckfng ( n m d u c t l n g ) voltage olT2 + relative to TI - - -4- - -.- - --, QUADRANT N I- Gambar 2. Mode trigger TRIAC 111. ALAT DAN Mode - BAHAN 1. Power supply dc 2. TRIAC 3. potensiometer 4. Resistor 5. Lampu 12 volt 6. Voltmeter 7. Amperemeter IV. LANGKAH KERJA 1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 11 WAKTU : TOPIK : TRIAC - 1 +15V (or -15 V) Gambar 3. Rangkaian percobaan 2. Aturlah potensiometer sehingga bernilai nol, kemudian hidupkan power supply 3. Naikkan arus gate dengan perlahan sampai lampu hidup. 4. Cata nilai arus pada table (IGTmode I+) 5. Matikan sumber, kemudian ganti sumber tegangan nomor 1dengan - 15 volt 6. Ulangi langkah pengukuran di atas kemudian cata hasilnya pada table (IGTmode I -1, balikkan prob alat ukur jika perlu 7. Matikan sumber, kemudian hubungkan sumber tegangan nomor 2 dengan - 15 volt pada lampu 8. Ulangi pengukuran seperti di atas kemudian cata hasilnya pada table (IGTmode I11 -) 9. Kemudian ganti sumber tegangan nomor 2 dengan + 15 volt 10. Ulangi pengukuran seperti di atas dan cata hasilnya pada table (IGTmode 111 +) LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 11 WAKTU : TOPIK : TRIAC Tabel 1 MODE I- I+ 111 - 111 - ICT(mA) Jelaskan tentang mode pentriggeran dari sebuah TRIAC hingga bisa terjadi konduksi VI. ANALISIS Berikan analisis dan kesimpulan yang dapat di ambil dari pratikum yang telah dilaksanakan LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. JOBSMEET/LABSHEET NOMOR : 1 2 WAKTU : TOPIK : PENSAKLARAN DENGAN TRIAC [TRIAC SWITCH) TUJUAN Mampu merangkai dan mengoperasikan serta memahami rangkaian sederhana pensaklaran dengan TRIAC pada mode operasi triggernya 11. TEORI SINGKAT I TRIAC juga merupakan suatu piranti yang termasuk kedalam tipe thyristor yang dapat digunkan untuk pensaklaran arus ac. TRIAC dirancang untuk menghantarkan pada kedua tengahan dari bentuk gelombang out putnya. Oleh karena itu out put dari TRIAC adalah arus bolak balik dan bukan arus searah. TRIAC beroperasi sebagai 2 buah SCR dalam satu bungkus yang terhubung paralel dengan tiga terminal: Anoda, katoda, dan Gate. Terminal anoda dan katoda dirancang sedemikian rupa karena aliran arus adalah dua arah. Aliran akan berintegrasi dengan gerbang maka katoda digunakan sebgai pengukuran terminal referen. Arus dapat mengalir antara anoda dan katoda, juga antara gerbang dan katoda. TRIAC harus di trigger agar konduksi pada salah satu arah dengan arus gerbang bergerak masuk atau keluar dari gerbang (jika arah aliran arus utama ditentukan). TRIAC pada dasarnya mempunyai karakteristik pengoperasian internal yang sama dengan SCR. TRIAC mempunyai empat kemungkinan metode pentriggeran, sehubungan dengan katoda di atas, yaitu 1. Anoda positif, gerbang positif 2. Anoda positif, gerbang negative i 3. Anoda negative, gerbang positif 4. Anoda positif, gerbang positif. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 1 2 PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI. TOPIK : PENSAKLARAN DENGAN TRIAC [TRIAC SWITCH) 111. ALAT DAN BAHAN 1. TRIAC 2. Dioda IN 4007 3. Lampu 12 v 4. Power supply ac 5. Power supply dc 6 . Resistor 7. Pushbutton/saklar IV. LANGKAH KERJA A. TRIAC switch I 1. Susunlah gambar seperti rangkaian berikut Gambar 1.Rangkaian sederhana pensaklaran TRIAC 2. Apa yang akan terjadi terhadap lampu jika titik A tidak tersambung ke titik B maupun C ? Mengapa ha1 tersebut bisa terjadi ? 49 I LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 1 2 WAKTU : TOPIK : PENSAKLARAN DENGAN TRIAC (TRIAC SWITCH) 3. Jika titik A dihubungkan dengan titik B, apa yang terjadi terhadap lampu? Mengapa ha1 tersebut bisa terjadi ? Jelaskan! I I ! 4. Jika titik A dihubungkan ke titik C, apa yang terjadi terhadap lampu? Mengapa ha1 tersebut bisa terjadi? Jelaskan ! ~ B. TRIAC switch I1 1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini 12 v lamp 1. 100 R T + 5v S R I ov Gambar 2. Rangkaian sederhana pensaklaran dengan TRIAC 2. Pasang R dengan nilai 220 i2 kemudian ukur arus gate (IGT)dan gunakan osiloskop untuk melihat bentuk gelombang yang mengoperasikan beban. 3. Pasang R dengan nilai 100 i2 kemudian ukur arus gate (Icr) dan gunakan osiloskop untuk melihat bentuk gelombang yang mengoperasikan beban. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 1 2 WAKTU : TOPIK : PENSAKLARAN DENGAN TRIAC (TRIAC SWITCH) V. TUGAS Pedomanigambar 2. 1. Jika arus gate 15 mA dar. tegangan dari Gate ke TIsebesar 1V,hitung nilai R yang dibutuhkan untuk mengoperasikan rangkaian. 2. Jika arus gate 30 mA dan tegangan dari Gate ke TI sebesar 1V,hitung nilai R yang dibutuhkan untuk mengoperasikan rangkaian. VI. ANALISIS Berikan analisis serta kesimpulan yang dapat anda peroleh setelah melakukan pratikum ini LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. TUJUAN I JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 13 WAKTU : TOPIK : DIAC 1. Pengenalan piranti DIAC 2. Pengukuran karakteristik DIAC I 11. TEORI SINGKAT DIAC adalah da buah dioda yang disusun secara berlawanan. DIAC merupakan singkatan dari dioda alternating current. Jadi DIAC adalah dioda yang mengalirkan arus bolak balik yang artinya bergantian forward (maju) dan reverse (mundur) biase bila diberi tegangan pada elektrodanya. Susunan DIAC hamper sama dengan transistor namun elektrodanya Cuma dua dan mempunyai dua junction. Gambar 1.(a). symbol DIAC @). susunan DIAC (c). Rangkaian DIAC (dl. Rangkaian pengganti DIAC i Apabila titik A adalah titik muatan positif, maka junction ke-1 pada fordward biase, sedangkan junction ke-2 pada keadaan reverse bias. Pada saat titik A tegangan positif terhadap toitik B, maka setelah pada tegangan tertentu dapat menembus tegangan breakdown sehingga mengalir arus pada DIAC. Demikian juga apabila pada LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 1 3 WAKTU : TOPIK : DIAC titik B tegangannya lebih positif terhadap titik A sampai menembus junction ke-1, maka arus mengalir melalui DIAC. Cara kerja DIAC lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 1.d di atas, yaitu apabila titik A pada keadaanfordward biase, maka sakelar S1 pada on, sedangkan sakelar Sz pada off. Sebaliknya, jika titik B pada keadaan forward biase, maka sakelar Sz pada on dan ssakelar S1 pada off (terbuka. Garnbar 2. Kurva karakteristik V-I DIAC Dengan demikian jelaslah prinsip kerja DIAC tak ubahnya dengan arus bolak-balik yaitu bergantian forward dan reverse apabila diberi tegangan arus bolak-balik. 111. ALAT DAN BAHAN 1. Variable DC power Supply 2. Potensiometer 100K 3. Ampermeter 4. Voltmeter 5. DIAC 6. Papan rangkaian dan kabel penghubung secukupnya LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 13 WAKTU : TOPIK : DIAC IV. LANGKAH KERJA 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut. vsj/ 0-50 Vdc Gambar 3. Rangkaian percobaan karakteristik DIAC 2. Hidupkan power supply, kemudian naikan tegangan secara bertahap (sesuai dengan table 1) 3. Catat nilai arus dan tegangan pada table 1untuk setiap perubahan nilai tegangan sumber 4. Atur potensiometer sampai DIAC mendapatkan tegangan untuk konduksi No Tegangan sumber (Volt) 3 0 5 10 4 15 5 6 20 25 7 30 8 9 10 35 1 2 11 Arus [Ampere) Tegangan (Volt) 40 45 50 54 LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 13 WAKTU : TOPIK : DIAC V. TUGAS Buatlah kurva karakteristik dari DIAC berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan VI. ANALISIS Berikan analisis serta kesimpulan dari pratikum'yang telah dilakukan. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI I. JOBSHEETILABSHEET NOMOR : 14 WAKTU : TOPIK : APLIKASI DIAC TUJUAN Mampu merangkai dan mengoperasikan serta memahami rangkaian sederhana dari aplikasi DIAC 11. TEORI SINGKAT Pada umunya, DIAC banyak digunakan sebagai trigger SCR dan juga untuk mengatur daya. Sebagai trigger pada SCR maupun TRIAC, fungsinya seolah olah sebagai saklar elektronik, demikian juga dengan pengatur daya. 4 A R :: vs vs 2 (a) Rangkaian kontrol t (bl Gambar 1.Pemakaian DIAC (a) Rangkaian trigger SCR (b) Rangkaian pengatur daya 111. ALAT DAN BAHAN 1. Fuse 0,5 A 2. Lampu 100 watt [load) 3. DIAC 4. TRIAC 5. Resistor 6. Variabel resistor 7. Capasitor I LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 14 WAKTU : TOPIK : APLIKASI DIAC 8. Sumber AC 220 Volt 9. Papan rangkaian 10. Kabel penghubung secukupnya IV. LANGKAH KERJA 1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini (harap dikerjakan dengan hatihati karena memakai tegangan AC 220 volt) Gambar 2. Rangkaian percobaan 2. Atur potensiometer sampai cahaya lampu mualai terlihat. 3. Catat nilai tegangan dan arus beban saat lampu mulai menyala. 4. Atur secara bertahap potensiometer sehingga lampu menyala dengan sempurna. 5. Catat nilai tegangan dan arus beban untuk setiap perubahan nilai potensiometer. LAB-SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUD1 ELEKTRO INDUSTRI MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI JOBSHEET/LABSHEET NOMOR : 1 4 WAKTU : TOPIK : APLIKASI DIAC Tabel 1. I No Posisi Potensiometer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (a) Arus (Ampere) Tegangan (Volt] 11 Jelaskan prinsip kerja dari rangkaian di atas (gambar 2) VI. ANALISIS Berikanlah analisis dan kesimpulan anda terhadap pratikum yang telah dilaksanakan.