LA MODUL 1
A. Percobaan Karakteristik Dioda
Vd | Id | Resistor | Gelombang | |
Input | Output | |||
220 Ω |  | |||
330 Ω |  | |||
B. Percobaan Karakteristik Dioda Zener
Resistor | Vd | Id |
220 Ω | 2,564V | 0,23mA |
330 Ω | 2,449V | 0,23mA |
470 Ω | 2,344V | 0,23mA |
C. Half Bridge Rectifier
Vin | Resistor atau Kapasitor | Gelombang Output |
6V | 220 Ω |  |
330 Ω |  | |
470 Ω |  |
D. Full Bridge Rectifier
Vin | Resistor atau Kapasitor | Gelombang Output |
6V | 220 Ω |  |
330 Ω |  | |
470 Ω |  |
1. Prinsip Kerja Dioda
Dioda merupakan komponen semikonduktor dua kutub (anoda dan katoda) yang berfungsi sebagai penghantar arus satu arah. Pada kondisi forward bias (anoda lebih positif dibanding katoda), dioda menghantarkan arus karena penghalang potensial (depletion layer) berkurang. Sebaliknya, pada kondisi reverse bias (anoda lebih negatif dibanding katoda), penghalang potensial bertambah sehingga arus hampir tidak dapat mengalir, kecuali arus bocor yang sangat kecil. Dengan demikian, dioda digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi arus DC.
2. Prinsip Kerja Dioda Zener
Dioda zener adalah jenis dioda yang dirancang untuk beroperasi pada daerah reverse bias. Ketika tegangan balik yang diberikan mencapai nilai tertentu yang disebut tegangan zener (Vz), dioda akan mengalami breakdown terkendali sehingga dapat menghantarkan arus dalam arah reverse tanpa merusak komponen. Karakteristik ini dimanfaatkan sebagai penstabil tegangan atau voltage regulator, di mana dioda zener mampu menjaga tegangan tetap konstan meskipun terjadi perubahan arus atau variasi pada tegangan masukan.
3. Prinsip Kerja Half-Wave Rectifier
Penyearah setengah gelombang menggunakan satu dioda untuk mengubah sinyal AC menjadi DC berdenyut. Pada siklus positif, dioda dalam kondisi forward bias sehingga arus mengalir melalui beban dan menghasilkan tegangan keluaran sesuai dengan setengah gelombang positif masukan. Pada siklus negatif, dioda dalam kondisi reverse bias sehingga arus terhambat dan tegangan keluaran bernilai nol. Dengan demikian, hanya setengah gelombang positif dari sinyal AC yang diteruskan, sedangkan setengah gelombang negatif diblokir, sehingga terbentuk pulsating DC.
4. Prinsip Kerja Full-Wave Rectifier (Bridge Rectifier)
Penyearah gelombang penuh dengan konfigurasi jembatan (bridge rectifier) menggunakan empat dioda yang disusun dalam bentuk jembatan. Pada siklus positif, dua dioda yang terhubung secara forward bias akan menghantarkan arus menuju beban, sedangkan dua dioda lainnya dalam kondisi reverse bias. Pada siklus negatif, kondisi dioda berbalik, namun arah arus pada beban tetap sama. Dengan demikian, baik pada siklus positif maupun negatif, arus selalu mengalir melalui beban dalam arah yang sama. Akibatnya, tegangan keluaran berupa pulsating DC dengan frekuensi dua kali frekuensi masukan, sehingga lebih efisien dibanding penyearah setengah gelombang.
1. Pengaruh Tegangan Input terhadap Tegangan dan Arus pada Rangkaian Forward Bias
Pada kondisi forward bias, peningkatan tegangan masukan menyebabkan tegangan maju pada dioda juga bertambah hingga mencapai tegangan ambang (threshold voltage), yaitu sekitar 0,7 V untuk dioda silikon atau 0,2 V untuk dioda germanium. Setelah melewati nilai ambang tersebut, arus yang mengalir melalui dioda meningkat sangat tajam seiring bertambahnya tegangan input.
2. Pengaruh Tegangan Input terhadap Tegangan dan Arus pada Rangkaian Reverse Bias
Dalam kondisi reverse bias, meskipun tegangan masukan dinaikkan, arus yang mengalir melalui dioda tetap sangat kecil dan dikenal sebagai arus bocor. Tegangan pada dioda hampir sama dengan tegangan masukan karena dioda tidak dalam keadaan konduksi. Namun, apabila tegangan reverse melebihi tegangan breakdown, arus akan meningkat secara drastis dan dapat merusak dioda.
3. Prinsip Kerja Dioda Zener berdasarkan Percobaan
Pada percobaan dioda zener, dalam kondisi bias balik mampu menahan tegangan hingga mencapai nilai tertentu yang disebut tegangan zener (Vz). Setelah tegangan masukan melampaui Vz, dioda mulai menghantarkan arus, tetapi tegangan keluarannya tetap konstan pada nilai Vz tersebut.
4. Analisis Gelombang Output pada Half-Wave Rectifier
Pada rangkaian penyearah setengah gelombang, hanya siklus positif dari sumber AC yang diteruskan oleh dioda, sedangkan siklus negatif terhambat. Akibatnya, gelombang keluaran berbentuk DC berdenyut setengah gelombang dengan frekuensi yang sama seperti sumber AC. Nilai rata-rata tegangan keluaran lebih kecil dibanding tegangan masukan, karena hanya setengah siklus yang dimanfaatkan dalam proses penyearahan.
5. Analisis Gelombang Output pada Full-Wave Rectifier
Pada rangkaian penyearah gelombang penuh dengan konfigurasi jembatan, baik siklus positif maupun siklus negatif dari sumber AC disearahkan menjadi arus searah. Hal ini menghasilkan gelombang keluaran berupa DC berdenyut penuh dengan frekuensi dua kali lipat dari frekuensi sumber AC. Tegangan rata-rata output lebih tinggi dibandingkan dengan penyearah setengah gelombang, sehingga kualitas penyearahan lebih baik karena seluruh siklus sinyal AC digunakan.
Laporan Akhir [Download]
Video Penjelasan Kondisi [Download]
Video Percobaan Karakteristik Dioda [Download]
Video Percobaan Karakteristik Dioda Zener [Download]
Video Percobaan Half Bridge Rectifier [Download]
Video Percobaan Full Bridge Rectifier [Download]
Komentar
Posting Komentar