BAB IV

DIODA

Tujuan

Memahami karakteristik dioda biasa dan dioda zener

Memahami penggunaan dioda dalam rangkaian penyearah

Mempelajari pengaruh filter sederhana pada suatu sumber DC

Memahami penggunaan dioda untuk rangkaian Clipper dan Clamper

Karakteristik IV Dioda

Berpola eksponensial

ID = IS (exp(VD /nVT )-1)

Penyederhanaan Forward bias cut-in

voltage Reverse bias breakdown

voltage

Tegangan cut-in Si 0.7V Ge 0.2V

iD

vD

0

vD >0vD <0

iD

vD

0

vD >0vD <0

Plotting Karakteristik Dioda Pengukuran ideal

plot dengan Curve Tracer Prinsip: memberikan

tegangan sweep dan mengukur arus

Alternatif: arus diukur secara tidak langsung pada tegangan Plot dengan xy-

recorder atau xy-plot dengan osiloskop

A

VDUT

i

-

+

vD

D

Pengukuran Karakteristik Dioda Rangkaian Pengukuran

Arus ID diukur amperemeter Tegangan VD dengan

voltmeter Pengamatan

Ubah-ubah V dari nilai nol hingga sekitar maks 0.7V atau arus maks sesuai dioda yang dipakai dan catat ID dan VD

Lakukan dengan polaritas V dibalik untuk VD negatif mulai nol hingga sekitar 6V

Plot kurva ID vs VD

Resistor R pembatas arus/ pengaman dioda

A

VDUT

i-

+

vD

D

V

R

Rangkaian Pengukuran

Generator Sinyal

Pengamatan v vs v

Pengamatan Tegangan diberikan dengan

generator sinyal Osiloskop pada mode

pengukuran xy

Perhatikan GND signal generator tidak

boleh tersambung dengan osiloskop

Polaritas tegangan resistor berlawanan dengan arus dioda (gunakan tombol INV untuk membaliknya)

Resistor R pembatas arus/ pengaman dioda dan pengubah arus menjadi tegangan

VDUT

i

+

-vR

D

R

-

+v

D

vy

vx

GND

+

iiDD = -V = -VRR/R/R

Masalah Kopling

Untuk membuat kurva I-V dengan osiliskop, kopling port X dan Y harus selalu DC!

Perhatikan titik awal (origin) dan garis absis dan ordinat

Pemberian Tegangan

KCLvS = VR + VD = ID R + VD

Arus dioda Dari rangkaian

ID = (V - VD )/R Sifat dioda forward bias

ID = IS (exp(VD /nVT )-1) Sifat dioda reverse bias

mirip dengan besaranberbeda

Perubahan tegangan padaresistor tidak linier terhadap tegangan sumber i

-

+

vD

D

++ -vR

vS

iD

vD

0

vS >0vS <0

Penggunaan Resistor

Manfaat Mengubah arus ke tegangan Membatasi arus rangkaian khususnya dioda

Rating komponen Resistor – daya disipasi, contoh 0.5W, 5W Dioda – arus, tegangan breakdown Dioda Zener – daya disipasi, contoh 250mW

Lakukan perhitungan kasar kaitan rating dengan rangkaian yang disusun

Dioda Sebagai Penyearah

Penyearah setengah gelombang Penyearah gelombang penuh

Dengan rangkaian jembatan Dengan center-tap transformer

Manfaat Konversi arus ac ke DC Modulasi atau mixing frekuensi

Isu terkait Tegangan jatuh untuk forward bias PIV untuk reverse bias

Penyearah Setengah Gelombang Menggunakan satu

Dioda Untuk vS=Vs sin(t) Peak Inverse Voltage (PIV) sebesar Vs

vL

vS

t0

VVss kecil kecilvSvL

t0

VVss besar besar

-

+

vL+

+ -vD

vS

Rangkaian Pengukuran

Jala-jala Listrik

Pengukuran Arus Penyearah

Resistansi Kecil

Penyearah Gelombang Penuh Jembatan Menggunakan empat

dioda untuk vS=Vs sin(t) Peak Inverse Voltage (PIV) sebesar 2Vs -V

vL

t0

-

+

vL

+vD+

vS-

Rangkaian Pengukuran

Penyearah Gelombang Penuh dengan Center Tap Menggunakan dua

Dioda dan transformator center tap untuk vS=Vs sin(t) PIV sebesar Vs

-

+

vL

+ + -vDvS

vS

vL

t0

vS

+

Rangkaian Pengukuran

Pengukuran Resistansi Output Beri tegangan input

dan gunakan digital multimeter membaca tegangan output saat terbuka (RX dilepas) dan terhubung dengan beban. Ubah beban hingga tegangan output pada beban setengah tanpa beban

???? V

+V0 vi RX

R0

Rangkaian Clipper

Digunakan untuk “memotong” kelebihan tegangan

Dapat menggunakan dioda biasa atau dengan dioda zener

Dioda biasa menggunakan cut in untuk memotong, perlu sumber tegangan untuk menentukan nilai “tegangan potong”-nya

Dioda zener menggunakan tegangan zener untuk menentukan tegangan potongnya

Rangkaian Pengukuran

150k

5V 5V

Sekunder Transformator,Primer dihubungkan ke jala-jala

Rangkaian Pengukuran

150k

Sekunder Transformator,Primer dihubungkan ke jala-jala

Hal-hal yang Perlu Diperhatikan Letak dan hubungan GND sumber sinyal

dan osiloskop Apakah terhubung langsung melalui GND kabel

koaksial? Apakah GND terhubung melalui jaringan jala-

jala? Pemilihan input coupling pada osiloskop

Bentuk tegangan apa yang akan diukur? Pemilihan signal triger untuk signal sweep Impedansi output Generator Sinyal