tugasngampus: Tugas V-Class 1 Elektronika Dasar

Tugas V-Class 1

SOAL :

1. Jelaskan tentang semikonduktor, berikan juga contohnya!

2. a. Jelaskan tentang Rangkaian Diskrit!

b. Jelaskan tentang Rangkaian Terintegrasi!

3. Sebutkan macam-macam jenis, fungsi dan simbol diode!

4. Hitung Resistansi Bulk pada diode 1N662 dengan I_F = 10 mA pada 1 volt!

55. Jelaskan cara kerja dioda sebagai penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

JAWAB :

1. Semikonduktor

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator (isolator) dan konduktor. Semikonduktor disebut juga sebagai bahan setengah penghantar listrik. Suatu semikonduktor bersifat sebagai insulator jika tidak diberi arus listrik dengan cara dan besaran arus tertentu, namun pada temperatur, arus tertentu, tatacara tertentu dan persyaratan kerja semikonduktor berfungsi sebagai konduktor, misal sebagai penguat arus, penguat tegangan dan penguat daya. Untuk menggunakan suatu semikonduktor supaya bisa berfungsi harus tahu spesifikasi dan karakter semikonduktor itu, jika tidak memenuhi syarat operasinya maka akan tidak berfungsi dan rusak. Bahan semikonduktor yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.

Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut pendonor elektron).

Contoh : silicon, germanium dan gallium.

A. Rangkaian Diskrit

Sebuah rangkaian elektronika terdiri dari susunan sejumlah komponen elektronika yang disusun sedemikian rupa sehingga membetuk fungsi kerja tertentu.

Rangkaian ini sering disebut dengan rangkaian diskrit. Pada rangkaian Diskrit, cara kerja rangkaian sepenuhnya ditentukan oleh jenis komponen yang digunakan dan bagaimana susunan/sambungan antar komponen tersebut. Hal ini menyebabkan jika diperlukan penambahan atau pengembangan fungsi pada sebuah rangkaian diskrit maka rangkaian tersebut perlu diubah seluruhnya atau sebagian sesuai dengan penambahan atau pengembangan fungsi rangkaian tersebut.

B. Rangkaian Terintegrasi

Rangkaian Terintegrasi (Integrated Circuit/IC), sering juga disebut sirkuit terpadu, terdiri dari beberapa transistor, resistor, dll yang terinterkoneksi satu sama lain dalam package (paket) kecil dengan terminal-terminal sambungan. IC itu sudah lengkap, hanya memerlukan sambungan input dan output dan sebuah tegangan supply untuk bisa berfungsi. Cara lain, beberapa komponen eksternal harus dihubungkan agar IC itu bisa beroperasional.

Rangkaian Terintegrasi (integrated circuit/IC) adalah realisasi secara fisik dari komponen-komponen diskrit yang terpisah tapi merupakan satu kesatuan yang berada di atas atau di dalam suatu substrat yang membentuk sebuah rangkaian terintegrasi yang bekerja dengan fungsi khusus.

3. Macam - Macam Dioda

A. Dioda standar

Dioda jenis ini ada dua macam yaitu silikon dan germanium. Dioda silikon mempunyai tegangan maju 0.6 V sedangkan dioda germanium 0.3 V. Dioda jenis ini mempunyai beberapa batasan tertentu tergantung spesifikasi. Batasan batasan itu seperti batasan tegangan reverse, frekuensi, arus, dan suhu. Tegangan maju dari dioda akan turun 0.025 V setiap kenaikan 1 derajat dari suhu normal.

Sesuai karakteristiknya dioda ini bisa dipakai untuk fungsi-fungsi sebagai berikut:

1. Penyearah sinyal AC

2. Pemotong level

3. Sensor suhu

4. Penurun tegangan

5. Pengaman polaritas terbalik pada DC input

Contoh dioda jenis ini adalah 1N400x (1A), 1N5392 (1.5A), dan 1N4148 (500mA).

B. LED (light emiting diode)

Dioda jenis ini mempunyai lapisan fosfor yang bisa memancarkan cahaya saat diberi polaritas pada kedua kutubnya. LED mempunyai batasan arus maksimal yang mengalir melaluinya. Diatas nilai tersebut dipastikan umur led tidak lama. Jenis led ditentukan oleh cahaya yang dipancarkan. Seperti led merah, hijau, biru, kuning, oranye, infra merah dan laser diode. Selain sebagai indikator beberapa LED mempunyai fungsi khusus seperti LED inframerah yang dipakai untuk transmisi pada sistem remote control dan opto sensor juga laser diode yang dipakai untuk optical pick-up pada sistem CD. Dioda jenis ini dibias maju (forward).

C. Dioda Zener

Fungsi dari dioda zener adalah sebagai penstabil tegangan. Selain itu dioda zener juga dapat dipakai sebagai pembatas tegangan pada level tertentu untuk keamanan rangkaian. Karena kemampuan arusnya yang kecil maka pada penggunaan dioda zener sebagai penstabil tegangan untuk arus besar diperlukan sebuah buffer arus. Dioda zener dibias mundur (reverse).

D. Dioda photo

Dioda photo merupakan jenis komponen peka cahaya. Dioda ini akan menghantar jika ada cahaya yang mauk dengan intensitas tertentu. aplikasi dioda photo banyak pada sistem sensor cahaya (optical). Contoh : pada optocoupler dan optical pick-up pada sistem CD. Dioda photo dibias maju (forward).

E. Dioda varactor

Kelebihan dari dioda ini adalah mampu menghasilkan nilai kapasitansi tertentu sesuai dengan besar tegangan yang diberikan kepadanya. Dengan dioda ini maka sistem penalaan digital pada sistem transmisi frekuensi tinggi mengalami kemajuan pesat, seperti pada radio dan televisi. Contoh sistem penalaan dengan dioda ini adalah dengan sistem PLL (Phase lock loop), yaitu mengoreksi oscilator dengan membaca penyimpangan frekuensinya untuk kemudian diolah menjadi tegangan koreksi untuk oscilator. Dioda varactor dibias reverse

4. Diket :

Dioda 1N662 dengan I_F=10 mA = 0,01 A.

Tegangan 1 Volt.

Ditanya : rB ?

Jawab :

5. Cara kerja dioda :

- Sebagai penyearah setengah gelombang (Half wave rectifier).

Vs adalah sumber tegangan bolak-balik (AC) yang memiliki pola tegangan sinusoidal { Vs = Vm Sin w t },dimana fasa Vs berubah-ubah setiap setengah periode T untuk T/2 yang pertama Vs berfasa positif pada kisaran nilai { 0 < wt < π } diode on.Untuk T/2 yang kedua V1 berfasa negative pada kisaran nilai { π < wt <2π }diode off.

tegangan Vs yang muncul di R(tegangan jatuh) hanya berlaku yang fasanya positif saja dan disebut sebagai besaran DC. Nilai yang terukur dapat dinyatakan VDC= Vm / π .

- Sebagai penyearah gelombang penuh (Full wave rectifier).

Ada 2 jenis :

a. CT (center tap).

Titik 1 pada trafo CT fasanya berubah-ubah positif dan negative terhadap titik CT demikian pada titik 2. Fasa titik 1 selalu berlawanan dengan fasa titik 2 pada saat V1 positif terhadap CT V2 negatif dan sebaliknya. Pada saat V1 positif diode 1 on dan diode 2 off.Sebaliknya saat V1 negatif D2 on.

relasi V1,V2 terhadap VR dilukiskan sebagai berikut :

Tegangan yang terukur pada VR disebut juga VDC{ VDC=2Vm / π }.

b. Bridge (Jembatan).

Pada saat A positif titik B negative. Diode 21 dan 43 On aliran arus dari A menuju diode 21 menuju RL menuju diode 43 dan menuju titik B (terjadi aliran karena terdapat beda potensial dari titik A dan B dari tinggi ke rendah dan karena prinsip bias diode).

Bentuk tegangan di RL mirip dengan tipe CT dan VDC= 2Vm / π .