Dasar Elektronika
BAB IPENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Kapasitor banyak penerapannya pada rangkaian listrik. Kapasitor digunakan untuk menyetel sirkuit radio dan untuk memuluskan jalan arus terrektifikasi yang berasal dari sumber tenaga listrik. Kapasitor dipakai untuk mencegah adanya bunga api pada waktu sebuah rangkaian yang mengandung induktansi tiba-tiba dibuka. Efisiensi tranmisi daya arus bolak-balik sering dapat dinaikan dengan menggunakan kapasitor besar.
Kapasitansi C sebuah kapasitor didefinisikan sebagai perbandingan besar muatan Q pada salah satu konduktornya terhadap besar beda potensial Vab anatara kedua konduktor tersebut :
C = Q / Vab
Maka berdasarkan definisi ini, satuan kapasitansi ialah satu coulomb per volt atau ( 1 C V-1 ). Kapasitansi sebesar 1 coulomb per volt disebut 1 farad.
1LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
BAB II.PEMBAHASAN
Materi yang akan di bahas pada bab ini adalah sebagai berikut :
I.Karakteristik Dioda
II.Karakteristik Dioda, Zener, dan Photodioda
III.Rangkaian Penyearah (Rectifier)
IV.Karakteristik Transistor
2LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN
LEMBAR ASISTENSI
I. Karakteristik Dioda
NAMA : ADY PURNOMO
NPM : 11301020003
KELOMPOK : 3 ( TIGA )
TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM :
INSTRUKTUR PRAKTIKUM :
PEMBIMBING LAPORAN :
ACC LAPORAN :
3LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
TANDA TANGAN
Dasar Elektronika
PERCOBAAN 1
KARAKTERISTIK DIODA
1.1 Tujuan
1. Mempelajari karakteristik dioda
2. Dapat menggambarkan kurva I – V dioda PN-Junction
1.2 Teori
Dioda semikonduktor adalah komponen elektronika yang terdiri dari pertemuan
semikonduktor jenis P dan jenis N (PN junction). Elektroda yang dihubungkan
dengan jenis P disebut Anoda, sedangkan yang dihubungkan dengan jenis N disebut
Katoda.
Dioda akan mengalirkan arus maju (konduksi) jika diberi bias maju (forward)
yaitu anoda mendapat tegangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif.
Sebaliknya jika diberi bias mundur (reverse) maka dioda mempunyai resistansi tinggi.
Kenyataannya dioda akan konduksi jika diberi tegangan maju yang cukup (0.6 V-0,7
V untuk dioda silikon dan 0,2-0.3 V untuk dioda germanium). Setelah mencapai
tegangan ini (knee voltage) setiap kenaikan tegangan akan diikuti dengan kenaikan
arus, artinya pada saat konduksi mempunyai resistansi tertentu.
Pada saat dioda diberi bias mundur akan terjadi arus mundur yang kecil, dengan
adanya arus mundur ini berarti dioda mempunyai resistansi mundur. Arus mundur ini
sangat terpengaruh oleh perubahan suhu, setiap kenaikan suhu akan diikuti oleh
kenaikan arus bocor sehingga nilai resitansi mundur akan mengalami penurunan.
Karakteristik suatu dioda merupakan hubungan antara tegangan (pada anoda dan
katoda) dan arus yang mengalir pada persambungan PN ini. Pada saat dibebani dioda
akan mengalirkan arus seperti pada karakteristiknya. Hubungan ini akan tergantung
pada besarnya beban dan juga besarnya tegangan yang muncul pada kaki-kaki dioda.
1.3 Alat dan komponen yang digunakan
1. Trainer KL 21001
2. Modul KL 25001 blok a
4LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
3. Multimeter digital
4. Osiloskop
5. Kabel penghubung
1.4 Prosedur Percobaan
1.4.1 Percobaan A (Kurva V-I dioda 1N4148/CR1 Metode Volt-Amper)
1. Lengkapi rangkaian pada modul KL 25001 blok a dengan kabel penghubung
seperti pada gambar di bawah ini dengan menggunakan dioda 1N4148.
2. Beri tegangan sumber sebesar 12 V DC pada terminal V+.
3. Putar variabel resistor (VR2) untuk mendapatkan tegangan pada dioda sebesar
0.1 V. Catat arus pada tabel 1.
4. Atur tegangan dioda pada langkah 3 untuk mendapatkan tegangan seperti
yang tertera pada tabel 1.
5. Susun rangkaian seperti pada gambar di bawah ini dengan menggunakan
dioda 1N60.
6. Putar variabel resistor (VR2) untuk mendapatkan tegangan pada dioda sebesar
1 V. Catat arus pada tabel 2.
7. Atur tegangan dioda pada langkah 6 untuk mendapatkan tegangan seperti
yang tertera pada tabel 2.
5LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
1.4.2 Percobaan B (Kurva V-I dioda 1N60/CR2 Metode Volt-Amper)
1. Lakukan langkah kerja seperti pada percobaan A, dengan menggunakan dioda
1N60.
2. Catat semua hasil pengukuran pada tabel 3 dan tabel 4.
1.4.3 Percobaan C (Kurva V-I dioda 1N4148/CR1 Metode Osiloskop)
1. Lengkapi rangkaian pada KL 25001 blok a seperti pada gambar di bawah ini.
Dan hubungkan potensiometer (VR2) pada rangkaian.
2. Beri tegangan sumber sebesar 20 Vpp gelombang sinus dengan frekuensi 1
KHz pada rangkaian.
3. Pada osiloskop hubungkan CH2 (Y) ke TP1, GND ke TP2 dan CH1 (X) ke
TP3. CH1 (X) digunakan untuk mengukur dan menampilkan tegangan dioda
dan CH2 (Y) digunakan untuk mengukur dan menampilkan arus dioda.
4. Pilih mode X-Y dan DC input coupling pada osiloskop. Amati dan catat
tampilan gambar osiloskop pada data hasil percobaan.
5. Putar potensiometer (VR2) sebesar 10 KΩ. Amati dan catat perubahan
gambar pada osiloskop.
1.4.4 Percobaan D (Kurva V-I dioda 1N60/CR1 Metode Osiloskop)
1. Lakukan langkah kerja seperti pada percobaan C, dengan menggunakan dioda
1N60 (CR2).
2. Gambarlah hasil pengukuran dari osiloskop pada data hasil percobaan.
6LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
1.5 Data Hasil Percobaan
Tabel 1.
VF V 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
IFmA -0,02 -0,02 -0,01 0,07 0,16 1,06 5,58
Tabel 2.
VR V 1 2 3 4 5
IRmA -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01
Tabel 3.
VF V 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
IFmA
0,08 0,23 0,72 1,5 2,44 3,68 5,42
Tabel 4.
VR V 1 2 3 4 5
IRmA
-0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01
Buatlah kurva I – V karakteristik dioda dari data hasil percobaan tabel 1, 2, 3 dan 4.
7LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
8LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Gambar Tabel 1
Gambar Tabel 2
Gambar Tabel 3
9LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Gambar Tabel 4
1.6 Analisa Data
Pada percabaan A, diode yang digunakan adalah 1N4148/CR1 bias maju,
sehingga didapatkan diode tersebut adalah diode silicon, karena pada table 1 terbukti
didapatkan diode tersebut 0,7 V dan arus naik dengan pesat senilai 5,58 mA. Lalu
saat disusun bias mundur (terbaik), diode tersebut tidak bekerja atau arus tidak
mengalir (-0,01mA) pada table 2.
Pada percobaan B, diode yang digunakan yaitu 1N60/CR2, bias maju,
sehingga didapatkan diode tersebut adalah diode germanium, karena pada table 3
terbukti tegangan ambang pada tegangan 0,3 V dan arus naik pesat senilai 0,72 mA.
Lalu saat disusun bias mundur (terbalik), diode tersebut tidak bekerja atau arus tidak
mengalir (-0,01mA) pada table 4
Pada percobaan C dan D, diode 1N414N8 dan 1N60 digunakan dengan
metode. Saat potensio diputar kearah min arah arus searah dengan arah vertical
sedangan tegangan searah dengan arah horizontal. Saat diputar kearah max, arah arus
searah dengan arah horizontal dan tegangan searah dengan arah vertical.
1.7 Kesimpulan
- Dioda 1N4148 adalah diode silicon
- Dioda 1N60 adalah diode germanium
- Jika diode silicon diberi tegangan maju, tegangan ambang antara 0,6 - 0,7 V
- Jika diode silicon diberi tegangan mundur, diode tidak bekerja (arus tidak
mengalir)
10LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
- Jika diode germanium diberi tegangan maju, tegangan ambang antara 0,2 –
0,3V
- Jika diode germanium dan silicon diberi tegangan mundur, diode tidak
bekerja (arus tidak mengalir)
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO
11LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN
LEMBAR ASISTENSI
II. Karakteristik Dioda Zener, Led dan Photodioda
NAMA : ADY PURNOMO
NPM : 11301020003
KELOMPOK : 3 ( TIGA )
TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM :
INSTRUKTUR PRAKTIKUM :
PEMBIMBING LAPORAN :
ACC LAPORAN :
12LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
TANDA TANGAN
Dasar Elektronika
PERCOBAAN 2
KARAKTERISTIK DIODA ZENER, LED DAN PHOTODIODA
2.1 Tujuan
1. Memahami karakteristik dioda zener
2. Memahami karakteristik LED
3. Memahami karakteristik photodioda
2.2 Alat dan komponen yang digunakan
1. Trainer KL 22001
2. KL 25001
3. Multimeter Digital
4. Osiloskop
2.3 Teori
2.3.1 Dioda ZenerDioda zener adalah suatu dioda yang terbuat dari bahan silikon. Dioda ini
memiliki karakteristik terbalik. Gambar simbol dioda zener adalah seperti di bawah
ini:
Jika dioda diberi tegangan bias mundur yang dinaikkan dengan berangsur, maka pada
suatu saat , kuat arus yang mengalir naik secara drastis. Titik tegangan dimana hal ini
terjadi disebut dengan tegangan tembus (brekdown voltage) atau tegangan zener.
Pemanfaatan dioda zener ini digunakan sebagai stabilisasi dalam pencatu daya.
2.3.2 Dioda cahaya (LED / Light Emitting Diode)
13LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Dioda cahaya (LED) adalah suatu jenis dioda yang apabila diberi tegangan
maju , arus majunya akan membangkitkan cahaya pada pertemuan PNnya. Gambar
simbol LED adalah seperti di bawah ini:
Dioda cahaya ini tidak terbuat dari bahan silikon dan germanium, tetapi dari bahan
gallium (Ga), arsen (As) dan fosfor (P) atau disingkat (GaAsP).
Tegangan maju antara anoda dan katoda berkisar antara 1,5 ......2 V. Dan arus
majunya antara 5.....20mA, tergantung tipe dioda.
2.3.3 Photo Dioda
Photo dioda adalah suatu jenis dioda yang perlawana terbaliknya yang
berubah-ubah jika cahaya yang jatuh pada dioda itu berubah-ubah kuatnya. Gambar
simbol photo dioda adalah seperti di bawah ini:
Dalam gelap, perlawanan terbaliknya sangat besar, hingga kemungkinan tidak ada
arus yang mengalir. Makin kuat cahaya yang jatuh pada dioda, makin menurun
perlawananya, dan arus makin besar yang mengalir.
Photo dioda pada rangkaian dipasang dengan memberikan tegangan bias mundur
(reverse bias).
2.4 Prosedur Percobaan
2.4.1 Dioda Zener
1. Lengkapi rangkaian pada KL 25001 blok a seperti pada gambar di bawah ini.
Dan hubungkan potensiometer (VR2) pada rangkaian.
14LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
2. Beri tegangan sumber sebesar 20 Vpp gelombang sinus dengan frekuensi 1
KHz pada rangkaian.
3. Pada osiloskop hubungkan CH2 (Y) ke TP1, GND ke TP2 dan CH1 (X) ke
TP3. CH1 (X) digunakan untuk mengukur dan menampilkan tegangan dioda
dan CH2 (Y) digunakan untuk mengukur dan menampilkan arus dioda.
4. Pilih mode X-Y dan DC input coupling pada osiloskop. Amati dan catat
tampilan gambar osiloskop pada data hasil percobaan.
5. Putar potensiometer (VR2) sebesar 10 KΩ. Amati dan catat perubahan gambar
pada osiloskop.
2.4.2 LED1. Susun rangkaian seperti pada gambar di bawah ini.
2. Putar VR pada posisi maksimum, catat nilai arus dan tegangan pada multimeter. Dan
perhatikan kecerahan LED.
3. Putar VR pada posisi minimum, catat nilai arus dan tegangan pada multimeter. Dan
perhatikan kecerahan LED.
4. Putar VR supaya menghasilkan arus sebesar 10 mA. Catat tegangan dan perhatikan
kecerahan LED.
2.4.3 Photodioda
1. Susunlah modul KL 22001 blok e, seperti pada gambar dibawah ini.
15LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
2. Catat arus yang terukur pada ampermeter.
2.5 Data Hasil Percobaan2.5.1 Dioda Zener
2.5.2 LED
VR Maksimum Minimum
IF (mA) 20,22 1,02 10
Brightness Terang Redup Sedang
VF (V) 2,41 1,827 2,131
2.5.2 Photodioda
Brilliant Light IR = 5,89 mA RD = 2,037 Ω
16LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Poor light IR = 0,05 mA RD = 240 mΩ
2.6 Analisa Data
1. Dioda Zener
Saat potensiometer diputar kearah min Osiloskop akan menggambarkan dioda zener dalam bentuk kurva. Didalam kurva, arus ditunjukkan dengan garis vertical sedangkan tegangan ditunjukkan dengan titik. Saat potensio digeser menjadi setengah ( half ), maka arus membentuk garis miring (\) dan tegangan juga membentuk garis miring (/). Disaat potensio diputar max, maka arus akan menjadi horizontal dan tegangan menjadi garis miring (/).
2. Dioda LED
Cahaya yang ada pada dioda LED akan berfungsi jika ada tegangan dan arus. Saat VR diputar kearah maksimum (20.42 mA & 2.411 V) kecerahan pada dioda LED terang. Saat VR diputar kearah maksimum (1.03 mA & 1.834 V) kecerahan pada Dioda LED menjadi redup. Saat VR diputar pada arus I f = 10 mA, maka kecerahan pada dioda LED menjadi sedang dan tegangan adalah 2.129 V.
3. Photodioda
Dari table yang didapat, saat photodioda diberikan cahaya yang sangat terang, akan didapat arus sebesar 22.15 mA dan ketika photodiode diberikan cahaya yang redup, maka arus yang didapatkan sebesar 0.03 mA. Lalu untuk mengukur tahanan photodioda dengan menggunakan rumus, RD = V/IR
Saat diberikan cahaya, tahanan pada photodiode akan menjadi kecil dan saat tidak diberikan cahaya, maka tahanannya menjadi besar.
2.8 Kesimpulan Dioda zener digunakan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang stabil
LED adalah dioda yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.
Photodioda menyerap energi cahaya menjadi energi listrik.
17LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Cahaya TerangDik : V = 12 vIR = 5.89 mA
Dit :RD = ?
Jawab :RD = 12 v / 5,89 mA
RD = 2,037 Ω
Cahaya RedupDik : V = 12 vIR = 0.05 mA
Dit :RD = ?
Jawab :RD = 12 v / 0,05 mA
RD = 240 KΩ
Dasar Elektronika
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN
LEMBAR ASISTENSI
III. Rangkaian Penyearah (Rectifier)
NAMA : ADY PURNOMO
18LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
NPM : 11301020003
KELOMPOK : 3 ( TIGA )
TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM :
INSTRUKTUR PRAKTIKUM :
PEMBIMBING LAPORAM :
ACC LAPORAN :
PERCOBAAN 3
RANGKAIAN PENYEARAH RECTIFIER
3.1 Tujuan
1. Memahami cara kerja penyearah
2. Dapat menggunakan kapasitor sebagai filter rangkaian penyearah
3.2 Teori
Penyearah merupakan suatu rangkaian yang dapat mengubah tegangan AC
menjadi tegangan DC yang berdenyut. Pada umumnya penyearah dibagi menjadi dua
jenis, yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh. Ini
menggunakan sifat dioda secara umum. Pada setengah perioda positif dioda akan
mendapat bias maju, sedangkan pada setengah perioda negatif akan mendapat bias
19LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
TANDA TANGAN
Dasar Elektronika
mundur. Hal ini yang menyebabkan tegangan pada RL merupakan sinyal setengah
gelombang.
Tegangan DC dari hasil penyearahan ini adalah VDC = VP/π. Antara sinyal
masukan dan sinyal keluaran mempunyai perioda yang sama, sehingga frekuensi
keluaran pada penyearah setengah gelombang sama dengan frekuensi masukannya (fo
= fm).
Dalam rangkaian penyearah, tegangan DC yang dihasilkan masih mempunyai
perubahan-perubahan (riak, ripple) yang besar. Untuk menghasilkan tegangan DC
yang benar-benar rata diperlukan rangkaian filter (penyaring) yang dapat
menghilangkan/ mengurangi tegangan riaknya.
Komponen-komponen yang dapat digunakan sebagai filter adalah komponen-
komponen reaktif (L dan C). Induktor mempunyai sifat penahan AC sedangkan
kapasitor mempunyai sifat sebagai pelolos (pass) untuk sinyal AC sehingga
menghasilkan sinyal DC yang baik dapat dibuat rangkaian filter dengan
menggunakan inductor, kapasitor atau gabungan keduanya.
Filter yang sangat umum digunakan dan murah menggunakan kapasitor.
Penyearah yang baik mempunyai konstanta RC yang besar. Konstanta RC minimal
10 kali T.
3.3 Alat dan komponen yang digunakan
1. Trainer KL 21001
2. Modul KL 13007 blok b
3. Multimeter digital
4. Osiloskop
5. Kabel penghubung
3.4 Prosedur Percobaan
3.4.1 Half-wave Rectifier
1. Lengkapi modul KL 13007 blok b dengan kabel penghubung seperti pada
gambar di bawah ini.
20LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
2. Gunakan osiloskop, ukur, catat dan gambar Vpp dan T pada tegangan input
(Vin).
3. Gunakan osiloskop, ukur, catat dan gambar tegangan yang melalui R4 (Vout).
4. Dan gunakan voltmeter AC dan DC untuk mengukur Vout.
5. Hitung tegangan VDCdengan menggunakan rumus VDC =
6. Hubungkan C1 pada rangkaian seperti pada gambar di bawah ini, dengan
menggunakan kabel penghubung, ukur dan catat Vout dengan menggunakan
osiloskop dan voltmeter AC dan DC.
7. Hubungkan C2 pada rangkaian seperti pada gambar di bawah ini, dengan
menggunakan kabel penghubung, ukur dan catat Vout dengan menggunakan
osiloskop dan voltmeter AC dan DC.
3.4.2 Full-wave Rectifier
21LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
1. Ulangi langkah kerja seperti pada langkah percobaan half-wave untuk
rangkaian seperti pada gambar-gambar di bawah ini.
2. Catat dan gambar hasil pengukuran pada data hasil percobaan tabel 2.
3. Ulangi langkah seperti pada langkah 1, untuk gambar-gambar seperti di bawah
ini.
22LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
4. Catat dan gambar hasil pengukuran pada data hasil percobaan tabel 3.
23LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
3.5 Data Hasil Percobaan
Tabel 1. Half-wave Rectifier
Osiloskop Voltmeter
Vin = 26.8 V Vin = 9,55 V (Vrms)
9,55 x = 13,50 V
(Vp)
13,50 x 2 = 27 V
(Vpp)
24LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Tanpa CI dan C2
Vout = 13,6 V
Vout = (VDC) = 3,98 V
(Vrms)
Vout = (VAC) = 3,37 V
(Vrms)
Dengan C1 dan C2
Vout = 480 mV
Vout (VDC) =12,14 V
(Vrms)
Vout (VAC) = 0,136 V
(Vrms)
Tabel 2. Full-wave Rectifier (2 Dioda)
Osiloskop Voltmeter
Tanpa C1 dan C2
Vout = 13,2 V (Vpp)
Vout (VDC) = 7,99 V
(Vrms)
Vout (VAC) = 3,92 V
(Vrms)
25LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Dengan C1
Vout = 1,68 V (Vpp)
Vout (VDC) = 11,78 V
(Vrms)
Vout (VAC) = 0,476 V
(Vrms)
Dengan C1 dan C2
Vout = 244 mV
(Vpp)
Vout (VDC) = 12,28 V
(Vrms)
Vout (VAC) = 0,062 V
(Vrms)
Tabel 3. Full-wave Rectifier (4 Dioda)
Osiloskop Voltmeter
Tanpa C1 dan C2
Vout = 12,4 V (Vpp)
Vout (VDC) = 7,41 V
(Vrms)
Vout (VAC) = 3,39 V
(Vrms)
26LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Dengan C1
Vout = 1,58 V (Vpp)
Vout (VDC) = 11,14 V
(Vrms)
Vout (VAC) = 0,445 V
(Vrms)
Dengan C1 dan C2
Vout = 220 mV
(Vpp)
Vout (VDC) = 11,55 V
(Vrms)
Vout (VAC) = 0,057 V
( Vrms)
3.6 Analisa Data
1. Half-wave Rectifier
Saat diberi tegangan input sebesar 27 Vpp, tegangan keluaran DC dari
penyearah 4.01 dapat dicari dengan persamaan Vp / π dan V out AC 3.668 v.
Kemudian ketika rangkaian ditambahkan capasitor C.
V out DC meningkat menjadi 10.95 V dan V out AC 1.034 V riak
gelombang yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan tanpa kapasitor C, yang
mempunyai riak yang lebih besar. Kemudian saat rangkaian ditambahkan
kapasitor lagi yang disusun secara parallel. V out yang dihasilkan lebih besar
27LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
dan V AC nya lebih kecil, artinya riak pada gelombang menjadi lebih kecil
dan gelombang tegangan semakin lurus.
2. Full-wave Rectifier
Ada dua rangkaian penyearah gelombang penuh yaitu penyearah dengan 2
dioda dan
4 dioda penyearah. Dengan dioda menggunakantrafo yang memiliki 4 CT (Center
Tap). Sedangkan yang menggunakan 4 dioda menggunakan trafo tanpa CT maupun
trafo yang memiliki CT.
V out DC dari hasil penyearah gelombang penuh tanpa C1 dan C2 lebih
besar dari pada penyearah setengah gelombang riak atau rippel pada penyearah
gelombang penuh lebih kecil dibandingkan dengan penyearah dengan 1 dioda.
Gelombang yang dihasilkan pada penyearah gelombang penuh untuk siklus setengah
gelombang pertama memiliki setengah gelombang begitu pula siklus setengah
gelombang berikutnya.
3.7 Kesimpulan
Penambahan kapasitor pada penyearah dapat memperkecil riak pada gelombang AC
Semakin besar nilai kapasitor yang dipasang pada rangkaian penyearah semakin kecil
riak tegangan DC yang dihasilkan.
28LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN
LEMBAR ASISTENSI
IV. Karakteristik Transistor
NAMA : ADY PURNOMO
NPM : 11301020003
KELOMPOK : 3 ( TIGA )
TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM :
INSTRUKTUR PRAKTIKUM :
PEMBIMBING LAPORAM :
ACC LAPORAN :
PERCOBAAN 4
29LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
TANDA TANGAN
Dasar Elektronika
KARAKTERISTIK TRANSISTOR
4.1 Tujuan
1. Memahami bagaimana menguji transistor bipolar PNP dan NPN.
2. Membuat kurva karakteristik kolektor transistor.
4.2 Teori
Transistor ada beberapa jenis. Yang biasa sering dijumpai adalah jenis PNP
dan NPN. Transistor ini terdiri dari bahan-bahan yang dipertemukan yaitu bahan jenis
P dan jenis N.
Simbol Transistor NPN Simbol Transistor PNP
Transistor terdiri dari 3 kawat penyambung. Kawat yang menunjukkan tanda
panah adalah emitter, kawat yang berada di tengah adalah basis dan kawat yang
berada paling atas adalah kolektor.
4.3 Alat dan komponen yang digunakan
1. Trainer KL 21001
2. Modul KL 13007 blok c
3. Multimeter digital
4. Kabel penghubung
4.4 Prosedur Percobaan
1. Letakkan modul KL 13007 pada trainer KL 21001 dan pilih blok c.
2. Pilih selektor range Rx 100 pada ohmmeter. Hubungkan kabel hitam baterai
+ ke terminal B pada TR1 dan kabel merah baterai - pada terminal E untuk
hubungan/pertemuan E – B atau terminal C untuk gabungan C – B. Ukur dan
catat resistansi maju RF pada E – B dan C – B pada tabel 1.
30LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
3. Pilih selektor range Rx 10K pada ohmmeter. Hubungkan kabel merah baterai
- ke terminal B pada TR1 dan kabel hitam baterai + ke terminal E untuk E
– B dan C – B. Ukur dan catat resistansi mundur RR pada E – B dan C – B
pada tabel 1.
4. Ulangi langkah 2 untuk TR2.
5. Ulangi langkah 3 untuk TR2.
6. Lengkapi rangkaian seperti pada gambar.
7. Beri tegangan sumber sebesar 12 VDC Ke V+.
VR2 digunakan untuk mengatur arus basis Ib pada TR1. VR3 digunakan
untuk mengatur tegangan antara kolektor dan emitter. VCE.
8. Set VR3 pada posisi tengah. Perlahan putar VR2 ke kanan dan ukur tegangan
jatuh yang melalui R6 0.1 V yang ditunjukkan pada voltmeter. Hitung arus Ib.
9. hubungkan voltmeter antara terminal C dan E. Perlahan putar VR3 1 V VCE.
10. Ukur tegangan jatuh yang melalui R7. Hitung Ic = VR7/R7 dan catat nilainya
pada tabel 2.
11. Ulangi langkah 9 dan 10 untuk nilai VCE dan Ic yang tertera pada tabel 2.
12. Set arus basis Ib = 20 A dengan memutar VR2 ke kanan VR6 = 0.2 V.
13. Putar VR3 untuk VCE = 1 V.
14. Ukur tegangan jatuh yang melalui R7. Hitung arus Ic dan catat pada tabel 3.
15. Ulangi langkah 9 dan 10 sesuai pada tabel 3.
16. Set arus basis Ib = 30 A dengan memutar VR2 ke kanan untuk VR6 = 0.3 B.
17. Putar VR3 untuk VCE = 1 V.
18. Ukur tegangan jatuh yang melalui R7 dan catat pada tabel 4.
19. ulangi langkah 17 dan 18 untuk nilai VCE dan Ic seperti pada tabel 4.
31LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
20. Gambarkan grafik Ic dan VCE hasil tabel 2, 3 dan 4.
21. Cari nilai dari grafik. Dan hitung .
4.5 Data Hasil Percobaan
Tabel 1
RF E - B RF C - B RR E - B RR C- B
TR1 NPN 700 700
TR2 PNP 700 700
Tabel 2
Ib = 10 A
VCE V 1 2 3 4 5 6
Ic mA
VR 7
(V)
1,273 V 1,32 V 1,321 V 1,34 V 1,35 V 1,354
V
Ic1 = VR7 / R7
= 1,273 / 988
= 0,0012885 A = 1,28 mA
Ic2 = VR7 / R7
= 1,32 / 988
= 0,001336 A = 1,33 mA
Ic3 = VR7 / R7
= 1,321 / 988
= 0,001337 A = 1,337 mA
Ic4 = VR7 / R7
= 1,34 / 988
= 0,0013563 A = 1,35 mA
Ic5 = VR7 / R7
= 1,35 / 988
= 0,0013664 A = 1,3664 mA
32LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Ic6 = VR7 / R7
= 1,354 / 988
= 0,00137704 A = 1,3704 mA
Tabel 3
Ib = 20 A
VCE V 1 2 3 4 5 6
Ic mA
VR 7
(V)
3,137 V 3,155 V 3,127 V 3,216 V 3,220 V 3,300 V
Ic1 = VR7 / R7
= 3,137 / 988
= 0,0031751 A = 3,1751 mA
Ic2 = VR7 / R7
= 3,155 / 988
= 0,0031933 A = 3,1933 mA
Ic3 = VR7 / R7
= 3,127 / 988
= 0,003165 A = 3,165 mA
Ic4 = VR7 / R7
= 3,216 / 988
= 0,0032551 A = 3,2551 mA
Ic5 = VR7 / R7
= 3,220 / 988
= 0,0032591 A = 3,2591 mA
Ic6 = VR7 / R7
= 3,300 / 988
= 0,0033401 A = 3,3401 mA
Tabel 4
33LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Ib = 30 A
VCE V 1 2 3 4 5 6
Ic mA
VR 7
(V)
4 V 4,01 V 4 V 4,24 V 4,20 V 3,55 V
Ic1 = VR7 / R7
= 4 / 988
= 0,0040486 A = 4,0486 mA
Ic2 = VR7 / R7
= 4,01 / 988
= 0,0040587 A = 4,0587 mA
Ic3 = VR7 / R7
= 4 / 988
= 0,0040486 A = 4,0486 mA
Ic4 = VR7 / R7
= 4,24 / 988
= 0,0042915 A = 4,2915 mA
Ic5 = VR7 / R7
= 4,20 / 988
= 0,004251 A = 4,251 mA
Ic6 = VR7 / R7
= 3,55 / 988
= 0,0035931 A = 3,5931 mA
34LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
4.6 Analisa Data
Dari percobaan diatas dapat disimpulkan, yaitu
Untuk menentukan transistor PNP dan NPN dengan cara melakukan pengukuran
pada tahanan transistor.
Ketika transistor dibias maju untuk transistor NPN nilairesistornya sangat besar
dibandingkan bias mundur. Untuk transistor PNP, bahan yang didapat kebalikan dari
transistor NPN.
Dari kurva transistor didapat 3 daerah kerja, yaitu :
o Daerah aktif
o Daerah Satuasi
o Daerah cut off
Aplikasi transistor pada daerah aktif biasanya banyak digunakan amplifier dan pada
daerah cut off banyak digunakan sebagai sakelar atau pemutus.
Pada bias maju yaitu pertemuan E – B dan C – B kabel merah alat ukur dihubungkan
limitor ke lasis. Atau dapat juga dihubungkan colektor (C) ke base / basis.
35LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
4.7 Kesimpulan
Untuk mengetahui jenis transistor NPN atau PNP dapat menggunakan ohmmeter.
Rangkaian percobaan merupakan rangkaian resistor yang menggunakan transistor
NPN Common Emitor.
Dari pengukuran, didapat kurva VCE dan IC. Dari kurva tersebut dapat diperoleh
daerah kerja transistor.
36LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
BAB III
PENUTUP Kesimpulan
1. Karakteristik Dioda
- Dioda 1N4148 adalah diode silicon
- Dioda 1N60 adalah diode germanium
- Jika diode silicon diberi tegangan maju, tegangan ambang antara 0,6 -
0,7 V
- Jika diode silicon diberi tegangan mundur, diode tidak bekerja (arus
tidak mengalir)
- Jika diode germanium diberi tegangan maju, tegangan ambang antara
0,2 – 0,3V
- Jika diode germanium dan silicon diberi tegangan mundur, diode tidak
bekerja (arus tidak mengalir)
2. Karakteristik Dioda Zener, Led dan Photodioda
- Dioda zener digunakan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang
stabil
- LED adalah dioda yang mengubah energi listrik menjadi energi
cahaya.
- Photodioda menyerap energi cahaya menjadi energi listrik.
37LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
3. Rangkaian Penyearah (Rectifier)
- Penambahan kapasitor pada penyearah dapat memperkecil riak pada
gelombang AC
- Semakin besar nilai kapasitor yang dipasang pada rangkaian penyearah
semakin kecil riak tegangan DC yang dihasilkan.
4. Karakteristik Transistor
- Untuk mengetahui jenis transistor NPN atau PNP dapat
menggunakan ohmmeter.
- Rangkaian percobaan merupakan rangkaian resistor yang
menggunakan transistor NPN Common Emitor.
- Dari pengukuran, didapat kurva VCE dan IC. Dari kurva tersebut
dapat diperoleh daerah kerja transistor.
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari pelaksanaan pratikum ini
adalah sebagai berikut:
a. Dalam pelaksanaan praktek, kesalahan manusia dapat mempengaruhi hasil
dari pengukuran suatu objek elektronika.
b. Elektronika merupakan salah satu bagian terpenting dalam kehidupan,
karena mencakup hamper semua sapek kebutuhan manusia.
Saran
Saran saya terhadap pratikum selanjutnya yaitu agar pratikum diajari lebih mendalam
karena menurut saya elektronika sangat penting untuk dipelajari.
38LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI
Dasar Elektronika
Daftar Pustaka
TeknikElektro. (2012). Karakteristik Dioda. Diperoleh 20 Desember 2012, dari
http://teknik-elektro.net/karakteristik-dioda.html
Diode. (2011). Diode. Diperoleh 20 Desember 2012, dari
http://id.wikipedia.org/wiki/Diode
Karakteristik Dioda. (2010). Diperoleh 20 Desember 2012, dari
http://awinside.blogspot.com/2010/10/karakteristik-dioda.html
Prinsip Kerja Rangkaian Penyearah. (2010). Diperoleh 20 Desember 2012, dari
http://www.dediakbar.com/2010/04/prinsip-kerja-rangkaian-penyearah-cara.html
Rangkaian Penyarah. (2008). DIperolah 20 Desember 2012, dari
http://arifboyw.wordpress.com/2008/09/06/rangkaian-penyearah/
Karakteristik Transistor. (2010). Diperoleh 20 Desember 2012, dari http://imam-
adjja.blogspot.com/2010/11/karakteristik-transistor.html
Karakteristik Transistor. (2010). Diperoleh 20 Desember 2012, dari
http://mamaynisaa.blogspot.com/2011/04/karakteristik-transistor.html
39LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI