tugas 1 (semester 2)

 

DAFTAR ISI

1.Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

3.1 contoh soal

3.2 problem

3.3 pilihan ganda

4. Percobaan

5. Video

6.Dwonload 

 1.Tujuan[kembali] 

• Untuk menyelesaikan tugas elektronika yg diberi oleh bapak Darwison,M.t
• untuk memahami data sheet/ data spefikasi dari diode materi sub-chapter 1.9 - 1.10
• Menyelesaikan masalah yang berhubungan dengan materi sub-chapter 1.9 - 1.10

 2.Alat dan Bahan[kembali]

1. diode 

   

   Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah dan menghambat arus dari arah sebaliknya. Diode dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika.

   
   
   
   
   
   
2. kapasitor

   

   Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday.

   
   
3. led



LED dapat kita definisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya. Led (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator.

4.  battery

DC Power Supply adalah suatu alat elektronik yang dapat menyediakan tegangan berupa tegangan DC. DC Power Supply biasanya digunakan dalam percobaan di laboraturium, project, maupun sebagai pembelajaran dalam bidang elektronika. DC Power Supply kerap disebut dengan sebutan Catu Daya.

Sederhananya, DC Power Supply befungsi sebagai 'Converter' tegangan dari AC (Alternating Current) ke tegangan DC (Direct Current). Mengingat perangkat elektronika membutuhkan tegangan yang lebih kecil serta stabil.

 3.Dasar teori[kembali]

rangkuman sub chapter 1.9 -1.10

1.9 DATA SPEFIKASI DIODE

Data pada perangkat semikonduktor tertentu biasanya disediakan oleh pabrikan dalam salah satu dari dua bentuk . Paling sering adalah deskripsi yang sangat singkat yang terbatas pada kurang lebih satu halaman. bentuk ke dua pemeriksaan menyeluruh terhadap karakteristik menggunakan grafik,karya seni, tabel, dan  sebagainya. Berikut data tertentu yang harus disertakan untuk penggunaan perangkat yang tepat adalah:

1. Tegangan maju VF (pada arus dan suhu tertentu)
2. Arus maju maksimum IF (pada suhu tertentu)
3. Arus saturasi balik IR (pada tegangan dan suhu tertentu) 
4. Peringkat tegangan balik [PIV atau PRV atau V (BR), di mana BR berasal dari istilah tersebut“Breakdown” (pada suhu tertentu)] 
5.  Tingkat disipasi daya maksimum pada suhu tertentu
6. Tingkat kapasitansi (sebagaimana didefinisikan dalam Bagian 1.10)
7.  waktu pemulihan terbalik Trr  (sebagaimana didefinisikan dalam Bagian 1.11)
8. Kisaran suhu pengoperasian

Bergantung pada jenis dioda yang dipertimbangkan, data tambahan mungkin juga disediakan, seperti rentang frekuensi, tingkat kebisingan, waktu pengalihan, tingkat ketahanan termal, dan nilai pengulangan puncak. Jika daya maksimum atau peringkat disipasi juga disediakan maka  itu dipahami sama dengan produk berikut

dimana I (arus) dan v (tegangan)

Jika kita menerapkan model yang disederhanakan untuk aplikasi tertentu (kejadian umum), kita dapat mengganti dioda silikon VD =VT =0,7 V maka persamaannya menjadi

Area spesifik dari lembar spesifikasi telah disorot dengan warna biru dengan identifikasi huruf 

• A: Tegangan bias balik minimum (PIV) untuk dioda padabalik yang ditentukan arus saturasi.
• B: Karakteristik suhu seperti yang ditunjukkan. Perhatikan penggunaan skala Celsius dan berbagai penggunaan [ingat bahwa pembekuan 32 ° F 0 ° C (H2O) dan titik didih 100 ° C 212 ° F (H2O)].
• C: Tingkat disipasi daya maksimum PD VDID 500 mW.maksimum Peringkat dayamenurun pada tingkat 3,33 mW per derajat kenaikan suhu di atas suhu kamar (25 ° C), seperti yang ditunjukkan secara jelas olehdaya kurva penurunanpada Gambar 1.36.
• D: Arus maju kontinu maksimum IFmax 500 mA (perhatikan IF versus suhu pada Gambar 1.36).
• E: Rentang nilai VF pada IF 200 mA. Perhatikan bahwa ini melebihi VT 0,7 V untuk kedua perangkat.
• F: Rentang nilai VF pada IF 1,0 mA. Catatan dalam hal ini bagaimana batas atas mengelilingi 0,7V.
• G: Pada VR 20 V dan IR suhu operasi khas 500 nA 0,5 A, sedangkan pada IR tegangan balik yang lebih tinggi turun menjadi 5 nA 0,005 A.
• H: Tingkat kapasitansi antara terminal sekitar 8 pF untuk dioda pada VR VD 0 V (tanpa bias) dan frekuensi yang diterapkan sebesar 1 MHz.
• I: Waktu pemulihan terbalik adalah 3  detik untuk daftar kondisi pengoperasian.

Salinan persis dari data yang disediakan untuk dioda tegangan tinggi / kebocoran rendah muncul

dalam Gambar. 1,35 dan 1,36. Contoh ini akan mewakili daftar data yang diperluas dan

karakteristik. Istilah penyearah diterapkan pada dioda bila sering digunakan di

proses perbaikan yang akan dijelaskan dalam Bab 2.

    Sejumlah kurva pada Gambar 1.36 menggunakan skala log. Perhatikan pada gambar kiri atas
bagaimana VF meningkat dari sekitar 0,5 V menjadi lebih dari 1 V seiring IF meningkat dari 10 
A menjadi lebih dari 100 mA. Pada gambar di bawah ini kita menemukan bahwa arus saturasi balik berubah sedikit dengan meningkatnya tingkat VR tetapi tetap pada kurang dari 1 nA pada suhu kamar hingga VR 125 V. Seperti yang dicatat pada gambar di sebelahnya, perhatikan seberapa cepat
saturasi balik kenaikan saat ini dengan kenaikan suhu (seperti yang diperkirakansebelumnya).
Pada gambar kanan atas perhatikan bagaimana kapasitansi menurun dengan meningkatnya tegangan reversebias, dan pada gambar di bawah ini diketahui bahwa resistansi ac (rd) hanya sekitar 1 pada 100 mA dan meningkat menjadi 100 pada arus kurang dari 1 mA (seperti yang diharapkan dari
pembahasan bagian sebelumnya).

Arus yang diperbaiki rata-rata, arus maju berulang puncak, dan maju puncak arus lonjakan seperti yang muncul pada lembar spesifikasi didefinisikan sebagai berikut:

1. Arus koreksi rata-rata. Sinyal setengah gelombang yang diperbaiki (dijelaskan dalam Bagian 2.8) memiliki nilai rata-rata yang ditentukan oleh Iav 0.318Ipeak. Peringkat arus rata-rata lebih rendah dari arus maju berulang terus menerus atau puncak karena bentuk gelombang setengah gelombang arusakan memiliki nilai sesaat yang jauh lebih tinggi daripada nilai rata-rata.
2. Puncak arus maju berulang. Ini adalah nilai seketika maksimum dari arus maju berulang.Perhatikan bahwa karena berada pada level ini untuk periode waktu yang singkat,levelnya bisa lebih tinggi dari level berkelanjutan.
3. Puncak arus lonjakan maju. Kadang-kadang selama penyalaan, kegagalan fungsi, dan sebagainya, akan ada arus yang sangat tinggi melalui perangkat untuk interval waktu yang sangat singkat(yang tidak berulang). Peringkat ini menentukan nilai maksimum dan interval waktu untuk lonjakan tersebut di tingkat saat ini.

1.10 TRANSISI DAN DIFUSI

    kapasitansi perangkat elektronik secara inheren sensitif terhadap frekuensi yang sangat tinggi. Kebanyakan efek kapasitif shunt yang dapat diabaikan yaitu pada frekuensi yang lebih rendah karena reaktansi XC = 1 / 2pifC sangat besar (ekuivalen rangkaian terbuka). tapi tidak dapat diabaikan pada frekuensi yang sangat tinggi. XC akan menjadi cukup kecil karena nilai f yang tinggi sehingga terdapat jalur "korslet" reaktansi rendah.

    Dalam dioda semikonduktor pn, ada dua efek kapasitif yang harus dipertimbangkan. Kedua jenis kapasitansi ada didaerah bias maju dan balik, karena satu lebih besar daripada yang lain di setiap daerah sehingga kita mempertimbangkan efek hanya satu di setiap daerah.

     Di wilayah bias-balik kita memiliki kapasitansi wilayah transisi atau deplesi (CT), sedangkan di         wilayah bias maju kami memiliki difusi (CD) atau kapasitansi penyimpanan.

Ingatlah bahwa persamaan dasar untuk kapasitansi kapasitor pelat sejajar ditentukan oleh C=sigmaA / d, di mana permitivitas dielektrik (isolator) antara pelat dengan luas A dipisahkan oleh jarak d. Di wilayah bias-balik ada wilayah penipisan (bebas pembawa) yang pada dasarnya berperilaku seperti penyekat antara lapisan muatan yang berlawanan.

        Karena lebar penipisan (d) akan meningkat dengan peningkatan potensial bias balik, kapasitansi transisi yang dihasilkan akan berkurang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.37. Fakta bahwa kapasitansi bergantung pada potensi bias balik yang diterapkan telah diterapkan di sejumlah sistem elektronik. Faktanya, dalam Bab 20 akan diperkenalkan dioda yang operasinya sepenuhnya bergantung pada fenomena ini. Meskipun efek yang dijelaskan di atas juga akan ada di wilayah bias maju, hal ini dibayangi oleh efek kapasitansi yang secara langsung bergantung pada laju di mana muatan disuntikkan ke wilayah di luar wilayah penipisan. Hasilnya adalah peningkatan level arus akan menghasilkan peningkatan level kapasitansi difusi. Namun, peningkatan level arus mengakibatkan berkurangnya level resistansi terkait (akan ditunjukkan segera), dan konstanta waktu (RC) yang dihasilkan, yang sangat penting dalam aplikasi kecepatan tinggi, tidak menjadi berlebihan.

gambar 1.38

Efek kapasitif yang dijelaskan di atas diwakili oleh kapasitor secara paralel dengan dioda ideal, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1.38. Untuk aplikasi frekuensi rendah atau menengah (kecuali di area daya), bagaimanapun, kapasitor biasanya tidak termasuk dalamsimbol dioda

 3.1 contoh soal[kembali]

1. Jelaskanlah area spesifikasi dari lembar spesifikasi dioda !

Jawab : Area spesifik dari lembar spesifikasi telah disorot dengan warna biru dengan identifikasi huruf : A: Tegangan bias balik minimum (PIV) untuk dioda padabalik yang ditentukan arus saturasi. B: Karakteristik suhu seperti yang ditunjukkan. Perhatikan penggunaan skala Celsius dan berbagai penggunaan [ingat bahwa pembekuan 32 ° F 0 ° C (H2O) dan titik didih 100 ° C 212 ° F (H2O)]. C: Tingkat disipasi daya maksimum PD VDID 500 mW.maksimum Peringkat dayamenurun pada tingkat 3,33 mW per derajat kenaikan suhu di atas suhu kamar (25 ° C), seperti yang ditunjukkan secara jelas olehdaya kurva penurunanpada Gambar 1.36. D: Arus maju kontinu maksimum IFmax 500 mA (perhatikan IF versus suhu pada Gambar 1.36). E: Rentang nilai VF pada IF 200 mA. Perhatikan bahwa ini melebihi VT 0,7 V untuk kedua perangkat. F: Rentang nilai VF pada IF 1,0 mA. Catatan dalam hal ini bagaimana batas atas mengelilingi 0,7V. G: Pada VR 20 V dan IR suhu operasi khas 500 nA 0,5 A, sedangkan pada IR tegangan balik yang lebih tinggi turun menjadi 5 nA 0,005 A. H: Tingkat kapasitansi antara terminal sekitar 8 pF untuk dioda pada VR VD 0 V (tanpa bias) dan frekuensi yang diterapkan sebesar 1 MHz. I: Waktu pemulihan terbalik adalah 3 detik untuk daftar kondisi pengoperasian. 2. Apakah perbedaan bias-maju dan bias-mundur ?Jawab : Pada dioda dikenal istilah bias maju (forward) dan bias mundur (backward bias). Bias maju adalah kondisi dimana sebuah dioda diberikan tegangan dimana kutup Anoda atau P (+) dihubungkan ke kutup positif baterai atau catu dan kutup katoda atau N (-) dihubungka ke kutup negatif baterai. Pada keadaan ini dioda akan bekerja sebagai penghantar arus listrik. Bias mundur adalah kondisi dimana kutup katoda dihubungkan ke kutup positif baterai dan kutup anoda dihubungkan ke kutup negatif baterai. Keadaan ini akan menyebabkan dioda tidak dapat menghantarkan arus listrik sampai titik breakdown. Dalam pemakaian umumya dioda dihubungkan secara forward bias kecuali pada kondisi dan jenis dioda tertentu.  3.2 problem [kembali]

1. Untuk dioda pada Gambar 1.36 tentukan besarnya IR pada suhu ruang (25 ° C) dan titik didih air (100 ° C). Apakah perubahannya signifikan? Apakah levelnya hampir dua kali lipat untuk setiap 10 ° C peningkatan suhu? besarnya ir adalah 0,7nA ketika suhu ruang (25 ° C) dan ketika dan titik didih air (100 ° C) besarnya IR adalah 97 nA.iya peningkatannya hampir 2 kali lipat 2.Jelaskan dengan kata-kata Anda sendiri bagaimana perbedaan kapasitansi difusi dan transisi.

Di wilayah bias-balik kita memiliki kapasitansi wilayah transisi atau deplesi (CT), sedangkan di wilayah bias maju kami memiliki difusi (CD) atau kapasitansi penyimpanan

 3.3 pilihan ganda[kembali]

1. kapasitansi perangkat elektronik secara inheren sensitif terhadap

    a. frekuensi sangat tinggi

    b. frekuensi rendah

    c. arus

    d. tegangan

    e. daya

penjelasan :karena XC akan menjadi cukup kecil karena nilai f yang tinggi sehingga terdapat jalur "korslet" reaktansi rendah.

2. perhatikan data dibawah ini

1. Tegangan maju VF (pada arus dan suhu tertentu)
2. Arus maju maksimum IF (pada suhu tertentu)
3. Arus saturasi balik IR (pada tegangan dan suhu tertentu) 
4. Peringkat tegangan balik [PIV atau PRV atau V (BR), di mana BR berasal dari istilah tersebut“Breakdown” (pada suhu tertentu)] 
5.  Tingkat disipasi daya maksimum pada suhu tertentu
6. Tingkat kapasitansi (sebagaimana didefinisikan dalam Bagian 1.10)
7.  waktu pemulihan terbalik Trr  (sebagaimana didefinisikan dalam Bagian 1.11)
8. Kisaran suhu pengoperasian

Berikut data tertentu yang harus disertakan untuk penggunaan perangkat yang tepat adalah:

    a.1,2,3    

    b.1,2,3,5

    c. 2,3,4

    d. kecuali 8

    e. semua benar

penjelasannya jawabannya e karena semuanya harus disertakan pada data perangkat

    

 4.Percobaan[kembali]

1.prosedur percobaan

• prtama letakkan battery 12 volt
• kemudian tambahkan kapasitor dengan besar 1pf
• kemudian dioda
• tambahkan led kuning
• hubungkan rangkaian tersebut sesuai dengan gambar dibawah

2. gambar rangkaian

3.prinsip kerja

    battery 12 volt,kemudian tambahkan kapasitor dengan besar 1pf,kemudian dioda,tambahkan led kuning,hubungkan rangkaian tersebut. setelah itu play kan .jia berhasil maka lampu indikator led akan aktif

 5.Video[kembali]

video simulasi proteus

video referensi

 6.Dwonload[kembali]

video simulasi proteus klik disini

video referensi pembelajaran klik disini

simulasi proteus klik disini

html klik disini

data sheet led kilik disini

data sheet battery klik disini

data sheet dioda klik disini

data sheet kapasitor klik disini