2.3 Series Dioda Configuration



 1. Pendahuluan[kembali]

    Rangkaian Dioda adalah rangkaian yang dapat memotong bagian tertentu dari sinyal input tanpa mengganggu bagian sinyal input lainnya yang dilewatkan. Rangkaian ini berfungsi untuk mendorong sinyal masukan pada suatu level tegangan DC tertentu.Dioda adalah komponen elektronika yang mempunyai dua elektroda (terminal) dan dapat berfungsi sebagai penyearah arus listrik. Dioda dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus yang searah (DC).Dioda selalu dihubungkan secara seri, tidak paralel.Salah satu alasan mengapa dioda tidak dapat digunakan secara paralel adalah perbedaan parameter antara dioda.

 2. Tujuan[kembali]

    a. Memahami prinsip kerja rangkaian dioda seri.
    b. Mampu menghitung arus dan tegangan pada rangkaian dioda seri.
    c. Mampu merancang rangkaian dioda seri.
    d. Memahami persamaan dasar pada rangkaian dioda seri.

 3. Alat dan Bahan[kembali]

    a.) Resistor
        

    Resistor adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus listrik. Resistor tidak membutuhkan arus listrik untuk bekerja. Resistor terbuat dari bahan karbon dan keramik yang berbentuk tabung. komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika.

    Berikut adalah simbol resistor dalam bentuk gambar yang sering digunakan dalam suatu desain rangkaian elektronika,


Berikut merupakan nilai resistor berdasarkan kode warna,

    
    b.) Baterai



    Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam bentuk listrik. Baterai terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik. Tenaga listrik yang tersimpan akan dialirkan lagi untuk memberikan arus listrik seperti pada lampu posisi, lampu indikator, lampu rem belakang dan klakson. Kontruksi baterai terdiri dari kotak baterai yang didalamnya terdapat elektrolit asam sulfat, elektrode positif, dan elektrode negatif.

    c.) Dioda

    Dioda atau diode adalah komponen elektronika aktif yang hanya dapat mengalirkan arus listrik pada satu arah saja dengan hambatan yang kecil (hambatan maju). Pada arah berlawanan, diode akan mempunyai hambatan yang besar (hambatan balik) sehingga menghambat aliran arus listrik.

Berikut merupakan jenis-jenis dari dioda,



    d.) Ground


Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

 4. Dasar Teori[kembali]

    a.) Konfigurasi Rangkaian Dioda Seri
        Konfigurasi rangkaian dioda seri adalah rangkaian sederhana yang terdiri dari satu atau lebih dioda yang terhubung seri dalam satu rangkaian listrik. Setiap dioda dalam rangkaian memiliki arus yang sama yang mengalir melalui rangkaian, sedangkan tegangan di setiap dioda berbeda tergantung pada karakteristik dari masing-masing dioda.

    b.) Jenis-Jenis Dioda
  • Dioda Ideal            
    Dioda ideal adalah model matematis yang digunakan untuk memudahkan analisis rangkaian. Dalam model ini, dioda dianggap sebagai saklar yang hanya memiliki dua kondisi: terbuka dan tertutup.

  • Pendekatan Dioda atau Dioda non-Ideal
    Model dioda yang didekati (atau model dioda non-ideal) adalah model yang lebih akurat daripada model dioda ideal. Dalam model ini, dioda dianggap sebagai sebuah saklar dengan resistansi internal yang dapat mempengaruhi kinerja dioda. 

    c.) Dioda Approximation

    Merupakan cara untuk menganalisa dioda apakah ideal atau tidak dalam sebuah rangkaian elektronika. Dalam menganalisa dioda hanya dibutuhkan sebuah switch. Ketika dioda forward bias, switch akan tertutup atau OFF dan ketika dioda reverse bias, switch akan terbuka atau ON. 
Pada umumnya, sebuah dioda dikatakan “on” jika arus yang dilewatkan berasal dari sumber yang digunakan memiliki arah yang sesuai dengan panah pada simbol dioda, dengan Vd ≥ 0,7 V untuk silikon dan Vd ≥ 0,3 V untuk germanium dan Vd ≥ 1,2 V untuk gallium arsenide.


Resultan tegangan dan arus yang dihasilkan mengikuti persamaan:


         

Dalam keadaan ini, arus yang melewati dioda adalah 0 A dan tegangan di resistor R adalah

 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur[kembali]

  1. Siapkan segala komponen yang di butuhkan 
  2. Susun rangkaian sesuai panduan 
  3. Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga 
  4. Hidupkan rangkaian 
  5. Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat

    b) Rangkaian simulasi [kembali]

Rangkaian 2.8
Prinsip Kerja : 
Baterai dipasang secara seri dengan satu buah dioda dan satu buah resistor. Maka akan menghasilkan arus ID dan Arus IR.

Rangkaian 2.9
Prinsip Kerja : 
Dalam Rangkaian 2.9a, dioda digantikan dengan elemen resistif untuk menentukan apakah dioda berada dalam keadaan "on" atau "off".
Dalam Rangkaian 2.9b, dioda D digantikan dengan model setara dioda yaitu resistor yang diteruskan maju dan dihitung sebagai VD = VK = 0,7 V.

Rangkaian 2.10
Prinsip Kerja : 
Baterai dipasang seri dengan satu buah dioda dan satu buah resistor. Lalu tegangan dari resistor diukur dengan voltmeter menghasilkan VR sebesar 0 V.

Rangkaian 2.11

Prinsip Kerja : 
Baterai dirangkai seri dengan 2 buah resistor. Lalu diukur kuat arus pada resistor dengan amperemeter dan menghasilkan arus sebesar 0 A dan diukur tegangan pada resistor menghasilkan VR sebesar 0 V.

Rangkaian 2.12
Prinsip Kerja : 
Baterai 12 V dirangkai seri dengan satu buah resistor. Lalu diukur tegangan rangkaian didapat Vd sama dengan tegangan pada baterai yaitu 8 V. Lalu diukur arus dengan amperemeter didapat sebesar 0 A dan Diukur tegangan menghasilkan VR sebesar 0 V.

Rangkaian 2.13
Prinsip Kerja : 
Baterai 10V dipasang seri dengan satu buah dioda dan satu buah resistor dengan nilai hambatan 2.2K Ohm. Pengukuran Arus menggunakan dc amperemeter secara seri diperoleh nilai arus sebesar 3,35 mA. Lalu tegangan dioda diukur menggunakan voltmeter secara paralel menghasilkan nilai 0,54 V dan resistor diukur juga menggunakan voltmeter menghasilkan 7,35 V.

Rangkaian 2.14
Prinsip Kerja : 
Baterai 10 V dipasang seri dengan satu buah resistor dengan nilai 2.2k ohm lalu kuat arus yang melalui resistor diukur menggunakan amperemeter menghasilkan nilai 0 A, Tegangan pada rangkaian diukur secara paralel menghasilkan nilai 8 V, Lalu tegangan pada resistor diukur dengan voltmeter didapatkan nilai sebesar 0 V.

Rangkaian 2.16
Prinsip Kerja :
Baterai 0.5 V dirangkai seri dengan sebuah dioda dan sebuah resistor dengan nilai 1.2k ohm. Diukur kuat arus pada rangkaian dengan amperemeter menghasilkan nilai 0 A, Tegangan pada dioda diukur dengan voltmeter menghasilkan 0,44 V, Lalu tenganan pada resistor diukur menghasilkan 0.05 V. 

Rangkaian 2.18
Prinsip Kerja : 
Baterai 0.5 V dirangkai seri dengan sebuah resistor. Diukur nilai tegangan dari rangkaian tersebut menggunakan voltmeter menghasilkan nilai sebesar 0.5 V dan tegangan resistor juga diukur menghasilkan nilai sebesar 0 V, Lalu kuat arus diukur menggunakan amperemeter menghasilkan 0 mA.

Rangkaian 2.19
Prinsip Kerja : 
Baterai 12 V disusun seri dengan sebuah dioda, sebuah LED dioda bewarna merah dan sebuah resistor dengan nilai 680 ohm. Diukur kuat arus menggunakan amperemeter pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar 13.4 mA dan diukur tegangan awal menggunakan voltmeter pada rangkaian didapatkan nilai sebesar 9.11 V.

Rangkaian 2.20
Prinsip Kerja : 
Baterai 12 V, Baterai 0.7 V, dan Baterai 1.8 V dirangkai secara seri dengan sebuah resistor 680 ohm. Diukur kuat arus pada rangkaian dengan amperemeter menghasilkan 14 mA, Lalu diukur tegangan pada baterai 2 (VK1) dengan voltmeter menghasilkan 0.7 V, diukur tegangan baterai 3 (VK2) menghasilkan 1,8 V dan tegangan resistor diukur menghasilkan 9.5 V.

Rangkaian 2.21
Prinsip Kerja : 
Baterai 20 V diukur secara seri dengan 2 buah dioda dan sebuah resistor 5.6k ohm. Diukur kuat arus dengan amperemeter menghasilkan 0 A dan kuat arus yang melewati resistor menghasilkan 0 A. Lalu diukur tegangan dengan voltmeter pada dioda 2 (VD2) menghasilkan 19.8 V dan diukur tegangan pada resistor menghasilkan 0 V.

Rangkaian 2.22
Prinsip Kerja : 
Baterai 20 V dirangkai seri dengan 3 buah resistor, Dengan resistor ketiga bernilai 5.6k ohm. Diukur kuat arus pada rangkaian menggunakan amperemeter menghasilkan 0 A. Lalu diukur tegangan awal pada rangkaian dengan voltmeter menghasilkan nilai sebesar 0 V.

Rangkaian 2.23
Prinsip Kerja : 
Baterai 20 V dirangkai seri dengan sebuah dioda dan sebuah resistor dengan nilai 5.6k ohm. Diukur kuat arus menggunakan amperemeter pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar 0 A.


Rangkaian 2.24
Prinsip Kerja : 
Baterai 20 V dirangkai seri dengan sebuah resistor 5.6k ohm. Diukur kuat arus pada rangkaian menggunakan amperemeter menghasilkan 0 A. Lalu diukur tegangan menggunakan voltmeter pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar 0 V.

Rangkaian 2.25
Prinsip Kerja : 
Baterai 10 V dirangkai seri dengan sebuah dioda dan dua buah resistor, resistor 1 bernilai 4.7k ohm dan resistor 2 bernilai 2.2k ohm. Diukur kuat arus pada rangkaian menggunaka amperemeter menghasilkan 2.11 mA. Lalu diukur tegangan pada resistor 1 dengan voltmeter menghasilkan 9.93 V, Diukur pada resistor 2 menghasilkan 4.65 V, Dan tegangan awal diukur menghasilkan -0.35 V.

Rangkaian 2.26
Prinsip Kerja : 
2 buah Baterai, Dengan baterai 1 bernilai10 V dan baterai 2 bernilai 5 V dirangkai seri dengan 3 buah resistor, Resistor 1 bernilai 4.7k ohm dan resistor 3 bernilai 2.2k ohm. Diukur kuat arus pada rangkaian dengan amperemeter menghasilkan 2.17 mA. Lalu diukur tegangan awal pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar -0.22 V.

Rangkaian 2.27
Prinsip Kerja : 
2 Buah baterai, Baterai 1 bernilai 10 V dan baterai 2 bernilai 5V dirangkai seri dengan sebuah dioda dan 2 buah resistor, Dengan resistor 1 bernilai 4.7k ohm dan resistor 2 bernilai 2.2k ohm. Diukur kuat arus pada rangkaian menggunakan amperemeter menghasilkan 2.08 mA. Lalu diukur nilai tegangan pada resistor 1 menggunakan voltmeter menghasilkan nilai 9.8 V, Diukur Resistor 2 menghasilkan 4.59 V, Dan diukur tegangan awal pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar -0.41 V.

    c) Video Simulasi [kembali]



Rangkaian 2.8


Rangkaian 2.9


Rangkaian 2.10


Rangkaian 2.11


Rangkaian 2.12


Rangkaian 2.13


Rangkaian 2.14


Rangkaian 2.16


Rangkaian 2.18


Rangkaian 2.19


Rangkaian 2.20


Rangkaian 2.21


Rangkaian 2.22


Rangkaian 2.23


Rangkaian 2.24


Rangkaian 2.25


Rangkaian 2.26


Rangkaian 2.27

 6. Download File[kembali]

Rangkaian 2.8 [Download]
Rangkaian 2.9 [Download]
Rangkaian 2.10 [Download]
Rangkaian 2.11 [Download]
Rangkaian 2.12 [Download]
Rangkaian 2.13 [Download]
Rangkaian 2.14 [Download]
Rangkaian 2.16 [Download]
Rangkaian 2.18 [Download]
Rangkaian 2.19 [Download]
Rangkaian 2.20 [Download]
Rangkaian 2.21 [Download]
Rangkaian 2.22 [Download]
Rangkaian 2.23 [Download]
Rangkaian 2.24 [Download]
Rangkaian 2.25 [Download]
Rangkaian 2.26 [Download]
Rangkaian 2.27 [Download]
Data Sheet Baterai [Download]
Data Sheet Resistor [Download]
Data Sheet Dioda [Download]

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

ELEKTRONIKA

Gambar
BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH TEKNIK ELEKTO Oleh : SELVY SANDRIKA RAMADHANI 2310951015 Dosen Pengampu : Darwison, M.T. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang  Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA”, Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang  Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007 Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002 John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016 Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013
Baca selengkapnya