GARIS
BEBAN DIODA
A.
TUJUAN: Menggambarkan daris bebas dioda dan menunjukkan
penggunaannya.
B.
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN:
1.
Sumber daya searah (1-15) v :
1 buah
2.
Multimeter digital : 1 buah
3.
Dioda Si : 1 buah
4.
Dioda Ge : 1 buah
5.
Resistor : 470Ω, 270Ω, dan 100Ω
6.
Kabel-kabel penghubung
C.
PENDAHULUAN:
Dari
percobaan yang terdahulu (3.1), ternyata jika tegangan supply yang diberikan
kecil akan sulit untuk memperkirakan V0 dengan tepat dari kurva yang
diperoleh. Hal ini disebabkan oleh sukarnya menentukan secara pasti berapa
besar arus yang seharusnya mengalir melalui rangkaian. Jika tegangan yang
diberikan tidak terlalu besar dibandingkan Vk; cara yang baik untuk
mendapatkan nilai-nilai IF dan V0 yang tepat adalah
dengan menggambarkan sebuah garis beban kurva pendekatan.
D.
CARA KERJA:
1. Membuat rangkaian
seperti gambar 1. Gunakan dioda Ge dan R= 470.
2. Membuat kurva karakteristik pendekatan untuk
dioda seperti pada percobaan terdahulu.
3.
Pada kurva yang telah saudara gambarkan, kita akan membuat garis beban untuk
tegangan sumber= 1,5 volt. Aturlah tegangan power supplay= 1,5 volt ukurlah
dengan voltmeter.
4.
Jika dioda terbuka (“open circuit”), ini berarti IF=0, maka tegangan
pada dioda akan sama dengan tegangan sumber atau 1,5 volt.
5. Membuat tanda dot untuk VF= 1,5 volt
pada sumbu horizontal kurva
(IF=0)
6.
Sekarang jika dioda hubung singkat, arus melalui R akan sama dengan I=1,5 v / 470Ω = 3,2mA.
7. Membuat tanda dot pada sumbu vertikal (VF=
0) untuk IF= 3,2 mA
8.
Menghubungka kedua titik tadi dengan garis lurus! Inilah garis beban untuk R=
470Ω dan VS = 1,5 volt.
9. Menentukan harga IF= dan VF
pada titik di mana garis beban memotong kurva.
IF= VS=
10.
Tegangan pad R harus sama dengan VS (1,5v) dikurangi tegangan jatuh
pada dioda (VF). Dari kurva,
V0= VS - VF. V0=
11.
mengukur V0= dengan voltmeter! V0=
12.
Membuat kurva yang sama, garis beban untuk VS= 1,25 volt dan R=
270Ω. Dari kurva pada R seharusnya V0=
13.
Menggunakan voltmeter, ukurlah teganga V0 ini!
14
Mengulangi langkah-langkah di atas untuk dioda Si dengan VS =3 volt
dan R = 100Ω.
E. TABEL PERCOBAAN:
a.
Tabel Dioda Germanium
|
Vs
|
R
|
|
IF (mA)
|
VF (volt)
|
V0 (volt)
|
|||
|
(V)
|
(Ω)
|
|
Hitung
|
Ukur
|
Hitung
|
Ukur
|
Hitung
|
Ukur
|
|
1,5
|
470
|
Terpasang
|
1,15
|
1,15
|
0,3
|
0,35
|
1,15
|
1,1
|
|
Lepas
|
0
|
0
|
1,5
|
1,5
|
0
|
0
|
||
|
Hubung singkat
|
1,3
|
1,45
|
0
|
0
|
1,5
|
1,4
|
||
|
3
|
2200
|
Terpasang
|
1,2
|
1,2
|
0,3
|
0
|
3
|
3
|
|
Lepas
|
0
|
0
|
3
|
3
|
0
|
0,1
|
||
|
Hubung Singkat
|
1,3
|
1,35
|
0
|
0,35
|
2,65
|
2,5
|
||
b.
Tabel Dioda Silikon
|
Vs
|
R
|
|
IF (mA)
|
VF (volt)
|
V0 (volt)
|
|||
|
(Volt)
|
(Ω)
|
|
Hitung
|
Ukur
|
Hitung
|
Ukur
|
Hitung
|
Ukur
|
|
1,5
|
470
|
Terpasang
|
1,8
|
1,7
|
0,6
|
0,65
|
0,85
|
0,9
|
|
Lepas
|
0
|
0
|
1,5
|
1,3
|
0
|
0
|
||
|
Hubung singkat
|
3,1
|
2,75
|
0
|
0
|
1,5
|
1,2
|
||
|
3
|
2200
|
Terpasang
|
1,05
|
1,2
|
0,55
|
0,53
|
2,45
|
2,35
|
|
Lepas
|
0
|
0
|
3
|
3
|
0
|
0
|
||
|
Hubung Singkat
|
1
|
0,85
|
0
|
0
|
3
|
3
|
||
F.
ANALISA:
1.
Perbandingan
nilai Id, Vd, Vo dari hasil pengukuran dan perhitungan dengan dioda silikon.
a. Id=Vs-Vd . Rl
Id=1,5-0,65 . 470=1,8 mA.
b. Vdq = Vs-Vo
Vdq = 1,5-0,9 = 0,6 Volt.
c. Vo = Vs-Vd
Vo = 1,5-0,65 = 0,85 Volt,
Selanjutnya dapat
dibandingkan hasil kurva dan perhitungan pada Table 1 dan Table 2
Persentase perbedaan hasil pengukuran dan
perhitungan
Persentase = ∑ bilangan besar - ∑ bilangan
kecil x 100%
a.
Jumlah arus pada diode (Id)
Persentase Id= (11,95-11,65)x
100%=0,3 %
b.
Jumlah tegangan pada diode (Vd)
Persentase Vd= (10,95-10,75)x
100%=0,15 %
c.
Jumlah tegangan pada resistor (Vo)
Persentase Vo= (16,1-16)x
100%=0.1 %
Dapat dilihat bahwa
titik perpotongan (Qpoint) antara Qsaat
Vs 1,5 Volt dengan R = 1000Ω dan Qsaat
Vs 3 Volt dengan R = 2200Ω hampir berpotongan. Hal ini terjadi karena
perbandingan tegangan dengan resistor pada kedua rangkaian dioda hampir sama.
Dengan Rumus hukum Ohm, V = I.R bahwa bila nilai R besar, maka V ikut membesar dan I
mengecil.
PERTANYAAN:
1
1.
Selain pada dioda, di mana lagi kita menggunakan garis beban? Jelaskan jawaban
saudara!
2.
Dari percobaan ini, apakah kesimpulan saudara?
Jawab
1. . Garis
beban juga digunakan pada transistor. Karena transistor dan dioda terdiri dari
bahan semi konduktor. Sehingga hambatan pada basis bervariasi mulai dari nol
sampai tak terhingga maka akan menyebabkan Arus Basis menjadi berubah sehingga Arus
Kolector dan VCE pun akan bervariasi pada daerah masing-masing.
2. KESIMPULAN
·
Jika diode silicon Vd lebih besar dari 0,7 maka akan
ON; sedangkan diode germanium Vd lebih kecil dari 0,3 maka akan ON.
·
Jika diode silicon Vd lebih kecil dari 0,7 maka
akan OFF; sedangkan diode germanium Vd lebih kecil dari 0,3 maka akan OFF.
·
Garis beban dibentuk oleh 2 titik nilai, yaitu
Id dan Vd. Perpotongan antara garis beban dengan kurva karakteristik disebut
titik operasi (Qpoint). Id vertikal, Vd horizontal.
·
Garis beban berfungsi untuk mengetahui nilai
sebenarnya dari suatu arus dan tegangan dioda pada suatu rangkaian dengan mudah
dan mencakup setiap kemungkinan titik operasi rangkaian.
