Modul 1
MODUL 1
DIODA
1. Pendahuluan [Kembali]
Dioda
adalah komponen elektronik yang memungkinkan arus listrik mengalir hanya dalam satu arah. Dioda biasanya terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau
germanium. Dioda memiliki dua terminal, yaitu anoda dan katoda. Arus listrik
dapat mengalir dari anoda ke katoda, tetapi tidak sebaliknya, sehingga dioda
sering digunakan sebagai penyearah untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi
arus searah (DC).
Dioda Zener adalah jenis dioda khusus yang dirancang untuk
beroperasi dalam arah terbalik (reverse bias) pada tegangan tertentu yang
disebut tegangan Zener. Tegangan Zener adalah titik di mana dioda Zener mulai
menghantarkan arus listrik dalam arah terbalik.
Half-bridge
rectifier diode adalah komponen utama dalam sebuah rangkaian penyearah setengah
gelombang (half-wave rectifier). Rangkaian ini digunakan untuk mengubah arus
bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC), meskipun hanya satu setengah siklus
dari gelombang AC yang diubah menjadi DC. Rangkaian ini sangat sederhana dan
sering digunakan dalam aplikasi yang tidak memerlukan arus DC yang sangat
stabil atau tinggi.
Full-bridge
rectifier diode adalah komponen utama dalam rangkaian penyearah jembatan penuh
(full-wave bridge rectifier) yang digunakan untuk mengubah arus bolak-balik
(AC) menjadi arus searah (DC). Rangkaian ini lebih efisien daripada penyearah
setengah gelombang (half-wave rectifier) karena menggunakan kedua setengah
siklus dari gelombang AC, sehingga menghasilkan tegangan DC yang lebih stabil
dan dengan riak yang lebih rendah.
2. Tujuan [Kembali]
- Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda.
- Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda Zener.
- Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier
3. Alat dan Bahan [Kembali]
A. Alat
1. Electronic Base Station
Trainer elektronika dasar adalah alat yang dirancang untuk membantu pelajar dan teknisi mempelajari konsep-konsep fundamental dalam elektronika dengan cara yang interaktif dan praktis. Fungsi utama dari trainer ini adalah menyediakan platform yang memungkinkan pengguna untuk merakit, menguji, dan menganalisis berbagai rangkaian elektronik dasar tanpa memerlukan laboratorium yang lengkap. Trainer ini dilengkapi dengan berbagai komponen elektronik seperti resistor, kapasitor, transistor, dan dioda, serta sering kali menyertakan modul pelatihan untuk sirkuit logika, amplifier, dan sistem komunikasi. Dengan adanya trainer ini, pelajar dapat belajar tentang hukum Ohm, analisis rangkaian, dan prinsip kerja komponen elektronik secara langsung, mengembangkan keterampilan praktis dalam merancang dan memecahkan masalah elektronik, serta memperoleh pemahaman yang lebih mendalam mengenai aplikasi teori elektronika dalam praktek. Trainer elektronika dasar juga sering dilengkapi dengan alat pengukur seperti multimeter dan oscilloscope, yang memungkinkan pengguna untuk memantau dan menganalisis sinyal, serta mengukur berbagai parameter listrik secara real-time.
2. Electronic Module Kit Dioda, Dioda Zener, Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier
 |
| Module |
Modul pada trainer elektronika berfungsi sebagai elemen kunci yang memungkinkan pelajar untuk mempelajari dan bereksperimen dengan berbagai konsep elektronika secara terstruktur. Setiap modul dirancang untuk mengajarkan prinsip-prinsip tertentu melalui rangkaian yang telah dirancang khusus, seperti rangkaian analog, digital, atau sistem komunikasi. Modul ini biasanya mencakup komponen-komponen yang diperlukan, seperti resistor, kapasitor, transistor, dioda, dan IC (Integrated Circuit), serta sering dilengkapi dengan petunjuk dan diagram untuk merakit sirkuit yang relevan. Selain itu, beberapa trainer juga menyediakan modul dengan fitur-fitur tambahan seperti switch, LED, dan sensor untuk memfasilitasi berbagai aplikasi praktis. Dengan menggunakan modul-modul ini, pelajar dapat menguji dan memahami konsep-konsep seperti hukum Ohm, arsitektur sirkuit logika, penguatan sinyal, dan teknik modifikasi sinyal, sambil memperoleh keterampilan praktis dalam merakit dan menganalisis rangkaian. Modul pada trainer elektronika membuat pembelajaran menjadi lebih hands-on dan terarah, memungkinkan pengguna untuk langsung melihat hasil dari eksperimen mereka dan mengaitkannya dengan teori yang telah dipelajari.
3. Jumper
Di bidang elektronika, jumper digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan jalur pada papan sirkuit, memungkinkan konfigurasi dan penyesuaian pengaturan perangkat. Jumper sering dipakai untuk mengatur mode operasi, mengaktifkan atau menonaktifkan fitur, serta dalam proses troubleshooting dan pemeliharaan. Dengan kemudahan dalam pemasangan dan penggantian, jumper mempermudah perubahan konfigurasi tanpa perlu soldering, sehingga meningkatkan fleksibilitas dan efisiensi dalam pengembangan dan perawatan perangkat elektronik.
4. Multimeter |
| Multimeter |
Multimeter adalah alat yang sangat berguna dalam pengukuran dan diagnostik elektronik, karena mampu mengukur berbagai parameter listrik seperti tegangan, arus, dan resistansi. Dengan kemampuan ini, multimeter memungkinkan teknisi dan insinyur untuk memeriksa dan menganalisis kondisi sirkuit elektronik, menemukan masalah atau kerusakan, dan memastikan komponen berfungsi dengan benar. Selain itu, multimeter sering digunakan dalam pemeliharaan dan perbaikan peralatan elektronik, memberikan data penting untuk perbaikan atau kalibrasi sistem. Fungsionalitas yang luas dan kemudahan penggunaan menjadikan multimeter sebagai alat penting dalam pengembangan, perawatan, dan troubleshooting perangkat elektronik.
B. Bahan
1. Resistor 1K, 10K, 560 ohm
Resistor berfungsi untuk membatasi aliran arus listrik dalam rangkaian elektronik, melindungi komponen sensitif, dan mengatur tegangan. Dengan membagi tegangan dan arus, resistor membantu dalam pengaturan sinyal, filter, dan aplikasi lainnya. Fungsi ini memastikan kestabilan dan keandalan operasi sirkuit elektronik, mendukung berbagai perangkat dan sistem dalam kehidupan sehari-hari.
4. Dasar Teori [Kembali]
Dioda adalah komponen elektronika aktif yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N ( P-N Junction ). Elektroda yang dihubungan dengan material jenis P disebut anoda dan yang dihubungkan dengan material jenis N disebut katoda. Kontruksi dan simbol dioda seperti pada gambar berikut :
Dioda akan mengalirkan arus maju (konduksi) jika diberi bias maju (forward bias) yaitu anoda mendapat tegangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif. Sebaliknya, jika diberi bias mundur (reverse bias) maka dioda mempunyai resistansi tinggi. Pada dasarnya dioda akan mengalami konduksi jika diberi tegangan maju yang cukup (0,7 V untuk dioda silikon dan 0,2 V untuk dioda germanium). Setelah mencapai tegangan tersebut, setiap kenaikan tegangan akan diikuti dengan kenaikan arus.
Pada saat terjadi forward bias, terjadi perpindahan muatan listrik positif ke bagian positif dioda yang akan mengisi positif layer sehingga menekan depletion layer. Sedangkan pada reverse bias, muatan positif dan muatan negative pada daerah P dioda akan ditarik oleh sumber. Sehingga depletion layer akan melebar dan tidak dapat mengalirkan arus.
Gambar 1.2
(a) Forward bias (b) Reverse bias
Dioda Zener
Dioda Zener merupakan jenis diode yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian reverse bias (bias balik).
Pada dasarnya, dioda zener akan menyalurkan arus listrik ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas tegangan tembusnya. Karakteristik ini berbeda dengan dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. Sebuah dioda zener yang dipasangkan dalam rangkaian reverse bias akan menjaga agar tegangan jatuhnya outputnya tetap stabil walaupun tegangan input diubah-ubah.
Dioda sebagai Rectifier (Penyearah)
Dioda sering digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi arus DC. Ketika dioda dialiri oleh sumber AC, ia hanya akan mengalirkan arus selama setengah siklus positif (untuk dioda ideal) dan menahan arus selama setengah siklus negatif. Ini menghasilkan arus DC yang berdenyut (pulsating DC).
1. Half Bridge Rectifier
Dalam rangkaian penyearah setengah gelombang (Half bridge Rectifier), hanya setengah dari gelombang AC yang diteruskan oleh dioda, sehingga menghasilkan arus DC dengan denyutan setengah gelombang. Penyearah setengah gelombang adalah perangkat yang mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).
2. Full Bridge Rectifier
Dalam rangkaian penyearah gelombang penuh dengan menggunakan jembatan dioda (bridge rectifier), seluruh gelombang AC digunakan dan akan menghasilkan arus DC dengan denyutan penuh. Jenis penyearah fase tunggal ini menggunakan empat dioda. Keempat penyearah individual terhubung dalam konfigurasi Bridge atau jembatan loop tertutup untuk menghasilkan output yang diinginkan. Keuntungan utama dari rangkaian jembatan ini adalah tidak memerlukan trafo khusus yang menggunakan center tap.
Dioda Bridge Sebagai Full Bridge Rectifier lebih menguntungkan dari segi biaya karena trafo bekerja secara full.
Comments
Post a Comment