ARTI NAMA KU
(DIDIK ANDY IRAWAN)
SEBUAH RAJA YANG
DIKASIHI ALLAH
yang Gemar akan Kemasyhuran SERTA kebajikan...
terimakasih ayah dan ibu yang telah memberikan nama dengan arti yang bagus,
ini sebuah do'a...
Kamis, 09 Mei 2013
Minggu, 21 April 2013
Diode zener dan stabilisasi tegangan dengan IC
LAPORAN PRAKTIKUM
DIODE
ZENER DAN STABILISASI TEGANGAN DENGAN IC
JOB :JST/OTO/OTO/ 311/08
MATAKULIYAH : LISTRIK
DAN ELEKTRONIKA DASAR
Disusun oleh :
NAMA
: Didik Andy Irawan
KELAS
: B1
NIM : 12509134010
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2013
1.
Judul Laporan
Diode zener dan stabilisasi tegangan dengan IC
2.
Kompetensi
Memahami karakteristik diode
zener dan IC penyetabil tegangan
3.
Tujuan Penyusunan
a.
setelah
praktikum mahasiswa diharabkan bisa memeriksa tegangan tembus (breck down
voltage) diode zener.
b.
Mahasiswa
bisa merangkai diode zener sebagai referensi tegangan(voltage reference).
c.
Dan bisa
membuat rangkaian penyetabil tegangan dengan IC.
4.
Alat dan Bahan
a.
Multi meter
b.
Power
suplay
c.
Training
kit OTO-001
d.
Ampermeter
1-1000Ma
e.
Kabel
penghubung
5.
Keselamatan Kerja
a.
Sebelum
praktikum jangan lupa berdo’a memohon keselamatan ke pada allah swt.
b.
Hati-hati
saat bekerja dengan obyek yang berhubungan dengan tegangan arus listrik.
c.
Kalibrasi
multi meter sebelum digunakan.
d.
Gunakan alat
praktikum sesuai dengan fungsinya.
e.
Laksanakan
praktikum sesuai dengan prosedur kerja.
f.
Tanyakan
pada instuktur apabila mengalami permasalahan dalm praktikum.
6.
Kajian Teori
Dioda Zener adalah diode yang
memiliki karakteristik menyalurkan arus listrik mengalir ke arah yang
berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas "tegangan
tembus" (breakdown voltage) atau "tegangan Zener". Ini berlainan
dari diode biasa yang hanya
menyalurkan arus listrik ke satu arah.
Dioda yang biasa tidak akan mengalirkan arus listrik untuk mengalir secara berlawanan jika dicatu-balik (reverse-biased)
di bawah tegangan rusaknya. Jika melampaui batas tegangan operasional, diode
biasa akan menjadi rusak karena kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas.
Namun proses ini adalah reversibel jika dilakukan dalam batas kemampuan. Dalam
kasus pencatuan-maju (sesuai dengan arah gambar panah), diode ini akan
memberikan tegangan jatuh (drop voltage) sekitar 0.6 Volt yang biasa untuk
diode silikon. Tegangan jatuh ini tergantung dari jenis diode yang dipakai.
Sebuah diode Zener memiliki
sifat yang hampir sama dengan diode biasa, kecuali bahwa alat ini sengaja dibuat
dengan tegangan tembus yang jauh dikurangi, disebut tegangan Zener. Sebuah
diode Zener memiliki p-n junction yang memiliki doping berat, yang
memungkinkan elektron untuk tembus (tunnel) dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita
konduksi material tipe-n. Sebuah diode Zener yang dicatu-balik akan menunjukan
perilaku tegangan tembus yang terkontrol dan akan melewatkan arus listrik untuk
menjaga tegangan jatuh supaya tetap pada tegangan Zener. Sebagai contoh, sebuah
diode Zener 3.2 Volt akan menunjukan tegangan jatuh pada 3.2 Volt jika diberi
catu-balik. Namun, karena arusnya terbatasi, sehingga diode Zener biasanya
digunakan untuk membangkitkan tegangan referensi, untuk menstabilisasi tegangan
aplikasi-aplikasi arus kecil, untuk melewatkan arus besar diperlukan rangkaian
pendukung IC atau beberapa transistor sebagai output.
Tegangan tembusnya dapat dikontrol secara tepat dalam proses doping.
Toleransi dalam 0.05% bisa dicapai walaupun toleransi yang paling biasa adalah
5% dan 10%.
Efek ini ditemukan oleh seorang fisikawan Amerika, Clarence Melvin Zener.
Mekanisme lainnya yang menghasilkan efek yang sama adalah efek avalanche,
seperti di dalam diode avalanche. Kedua tipe diode ini sebenarnya dibentuk melalui proses yang sama dan
kedua efek sebenarnya terjadi di kedua tipe diode ini. Dalam diode silikon,
sampai dengan 5.6 Volt, efek Zener adalah efek utama dan efek ini menunjukan koefisiensi temperatur yang negatif. Di atas 5.6 Volt, efek avalanche menjadi efek utama dan
juga menunjukan sifat koefisien temperatur positif.
Dalam diode Zener 5.6 Volt, kedua efek tersebut muncul bersamaan dan kedua
koefisien temperatur membatalkan satu sama lainnya. Sehingga, diode 5.6 Volt
menjadi pilihan utama di aplikasi temperatur yang sensitif.
Teknik-teknik manufaktur yang modern telah memungkinkan untuk membuat
diode-diode yang memiliki tegangan jauh lebih rendah dari 5.6 Volt dengan
koefisien temperatur yang sangat kecil. Namun dengan munculnya pemakai tegangan
tinggi, koefisien temperatur muncul dengan singkat pula. Sebuah diode untuk 75
Volt memiliki koefisien panas yang 10 kali lipatnya koefisien sebuah diode 12
Volt.
Semua diode di pasaran dijual dengan tanda tulisan atau kode voltase
operasinya ditulis dipermukaan kristal diode , biasanya dijual dinamakan diode
Zener.
Pemakaian
Dioda Zener digunakan secara luas dalam sirkuit elektronik. Fungsi utamanya
adalah untuk menstabilkan tegangan. Pada saat disambungkan secara parallel
dengan sebuah sumber tegangan yang berubah-ubah yang dipasang sehingga
mencatu-balik, sebuah diode Zener akan bertingkah seperti sebuah kortsleting (hubungan singkat) saat tegangan mencapai tegangan tembus diode
tersebut. Hasilnya, tegangan akan dibatasi sampai ke sebuah angka yang telah
ditetapkan sebelumnya.
Sebuah diode Zener juga digunakan seperti ini sebagai regulator tegangan shunt (shunt
berarti sambungan parallel, dan regulator tegangan sebagai sebuah kelas sirkuit yang memberikan sumber tegangan tetap.
7.
Langkah Kerja
A.
1. Siapkan alat dan bahan yang digunakan.
2. Buatlah rangkaian
 |
Rumus yang digunakan :
VR
= Ir x 100Ω VD
= V ln – VR
3.
Atur
besar tegangan input (V in), periksa besar arus mengalir (Ir), tegangan zener
(VD), dan tegangan resistor (VR). Catat pada lembar kerja yang telah tersedia.
4.
Bandingkan
hasil pengukuran dengan perhitungan teoritis.
5.
Buatlah
rangkaian diode zener sebagai referensi tegangan
|
Rumus yang digunakan :
Vin = VR + V Ir = IL + ID
6.
Atur
tegangan masuk, catat semua data pada tabel yang telah tersedia.
Percobaan
rangkaian penyetabil tegangan dengan IC LM 78xx
1. Buat
rangkaian penyetabil tegangan dengan IC LM7805
2. Berikan beban pada terminal output dengan
resistor 560 Ohm.
3. Atur
tegangan input
4. Lakukan
pengukuran terhadap setiap perubahan arus input, tegangan output dan arus yang
mengalir pada beban sesuai dengan perubahan tegangan input.
5. Lakukan
hal yang sama pada IC regulator LM7808.
6. Buat
tabel data dan gambarkan dengan grafik V dan I baik input maupun output.
7. Bersihkan
dan rapikan bahan dan alat yang digunakan, kembalikan ke tempat semula.
8.
Data Praktikum (sajian data)
Pengukuran pada
rangkaian 1
|
Input
voltage (Vin)
|
Reverce
current (Ir)
|
Resistor
voltage (VR)
|
Diode
voltage (VD)
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
1
|
|
2
|
0
|
0
|
2
|
|
3
|
0
|
0
|
3
|
|
4
|
0
|
0
|
4
|
|
10
|
10,05
|
0,8
|
9,2
|
|
11
|
15
|
1,6
|
9,3
|
Pengukuran pada
rangkaian 2
|
Input
voltage (Vin)
|
Reverse
current (Ir)
|
Diode
current (ID)
|
Load
current (IL)
|
Resistor
voltage (VR)
|
Diode
voltage (VD)
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0,4
|
0
|
0,4
|
0,048
|
1
|
|
2
|
0,74
|
0
|
0,74
|
0,083
|
1,9
|
|
10
|
6,2
|
3,6
|
0,9
|
0,9
|
9,2
|
Pembahasan
,
Rangkaian
1.
VR = IR x
100 Ω VR = IR x 100 Ω VR = IR x 100 Ω
=
0 x 100 Ω = 0,01005 x 100 = 0,015 x 100
= 0 V = 0,1005 V = 1,5 V
VD = Vin –
VR VD = Vin – VR VD = Vin – VR
= 1 -0 = 10 –
0,8 = 11 – 1,6
= 1
V = 9,3 V = 9,3 V
Rangkaian
2.
VR = IR x
100 Ω VR = IR x 100 Ω VR = IR x 100 Ω
=
0,4 x 100 = 0,74 x
100 = 6,8 x 100
=
40 mA = 74 mA = 680 mA
IR = IL + 10 IR = IL + 10 IR = IL + 10
= 0,4 + 0 = 0,74 + 0 = 3,6 + 3,15
=
0,4 =
0,74 = 6,75
VD = Vin – VR VD = Vin – VR VD = Vin – VR
= 1 –
0,048 = 2 –
0,083 = 10 – 0,8
= 0,952 = 1,917 = 9,2
Vin = VR +
VD Vin = VR + VD Vin = VR + VD
=
0,048 + 1 =
0,083 + 1,9 = 0,8 + 9,2
=
1,048 =
1,983 = 10
Pertanyaan dan
tugas.
1. Sebutkan
sistem pada rangkaian otomotif yang memanfaatkan diode zener.
2. Sebutkan
sistem pada aplikasi otomotif yang menggunakan regulator tegangan. Jelaskan
komponen yang digunakan untuk regulator tersebut!
Jawab:
1.
Jadi Fungsi utama dari
Dioda Zener pada rangkaian pengisian baterai Sepeda Motor adalah sebagai penstabil
arus dengan cara membuang arus berlebihan yang lewat dalam sebuah sirkuit dan pemasangannya
dengan diparalelkan. Semisalnya sebuah zener memiliki ambang batas voltase
15volt,jika arus yang lewat di kutup negatipnya dibawah 15volt maka arus akan
tetap dialirkan secara normal.Berbeda bila arus yang lewat melebihi ambang
batas, semisalnya 16volt maka arus yang lagi 1volt itu aka.
2.
Tegangan listrik dari alternator
tidak selalu constant hasilnya. Karena hasil listrik alternator tergantung
daripada kecepatan putaran motor. Makkin cepat putarannya makin besar hasilnya
demikian juga sebaliknya.Rotor berfungsi sebagai magnet.Adapun magnet yang
dihasilkan adalah magnet listrik, maka dengan menambah atau mengurangi arus
listrik yang masuk ke rotor coil akan mempengaruhi daya magnet tersebut sehingga
hasil pada stator coil pun akan terpengaruh.Jadi hasil alternator sangat
dipengaruhi oleh adanya arus listrikyang masuk ke rotor coil.Fungsi regulator
adalah mengatur besar arus listrik yang masuk ke dalam rotor coil sehingga
tegangan yang dihasilkan oleh alternator tetap constant (sama) menurut harga
yang telah ditentukan walaupun putarannya berubah-ubah. Selain daripada itu
regulator juga berfungsi untuk mematikan tanda dari lampu pengisian, lampu tanda
pengisian akan secara otomatis mati apabila alternator sudah menghasilkan arus
listrik.
9.
Kesimpulan
Pada rangkaian input voltage 1-9 dan VR masih 0,berati diode zener
mampu menahan arus pada 9 volt,dan mulai melepas arus pada 10 volt keatas.
Pada rangkaian dua arus mulai bisa diukur pada tegangan 10 v.
10. Saran
-
Alat-alat
dalam praktikum kurang memadahi,sehingga membuang-buang waktu dalam
praktikum,untuk menunggu pergntian alat dengan kelompok lain.
-
Kerjasama
kelompok perlu ditingkatkan.
DAFTAR
PUSTAKA
Langganan:
Postingan (Atom)