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. 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.
DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki-kaki Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.
Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter
2. Amperemeter
Tampilan Ampermeter asli
Tampilan Ampermeter pada aplikasi Proteus
Amperemeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengetahui seberapa besar kuat arus listrik pada yang mengalir pada suatu rangkaian.
3. Baterai (Battery)
Tampilan Baterai asli
Tampilan baterai pada aplikasi Proteus
Baterai adalah alat elektro kimia yang berfungsi untuk menyimpan tenaga listrik dalam bentuk tenaga kimia atau bisa juga untuk menyediakan dan menyuplai energi 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.
B. Bahan/komponen
1. Resistor
Tampilan Resistor asli
Tampilan Resistor pada aplikasi Proteus
Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya.
Tabel warna Resistor
2. Dioda
Tampilan Diode asli
Tampilan Diode pada aplikasi Proteus
Dioda adalah komponen yang berfungsi untuk menyearahkan sekaligus sebagai penghambat arus listrik, disusun dari beragam bahan yang bersifat semikonduktor. Umumnya jenis bahan yang digunakan dalam proses pembuatannya yakni seperti silikon, germanium, dan lain sebagainya.
3. Ground
Tampilan Ground asli
Tampilan Ground pada aplikasi Proteus
Ground pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah memberikan perlindungan ke seluruh sistem serta menetralisir cacat yang disebabkan daya yang kurang baik atau kualitas komponen yang tidak standar.
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
1. 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.
2. 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
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.
Berdasarkan rangkaian seri pada gambar 2.8, keadaan dioda pertama kali dijelaskan dengan mengganti dioda dengan elemen hambatan seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2.9a. Arah arus yang dihasilkan sesuai dengan panah pada simbol dioda, dan karena E>Vt, dioda berada dalam keadaan "on". Rangkaian kemudian digambar ulang seperti pada gambar. 2.9b dengan rangkain setara yang sesuai dengan bias maju dioda silikon.
Resultan tegangan dan arus yang dihasilkan mengikuti persamaan:
Pada gambar 2.10 dioda pada gambar 2.8 dibalik posisinya. Jika dianalogikan dioda sebagai sebuah hambatan seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.11 terlihat arah arus yang dihasilkan tidak sesuai dengan panah dalam simbol dioda sehingga dioda dalam keadaan “off” sehingga membentuk rangkaian seperti gambar 2.12.
Dalam keadaan ini, arus yang melewati dioda adalah 0 A dan tegangan di resistor R adalah:
Perlu diketahui bahwa VR = 0 V akan membentuk volt E melintasi sirkuit tebuka seperti yang didefinisikan oleh hukum tegangan Kirchhoff. Perlu diingat bahwa dalam kondisi apapun DC, AC nilai sesaat, dan seterusnya hukum tegangan Kirchhoff harus dipenuhi.
Baterai 8V dipasang secara seri dengan satu buah dioda dan satu buah resistor 2.2K. lalu diukur kuat arus pada dioda dan resistor sehingga didapatkan 3.34 mA. Diukur tegangan pada dioda didapat 0.66 V dan resistor 7.34 V.
FIG 2.9
Prinsip Kerja :
Dalam Rangkaian 2.9a, dioda digantikan dengan elemen resistif, sesuai rangkaian sebelumnya dioda dalam keadaan on sehingga jika dalam keadaan on nilai hambatan dalam pada dioda adalah 0.02 ohm. Baterai 8V dipasang secara seri dengan resistor pengganti dioda 0.02 dan satu buah resistor 2.2K. lalu diukur kuat arus pada resistor pengganti dioda dan resistor sehingga didapatkan 3.60 mA. Diukur tegangan pada resistor pengganti dioda didapat 0.07 V dan resistor 7.93 V.
Dalam Rangkaian 2.9b, dioda digantikan dengan sebuah baterai 0.7 V. lalu diukur kuat arus pada baterai 0.7 V dan resistor sehingga didapatkan 3.32 mA. Diukur tegangan pada baterai 0.7 V didapat 0.7 V dan resistor 7.3 V.
FIG 2.10
Prinsip Kerja :
Baterai 8 V dipasang seri dengan satu buah dioda dan satu buah resistor. Dioda dipasang terbalik menandakan dioda dalam keadaan off. sehingga kuat arus didapat 0 mA dan tegangan dari resistor diukur dengan voltmeter menghasilkan VR sebesar 0 V. Dan tegangan dioda sama dengan tegangan pada baterai sumber yaitu 8 V
FIG 2.11
Prinsip Kerja :
Baterai 8 V dirangkai seri dengan 2 buah resistor. Dioda diganti dengan sebuah resistor, Jika dioda dalam keadaan off maka nilai dari resistor adalah sangat besar yaitu pada rangkaian digunakan resistor 100M, Lalu diukur kuat arus pada resistor dengan amperemeter dan menghasilkan arus sebesar 0 A dan diukur tegangan pada resistor menghasilkan VR sebesar 0,01 V. Dan tegangan pada resistor pengganti dioda didapat sama dengan tegangan sumber yaitu 7,98 V.
FIG 2.12
Prinsip Kerja :
Baterai 8 V dirangkai seri dengan satu buah resistor 2.2k. Dioda pada rangkaian sebelumnya di lepas, 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.
FIG 2.13
Prinsip Kerja :
Baterai 8V 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 3,34 mA. Lalu tegangan dioda diukur menggunakan voltmeter secara paralel menghasilkan nilai 0,66 V dan resistor diukur juga menggunakan voltmeter menghasilkan 7,34 V.
FIG 2.14
Prinsip Kerja :
Baterai 8 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.
FIG 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 0,47 V, Lalu tenganan pada resistor diukur menghasilkan 0.02 V.
FIG 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.
FIG 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 13.6 mA dan diukur tegangan awal menggunakan voltmeter pada rangkaian didapatkan nilai sebesar 9.24 V.
FIG 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.
FIG 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.
FIG 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.
FIG 2.23
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
FIG 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
FIG 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 2.08 mA. Lalu diukur tegangan pada resistor 1 dengan voltmeter menghasilkan 9.78 V, Diukur pada resistor 2 menghasilkan 4.58 V, Dan tegangan awal diukur menghasilkan -0.42 V.
FIG 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 2 bernilai 2.2k ohm. Diukur kuat arus pada rangkaian dengan amperemeter menghasilkan 1.90 mA. Lalu diukur tegangan awal pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar -0.82 V.
FIG 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 9.78 V, Diukur Resistor 2 menghasilkan 4.58 V, Dan diukur tegangan awal pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar -0.42 V.
Prinsip Kerja:
Garis beban dapat dibangun apabila kita mengetahui arus beban pada rangkaian-rangkaian dan tegangan operasinya.Pada simulasi kali ini, baterai sebagai sumber tegangan. Tegangan akan dialirkan menuju D1 lalu dari D1 langsung diteruskan menuju R1. R1 disini berfungsi sebagai pembagi tegangan. Prinsip kerja Load Line Analysis adalah pada saat tegangan baterai memiliki nilai yang besar maka akan menghasilkan arus dan hambatan yang besar pula.
BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2024 Nama : Siti Suvira NIM : 2310951020 Dosen Pengampu : Dr. Darwison, MT Referensi : a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2, ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.
%20(1).jpeg)
.png){kind=logo}
Komentar
Posting Komentar