03-kelompok 5-dioda Zener-lt 2e.docx

LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DIODA ZENER

Kelas LT-2D KELOMPOK 5 : Arfiansyah Shalibaqa

3.39.17.0.05

Ayu Widiana Putri

3.39.17.0.06

Banjo Tri Suryanata

3.39.17.0.07

Bukit Pamungkas

3.39.17.0.08

Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang 2018

PERCOBAAN 03 DIODA ZENER

1. Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan mahasiswa dapat : 1. Dapat menggambarkan karakteristik dioda Zener 2. Dapat menentukan tegangan lutut 3. Dapat menggambarkan garis beban dioda 2. Teori dasar Dioda Zener adalah dioda semikonduktor yang bekerja pada daerah dadal ( break down ). Dioda zener tersedia dalam beberapa harga tegangan dadal mulai 2 V hingga puluhan Volt. Kemampuan dayanya juga bervariasi.

Gb. 2.1 Grafik Karakteristik Dioda Zener

Dioda Zener biasanya dipakai untuk menghasilkan tegangan yang konstan dari suatu sumber tegangan yang tidak stabil. Dioda Zener mempunyai tegangan Knee yang sangat tajam pada saat breakdown, artinya akan terjadi perubahan arus sangat besar pada perubahan tegangan yang sangat kecil. Daya dan arus maksimum dioda zener perlu diperhatikan agar tidak rusak akibat perubahan arus yang besar. Pada rangkaian sumber tegangan biasanya tegangan keluaran DC akan berubah jika beban yang terpasang berubah. Cara sederhana

untuk menstabilkan

tegangan DC adalah dengan memasang dioda Zener. Jika tegangan keluaran berubah diatas tegangan zener, maka dioda zener akan mempertahankan pada tegangan dadalnya.

3. Peralatan dan Bahan 

1 buah Sumber Tegangan DC

 2 buah Multimeter

 1 buah resistor 220 ohm

 Dioda

4. Diagram Rangkaian

Gb. 4.1 Dioda Zener bias maju

Gb. 4.2 Dioda Zener Bias mundur

Gb. 4.3 Diagram Rangkaian Dioda Zener sebagai Penstabil Tegangan

5.

Langkah Percobaan 1) Merangkai dioda zener seperti pada gambar 4.1 dengan Dioda Zener 7.5 V.

2) Memastikan Posisi range alat ukur sudah benar sesuai dengan fungsinya dan catu daya pada kondisi minimum.

3) Menghidupkan Catu daya, naikkan tegangannya perlahan lahan, sehingga amperemeter menunjukkan 0.06 mA, ukur tegangan dioda zener dan catat pada tabel 6.1.

4) Mengulangi langkah 3 untuk besaran arus seperti pada tabel 6.1. 5) Mencatat tegangan pada dioda untuk setiap langkah penunjukkan arus (If).

Percobaan 1

Percobaan 2

Percobaan 3

Percobaan 4

Percobaan 5

Percobaan 6

Percobaan 7

Percobaan 8

6) Mengembalikan pengatur tegangan pada posisi minimum.

7) Mengubah rangkaian dioda zener seperti pada gambar 4.2.

8) Menaikkan tegangan catu daya, sehingga amperemeter menunjukkan 0.06 mA, ukur tegangan dioda zener dan catat pada tabel 6.2.

9) Mengulangi langkah 8 untuk besaran arus seperti pada tabel 6.2. 10) Membaca dan mencatat tegangan pada dioda Zener untuk setiap langkah penunjukkan arus ( If ).

Percobaan 1

Percobaan 2

Percobaan 3

Percobaan 4

Percobaan 5

Percobaan 6

Percobaan 7

Percobaan 8

11) Mengembalikan Pengatur tegangan pada posisi minimum dan matikan semua peralatan.

12) Membuat rangkaian seperti pada gambar 4.3.

13) Menaikkan tegangan catu daya, sehingga amperemeter menunjukkan 0.06 mA, ukur tegangan dioda zener dan catat pada tabel 6.3.

14) Mengulangi langkah 13 untuk besaran arus seperti pada tabel 6.3. 15) Membaca dan mencatat tegangan pada dioda Zener untuk setiap langkah penunjukkan arus ( If ).

6.

Percobaan 1

Percobaan 2

Percobaan 3

Percobaan 4

Percobaan 5

Percobaan 6

Percobaan 7

Percobaan 8

Tabulasi Data Tabel. 6.1 Dioda Zener Bias Maju If[mA]

0.06

0.6

Vf[ V ]

0.61

0.67

3

6

20

30

40

60

0.72

0.73

0.76

0.77

0.78

0.79

Tabel. 6.2 Dioda Zener bias mundur If[mA]

0.06

0.6

3

6

20

30

40

60

Vf[ V ]

4.27

4.94

5.27

5.33

5.42

5.45

5.5

5.56

Tabel. 6.3 Dioda Zener sebagai penstabil tegangan If[mA]

0.06

0.6

3

6

20

30

40

60

Vf[ V ]

4.23

4.91

5.25

5.33

5.42

5.46

5.49

5.55

7.

Analisa Data Menurut hasil percobaan diatas dapat dilihat bahwa dioda zener ketika diberi bias maju maupun bias mundur akan tetap mengalirkan arus dan menghasilkan tegangan. Dari percobaan diatas juga dapat dilihat bahwa dioda zener dapat digunakan untuk menstabilkan tegangan dari suatu sumber yang tidak stabil. Besarnya resistor yang diberikan juga tidak berpengaruh pada besar arus dan tegangan yang dihasilkan, karena hasilnya relatif konstant.

8.

Tugas dan Pertanyaan. 1. Gambarkan Karaktersitik Dioda Zener pada kertas grafik. 2. Tentukan berapa tegangan breakdown masing – masing dioda. 3. Buatlah Tabel untuk percobaan dioda zener sebagai penstabil tegangan.

Jawaban Pertanyaan 1. Gambar Grafik Karakteristik Dioda Zener

Grafik Tabel 6.1 Dioda Zener Bias Maju 80 60 40 20

IF [MA]

9.

-7

0 -6

-5

-4

-3

-2

-1

-20 -40 -60

VF [MV]

-80

0

1

2

Grafik Tabel 6.2 Dioda Zener Bias Mundur 80 60 40 If [mA]

20 0

-6

-5

-4

-3

-2

-1

-20

0

1

2

-40 -60 -80

Vf [mV]

2. Tegangan breakdown dioda zener pada percobaan diatas kurang lebih adalah 6 Volt untuk dioda zener bias maju dan 5 Volt untuk dioda dioda zener bias mundur. 3. Tabel Dioda zener sebagai penstabil tegangan. If[mA]

0.06

0.6

3

6

20

30

40

60

Vf[ V ]

4.23

4.91

5.25

5.33

5.42

5.46

5.49

5.55

10. Kesimpulan a. Dioda zener dapat menghasilkan tegangan konstan dari suatu sumber tegangan yang tidak stabil. b. Apabila tegangan keluaran berubah diatas tegangan zener, maka dioda zener akan dapat mempertahankan tegangan breakdown. c. Ketika dioda zener diberi bias maju,maka bertindak seperti dioda pada umumnya, dan ketika dioda diberi bias mundur, maka dioda dapat mengalirkan arus dengan drop tegangan yang kecil. d. Dioda zener dapat berfungsi sebagai penstabil tegangan, tegangan akan selalu stabil sesuai dengan tegangan breakdown dioda tersebut meskipun arusnya dinaikkan. e. Jika tegangan yang diberikan melampaui batas, maka diode akan menyalurkan listrik ke arah yang berlawanan.

f. Dioda zener lebih efektif dioperasikan pada arus tegangan mundur karena dioda zener dapat menjaga tegangan DC pada ujung beban tetap. g. Pada rangkaian dioda zener yang dihubung seri, nilai tegangan output lebih besar daripada rangkaian dioda zener tanpa hubung seri. h. Ketika dioda adalah sangat doping, penipisan daerah itu akan menjadi sempit. Ketika tegangan reverse tinggi dikenakan di junction, akan ada medan listrik yang sangat kuat pada sambungan. Dan generasi pasangan elektron lubang terjadi. Jadi saat ini arus berat. Hal ini dikenal sebagai Zener rusak. i. Dioda zener disebut juga dengan dioda tegangan konstan karena alat ini dapat mengalirkan arus dengan tegangan yang tetap sesuai dengan kapasitas dari dioda zener tersebut.