Makalah Elektronika Tugas Rutin 1.docx

Ditujukan Guna Memenuhi Tugas Rutin Mata Kuliah

ELEKTRONIKA DASAR

NAMA NIM KELAS

: AMELIA DZIKRINA : 5181131001 : REGULER A 2018

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

1

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta kesehatan kepada saya,sehingga saya dapat mengerjakan tugas rutin “ Dioda Photo”. Tugas ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah “Elektronika Dasar” Tugas ini disusun dengan harapan dapat menambah wawasan dan pengetahuan kita khusunya dalam bidang Elektronika. Menyadari banyaknya kekurangan dalam penyelesaian tugas ini, maka dari itu saya mengharapkan pembaca untuk mengkritik dan memberi saran pada tugas saya ini.

Atas perhatiannya saya mengucapkan terimakasih.

Medan, 3 Oktober 2018

(Penulis)

2

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .................................................................................. 1 DAFTAR ISI ................................................................................................. 2

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 3 1.1 Latar Belakang ................................................................................... 3 1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 3 1.3 Tujuan ................................................................................................. 3 BAB II DIODA PHOTO ............................................................................... 4 2.1 Pengertian Dioda Photo .................................................................... 4 2.2 Prinsip Kerja Dioda Photo ................................................................ 4 2.3 Sensor Warna pada Dioda Photo........................................................ 6 2.4 Kelebihan dan Kekurangan Dioda Photo .......................................... 8

BAB III PENUTUP .................................................................................... 9 3.1 Kesimpulan .................................................................................... 9 3.2 Saran ............................................................................................... 9

DAFTAR PUSTAKA

3

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dioda merupakan salah satu komponen aktif yang banyak kegunaannya dalam peranti alat elektronika. Dioda sendiri berasal dari kata 2 suku kata romawi yang berarti DI = dua dan ODA = elektroda atau dua elektroda, dimana elektroda-elektrodanya tersebut adalah ANODA yang merupakan bahan yang terbuat dari semi konduktor bertipe Positip dan KATHODA yang merupakan bahan yang terbuat dari semi konduktor bertipe Negatip. Dioda ditemukan pada tahun 1919 oleh William Henry Eccles. Dioda dapat mengalirkan arus listrik dari kaki Anoda menuju kaki Kathoda (Forward Bias) akan tetapi sebaliknya dioda menghambat arus listrik dari kaki Kathoda menuju kaki Anodha (Reverse Bias).

1. 2 Rumusan Masalah  Apa itu dioda photo?  Bagimana prinsip kerja photo dioda?  Bagaimanakah sensor warna menggunakan photodioda?  Apa saja kelebihan dan kelemahan dari photodioda?

1. 3 Tujuan Penulisan 

Mengetahui apa itu photodioda



Memahami prinsip kerja photodioda



Memahami

bagaimana

hubungan

sensor

photodioda 

Mengetahui kelebihan dan kelemahan photodioda

4

warna

menggunakan

BAB II PEMBAHASAN

DIODA CAHAYA ( PHOTO-DIODE) Fotodioda Dioda foto adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda foto ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda foto mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis.

Simbol dari dioda foto Dalam gelap nilai tahananya sangat besar hingga praktis tidak ada arus yang mengalir. Semakin kuat cahaya yang jatuh pada dioda maka makin kecil nilai tahanannya, sehingga arus yang mengalir semakin besar. Fotodioda ini digunakan terutama sebagai saklar elektronik yang bereaksi akibat perubahan intensitas cahaya.

Prinsip Kerja Photodioda Photodiodes dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å - 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon - menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda. 5

Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.

panjang gelombang yang dihasilkan oleh bahan photodioda yang berbeda terhadap pengliatan mata

SENSOR WARNA MENGGUNAKAN PHOTODIODA Setiap warna bisa disusun dari warna dasar. Untuk cahaya, warna dasar penyusunnya adalah warna Merah, Hijau dan Biru, atau lebih dikenal dengan istilah RGB (Red-GreenBlue). Beberapa sampel warna dan komposisi RGB-nya terskala 8 bit.

Perancangan dan Pembuatan Sensor Sistim sensor yang digunakan adalah sensor warna. Rangkaian sensor terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian pemancar cahaya dan penerima cahaya. Rangkaian pemancar terdiri dari 6

resistor sebagai pembatas arus serta LED sebagai piranti yang memancarkan cahaya. Sedangkan rangkaian penerima terdiri dari resistor sebagai pull-up tegangan dan photodioda sebagai piranti yang akan menerima pantulan cahaya LED obyek. Rangkaian komparator akan membandingkan tegangan input dari sensor dengan tegangan referensi untuk menghasilkan logika 0 dan 1 untuk membedakan warna merah dan warna hijau.

LED akan memancarkan cahaya ke obyek dan photodioda akan menerima cahaya yang dipantulkan oleh obyek tersebut. Intensitas cahaya yang diterima oleh photodioda akan mempengaruhi nilai reistasinya. Obyek berupa Warna merah dan Warna biru akan memantulkan cahaya dengan intensitas yang berbeda. Warna merah akan memantulkan cahaya dengan intensitas yang lebih tinggi daripada Warna hijau, sehingga nilai resistansinya akan berbeda. Semakin besar intensitas cahaya yang diterima oleh photodioda, maka nilai 15 resistansinya akan semakin kecil dan nilai tegangan outputnya akan Semakin kecil pula. Perbedaan nilai tegangan output dari photodioda saat menerima cahaya pantulan dari Warna merah atau Warna hijau akan dideteksi oleh rangkaian komparator. Tegangan referensi dapat diatur dengan memutar variabel resistor. untuk dapat membedakan Warna merah atau Warna hijau, nilai tegangan referensi diatur sehingga memiliki nilai diantara nilai tegangan output dari photodioda saat menerima pantulan cahaya dari obyek.

7

Untuk mendeteksi warna merah maka digunakan sensor photodioda yang disinari dengan LED superbright warna merah. Pada saat photodioda menerima pantulan cahaya dari Warna merah, nilai tegangan output pada photodioda akan lebih kecil dari tegangan referensi, sehingga output dari komparator akan bernilai 0. Sedangkan saat photodioda menerima pantulan cahaya dari Warna hijau, nilai tegangan outputnya akan lebih besar dari tegangan referensi, sehingga output dari komparator bernilai 1. Sebaliknya, Untuk mendeteksi warna hijau maka digunakan sensor photodioda yang disinari dengan LED superbright warna hijau. Pada saat photodioda menerima pantulan cahaya dari Warna hijau, nilai tegangan output pada photodioda akan lebih kecil dari tegangan referensi, sehingga output dari komparator akan bernilai 0. Sedangkan saat photodioda menerima pantulan cahaya dari Warna merah, nilai tegangan outputnya akan lebih besar dari tegangan referensi, sehingga output dari komparator bernilai 1. Kelebihan dari Photodioda : 1. Arus output sangat linier sebagai fungsi sinar datang 2. Respon spektral luas dan panjang gelombang lebih panjang daripada bahan semikonduktor lain. 3. Noise rendah dan tahan lama. 4. Efisiensi kuantum tinggi hingga mencapai 80%. 5. Tidak membutuhkan tegangan tinggi, serta biaya murah. Kekurangan dari Photodioda: 1. Area kecil. 2. Tidak ada penguatan internal. Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh infrared. Photodioda dapat diaplikasikan pada rangkaian penerima infrared. 8

BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Photodioda adalah suatu jenis dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, dimana jika terkena cahaya maka bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir. Karakteristik utama dari photo dioda :Tanggapan spektral, (dinyatakan dalam A/lumen atau dalam %),Arus gelap adalah arus mundur fotodioda pada saat tak ada cahaya,efisiensi kuantum yaitu perbandingan jumlah pasangan hole- electron yang terjadi secara optis dengan jumlah foton datang serta tanggapan fotodioda lebih cepat dibandingkan dengan fotoresistor.

3.2 Saran Dalam mengerjakan sebuah tugas pastinya ada tantangan tersendiri didalamnya dan sebagai mahasiswa haruslah kita laksanakan dan mengerjakan tugas tersebut sebagai cara mengimprovisasi diri agar dalam penerapannya kelak dapat berdampak baik pada diri kita.

9

DAFTAR PUSTAKA Malvino, A.P.1984. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta : Erlangga Malvino, A.P.2003. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta : Salemba Teknika http://elektronikhotspot.blogspot.com/p/dioda-photo.html http://dyahadinda.blogspot.com/2010/08/fotodioda-dan-led.html

10