BAHAN PRESENTASI

 

BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH 

ELEKTRONIKA 2024

Nama   : Kezzy Ari Fadilah

NIM : 2310951010

Dosen Pengampu : Dr. Darwison, MT 

2.3 Series Diode Configuration

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

    (a). Prosedur

    (b). Rangkaian Simulasi dan prinsip             kerja

    (c). Vidio Simulasi

6. Download file

 

1. Pendahuluan (kembali)

        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.Pada rangkaian Seri, total tegangan maju pada diode adalah penjumlahan masing-masing tegangan diode, sedangkan kemampuan arusnya tetap. Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur).

2. Tujuan (kembali)

    a. Memahami prinsip kerja rangkaian dioda seri.

    b. Mampu menghitung arus dan tegangan pada rangkaian dioda seri.

    c. Mampu merancang rangkaian dioda seri.

    d. Memahami persamaan dasar pada rangkaian dioda seri.

3. Alat dan Bahan (kembali)

Alat/Instrument

  a) Saklar (switch)

Switch (Saklar) adalah sebuah perangkat elektronik yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik atau untuk menghubungkannya. 

Spesifikasi 

Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah.

  2). Voltmeter

    Voltmeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik dari dua titik potensial listrik.

Spesifikasi

Jangkauan pengukuran(Range) : 3V

Keakuratan : 1%

Skala : linier

Sensitifitas : 1 ohm/m

Tipe jarum : elektromagnet

B.Bahan

a.) Resistor

        

    Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika.

Berikut adalah simbol resistor dalam bentuk gambar yang sering digunakan dalam suatu desain rangkaian elektronika,

Berikut merupakan nilai resistor berdasarkan kode warna,

    

    

    

    b.) Baterai

 

Spesifikasi:

• Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
• Output voltage: dc 1~35v
• Max. Input current: dc 14a
• Charging current: 0.1~10a
• Discharging current: 0.1~1.0a
• Balance current: 1.5a/cell max
• Max. Discharging power: 15w
• Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
• Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
• Ukuran: 126x115x49mm
• Berat: 460gr

    c.) Dioda

    Dioda atau diode adalah komponen elektronika aktif yang hanya dapat mengalirkan arus listrik pada satu arah saja dengan hambatan yang kecil (hambatan maju). Pada arah berlawanan, diode akan mempunyai hambatan yang besar (hambatan balik) sehingga menghambat aliran arus listrik.

Berikut merupakan jenis-jenis dari dioda,

Spesifikasi

    d.) Ground

Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

Spesifikasi

    e) Generator DC

Generator DC merupakan suatu sistem listrik dinamis yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator DC tipe eksitasi bebas dan terpisah adalah generator yang lilitan medannya dapat dihubungkan kesumber DC sehingga sumber listrik tidak bergantung dari mesin

Spesifikasi

  

4. Dasar Teori (kembali)

    a.) Konfigurasi Rangkaian Dioda Seri

        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

• 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.

• 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

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 dan Vd ≥ 1,2 V untuk gallium arsenide.

Resultan tegangan dan arus yang dihasilkan mengikuti persamaan :

         

Dalam keadaan ini, arus yang melewati dioda adalah 0 A dan tegangan di resistor R adalah

5. Percobaan (kembali)

       

(a). Prosedur (kembali)

        1. siapkan komponen yang dibutuhkan untuk membuat rangkaian di aplikasi proteus seperti (baterai, dioda silikon, dioda led, resistor, generator DC, saklar, ground, terminal default)

        2. kemudian rangkai setiap komponen berdasarkan rangkaian di buku electronic devices and circuit theory sub bab 2.3 series diode configuration

        3. Tambahkan amperemeter dan voltmeter untuk menghitung arus dan tegangan di setiap komponen

        4. kemudian klik menu sistem di bagian atas kemudian pilih set animation options, ceklis semua  kotak kecil yang kosong, klik ok

        5. Jalankan rangkaian dengan cara mengklik run the simulation yang ada di pojok kiri bawah

       

(b). Rangkaian Simulasi dan prinsip kerja (kembali)

  

                                                                 Rangkaian 2.8

Prinsip Kerja : 

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 3.35 mA. Diukur tegabgan pada dioda didapat 0.64 V dan resistor 7.36 V.

                                                                   Rangkaian 2.9 A

                                                                    Rangkaian 2.9 B

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 3.64 mA. Diukur tegabgan pada resistor pengganti dioda didapat 0.7 V dan resistor 8 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.

                                                                Rangkaian 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

Rangkaian 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 oada 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 V. Dan tegangan pada resistor pengganti dioda didapat sama dengan tegangan sumber yaitu 8 V

Rangkaian 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.

Rangkaian 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 3,35 mA. Lalu tegangan dioda diukur menggunakan voltmeter secara paralel menghasilkan nilai 0,64 V dan resistor diukur juga menggunakan voltmeter menghasilkan 7,36 V.

Rangkaian 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.

Rangkaian 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 0.04mA, Tegangan pada dioda diukur dengan voltmeter menghasilkan 0,44 V, Lalu tenganan pada resistor diukur menghasilkan 0.05 V.

Rangkaian 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.

Rangkaian 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 13.4 mA dan diukur tegangan awal menggunakan voltmeter pada rangkaian didapatkan nilai sebesar 9.11 V.

Rangkaian 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.

Rangkaian 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.

Rangkaian 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 0.71mA. Lalu diukur tegangan awal pada rangkaian dengan voltmeter menghasilkan nilai sebesar 4 V.

Rangkaian 2.23

Prinsip Kerja : 

Baterai 20 V dirangkai seri dengan sebuah dioda dan sebuah resistor dengan nilai 5.6k ohm. Diukur kuat arus menggunakan amperemeter pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar 0 A.

Rangkaian 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.

Rangkaian 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 2.11 mA. Lalu diukur tegangan pada resistor 1 dengan voltmeter menghasilkan 9.93 V, Diukur pada resistor 2 menghasilkan 4.65 V, Dan tegangan awal diukur menghasilkan -0.35 V.

Rangkaian 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 3 bernilai 2.2k ohm. Diukur kuat arus pada rangkaian dengan amperemeter menghasilkan 2.17 mA. Lalu diukur tegangan awal pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar -0.22 V.

 

Rangkaian 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 9.8 V, Diukur Resistor 2 menghasilkan 4.59 V, Dan diukur tegangan awal pada rangkaian menghasilkan nilai sebesar -0.41 V.

       

(c). Vidio Simulasi (kembali)

                                                                       Rangkaian 2.8

                                                                   Rangkaian 2.9 A

Rangkaian 2.9 B

                                                                       Rangkaian 2.10

Rangkaian 2.11

                                       

                                                          Rangkaian 2.12

                                                   

                                   

                                                           Rangkaian 2.13     

                                   

                                                           Rangkaian 2.14

                                                                    Rangkaian 2.16

           

                                                                     Rangkaian 2.18

Rangkaian 2.19

                                                                     Rangkaian 2.20

                                                                    Rangkaian 2.21

                                                                   Rangkaian 2.22

                                                                    Rangkaian 2.23

                                                                    Rangkaian 2.24

                                                                    Rangkaian 2.26

                                                                    Rangkaian 2.27

6. Download file (kembali)

Rangkaian 2.8      (klik disini)

Rangkaian 2.9a    (klik disini)

Rangkaian 2.9b    (klik disini)

Rangkaian 2.10    (klik disini)

Rangkaian 2.11    (klik disini)

Rangkaian 2.12    (klik disini)

Rangkaian 2.13    (klik disini)

Rangkaian 2.14    (klik disini)

Rangkaian 2.16    (klik disini)

Rangkaian 2.18    (klik disini)

Rangkaian 2.19    (klik disini)

Rangkaian 2.20    (klik disini)

Rangkaian 2.21    (klik disini)

Rangkaian 2.22    (klik disini)

Rangkaian 2.23    (klik disini)

Rangkaian 2.24    (klik disini)

Rangkaian 2.25    (klik disini)

Rangkaian 2.26    (klik disini)

Rangkaian 2.27    (klik disini)

Video rangkaian 2.8     (klik disini)

Video rangkaian 2.9a   (klik disini)

Video rangkaian 2.9b   (klik disini)

Video rangkaian 2.10   (klik disini)

Video rangkaian 2.11   (klik disini)

Video rangkaian 2.12   (klik disini)

Video rangkaian 2.13   (klik disini)

Video rangkaian 2.14   (klik disini)

Video rangkaian 2.16   (klik disini)

Video rangkaian 2.18   (klik disini)

Video rangkaian 2.19   (klik disini)

Video rangkaian 2.20   (klik disini)

Video rangkaian 2.21   (klik disini)

Video rangkaian 2.22   (klik disini)

Video rangkaian 2.23   (klik disini)

Video rangkaian 2.24   (klik disini)

Video rangkaian 2.26   (klik disini)

Video rangkaian 2.27   (klik disini)

[menuju awal]