PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR I (DIODA)

DIODA

A.    Tujuan

1.         Mengetahui fungsi 1 dioda pada rangkaian

2.         Mengetahui fungsi 2 dioda pada rangkaian

3.         Mengetahui fungsi 4 dioda pada rangkaian

B.     Landasan Teori

Dioda adalah jenis komponen pasif yang berfungsi terutama sebagai penyearah. Dioda memiliki dua kutub yaitu kutub anoda dan kutub katoda. Dioda terbuat dari dua bahan atau yang biasa di sebut dengan dioda semi konduktor yaitu bahan tipe-p menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe-n menjadi katode.

Pada sambungan dua jenis berlawanan ini akan muncul daerah deplesi yang akan membentuk gaya barier. Gaya barier ini dapat ditembus dengan tegangan + sebesar 0.7 volt yang dinamakan sebagai break down voltage, yaitu tegangan minimum dimana dioda akan bersifat sebagai konduktor/penghantar arus listrik.

Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, dioda bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan tegangan positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku sebagi saklar terbuka (apabila bagian anode mendapatkan tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan tegangan positif).

Simbol Umum Dioda

Gambar simbol dioda

Dioda disimbolkan dengan gambar anak panah yang pada ujungnya terdapat garis yang melintang. Simbol tersebut sebenarnya adalah sebagai perwakilan dari cara kerja dioda itu sendiri. Pada pangkal anak panah disebut juga sebagai anoda (kaki positif = P) dan pada ujung anak panah disebut sebagai katoda (kaki negative = N).

 Struktur Dioda Untuk Pertama Kalinya

Gambar Struktur dioda

Di atas merupakan gambar dari struktur dioda untuk pertama kalinya. Plate dirancang mengelilingi katoda, didalam katoda ditanam sebuah heater, dimana pada saat katoda dipanaskan maka, electron yang ada pada katoda akan bergerak menuju plate.

Bias Maju Dioda

Gambar dioda bias maju

Gambar di atas merupakan gambar karakteristik dioda pada saat diberi bias maju. Lapisan yang melintang antara sisi P dan sisi N diatas disebut sebagai lapisan deplesi (depletion layer), pada lapisan ini terjadi proses keseimbangan hole dan electron. Secara sederhana cara kerja dioda pada saat diberi bias maju adalah sebagai berikut, pada saat dioda diberi bias maju, maka electron akan bergerak dari terminal negative batere menuju terminal positif batere (berkebalikan dengan arah arus listrik). Elektron yang mencapai bagian katoda (sisi N dioda) akan membuat electron yang ada pada katoda akan bergerak menuju anoda dan membuat depletion layer akan terisi penuh oleh electron, sehingga pada kondisi ini dioda bekerja bagai kawat yang tersambung.

Bias Mundur Dioda

Gambar dioda bias mundur

Berkebalikan dengan bias maju, pada bias mundur electron akan bergerak dari terminal negative batere menuju anoda dari dioda (sisi P). Pada kondisi ini potensial positif yang terhubung dengan katoda akan membuat electron pada katoda tertarik menjauhi depletion layer, sehingga akan terjadi pengosongan pada depletion layer dan membuat kedua sisi terpisah. Pada bias mundur ini dioda bekerja bagaikan kawat yang terputus dan membuat tegangan yang jatuh pada dioda akan sama dengan tegangan supply.

C.    Alat dan Bahan

1.         Trafo

2.         Osiloskop

3.         Multimeter

4.         Dioda

5.         Resistor

6.         Kabel AC

7.         Papan VCB                

8.         Tenol                          

9.         Solder                         

10.     Timah

11.     Pasta

12.     Tang potong

13.     Konektor

14.     Atraktor

15.     Solasi

D.    Cara Kerja

1.         Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum pengukuran trafo.

2.         Memasang kaki pada papan VCB.

3.         Memasang trafo pada papan VCB

4.         Merangkai steker kabel pada trafo dengan posisi 0 dan 22,0 V

5.         Mensolder kabel pada trafo

6.         Mengukur tegangan yang keluar dari trafo dengan cara: CT dan 6 Volt, Ct dan 9 Volt, CT dan 12 Volt

7.         Memasang  1 dioda dan 2 dioda

8.         Mengukur tegangan pada 1 dioda dan 2 dioda menggunakan osiloskop

9.         Mengukur 1 dioda dan 2 dioda dengan multimeter

10.     Mencatat hasil pengamatan.

E.     Data Pengamatan

a.       Pengukuran pada osiloskop

Pengukuran pada osiloskop	Hasil pengukuran
6 volt	17,5 volt
9 volt	25 volt
12    olt	35 volt

b.      Pengukuran dengan osiloskop

CT 6  voltage =0,8 div X 1 volt/div = 0,8 volt

          T= 4 div X 5 ms/div = 20 X  s

          f=  = = 50 Hz

CT 9  voltage = 1,2 div X 1 volt/div = 1,2 volt

          T= 4 div X 5 ms/div = 20 X  s

          f=  = = 50 Hz

CT 12voltage = 1,6 div X 1 volt/div = 1,6 volt

          T = 4 div X 5 ms/div = 20 ms = 20 X  s

          f=  =  = 50 Hz

keterangan: data antara diode 1 dan diode 2 sama

c.       Grafik pada osiloskop

Untuk macam-macam gambar Grafik 1 Dioda,yaitu:

a.                   Grafik 1 Dioda 6 Volt

b.                   Grafik 1 Dioda 9 Volt

c.                   Grafik 1 Dioda 12 Volt

Untuk macam-macam gambar Grafik Dioda 2,yaitu:

a.                   Grafik 2 dioda 6 Volt

b.                   Grafik 2 Dioda 9 Volt

c.                   Grafik 2 Dioda 12 Volt

F.     Pembahasan

Pada praktikum Dioda, Dioda berfungsi sebagai penyearah arus. Pada praktikum pertama yaitu pemasangan diode, untuk dioda 1 pada tegangan 6 volt, kemudian 9 volt dan 12 volt, kemudian mengamati gelombang yang tergambar pada osiloskop.

Grafik di atas dapat tergambar karena terjadinya arus yang dapat mengalir. Dimana ketika dioda di beri tegangan maka muatan (+) dari tegangan akan bertemu muatan (+) yang ada pada semikonduktor tipe (p) sehingga muatan tersebut akan saling tolak-menolak. Begitu juga dengan muatan (-) pada tipe (N) juga saling tolak menolak.

Berdasarkan praktikum yang dilakukan, pada dioda 1 terjadinya tegangan negatif .dimana arus akan berjalan dari positif ke negatif. Hal ini dikarenakan bagian yang flat tersebut belum terisi penuh seperti pada gambar grafik dioda 2.     

Sedangkan pada praktikum yang dilakukan untuk dioda 2, gambar diatas akan bernilai positif karena arusnya akan mengalir ke positif.begitu juga sebaliknya, apabila di balik maka grafiknya akan bernilai negative, akan tetapi pada grafik 2 bagian yang flat sudah terisi oleh arus yang keluar dari dioda ke 2.

G.    Kesimpulan

Dari praktikum dioda dapat disimpulkan bahwa:

·         Fungsi 1 dioda , diode sebagai penyearah setengah gelombang

·         Fungsi 2 dioda, diode sebagai penyearah gelombang penuh

·         Fungsi 4 dioda, gelombang yang dihasilkan lebih rata daripada 2 dioda dan gelombangnya sudah seperti garis lurus

H.    Daftar Pustaka

Wiyanto. 2008. Elektronika Edisi 1. Yogyakarta: Graha Ilmu.

PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR I (TRANSFORMATOR)

TRANSFORMATOR

A.    Tujuan

a.       Membandingkan tegangan transformator yang diukur melalui multimeter dengan osiloskop.

B.     Landasan Teori

Trafo atau transformator adalah pengubah tegangan listrik bolak-balik agar diperoleh tegangan yang diinginkan (lebih besar atau lebih kecil). Transformator untuk menaikkan tegangan disebut transformator step up, sedangkan transformator penurun tegangan disebut transformator step down.

Transformator terdiri atas sebuah inti besi yang diberi lilitan primer dan sekunder. Alat ini bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik. Apabila terjadi perubahan fluks magnet pada kumparan primer, maka akan diteruskan ke kumparan sekunder dan menghasilkan gaya gerak listrik induksi dan arus induksi. Agar selalu terjadi perubahan fluks magnet, maka arus yang masuk (input) harus arus bolak balik (AC). .

Bentuk dasar dari  transformator adalah sepasang ujung pada bagian primer dan sepasang ujung pada bagian sekunder. Bagian primer dan skunder merupakan lilitan kawat email yang tidak berhubungan secara elektris. Kedua lilitan kawat ini dililitkan pada sebuah inti yang dinamakan inti trafo. Biasanya inti pengertian transformator terbuat dari lempengan besi yang disusun menjadi satu membentuk teras besi. Sedangkan trafo frekuensi tinggi di gunakan pada rangkaian radio yang menggunakan inti ferit (serbuk besi yang dipadatkan).

.

        Komponen Transformator (trafo)

Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Bagian-Bagian Transformator


Contoh Transformator


Lambang Transformator

Prinsip Kerja Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).

Pada skema transformator di bawah ini, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.

Hubungan antara tegangan primer,primer (volt)

Vs = tegangan sekunder (volt)

Np = jumlah lilitan primer

Ns = jumlah lilitan sekunder

Simbol Transformator

Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu:

1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).

2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).

Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:

1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).

2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).

3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,

Sehingga dapat dituliskan:

C.    Alat dan Bahan

1.             Trafo

2.             Osiloskop

3.             Multimeter

4.             Papan VCB

5.             Tang potong

6.             Tenol

7.             Kabel AC

8.             Solder

9.             Isolator

10.         Dioda

11.         Penjepit buaya

12.         Pasta

13.         Konektor

14.         Atraktor

15.         Solasi

D.    Cara Kerja

1.                  Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum pengukuran trafo.

2.                  Memasang kaki pada papan VCB.

3.                  Memasang trafo pada papan VCB

4.                  Mengupas kedua ujung kabel dan menghubungkan ujung kabel ke jack dan ujung satunya lagi ke trafo

5.                  Pada sambungan kabel pada trafo disolder dan dibungkus dengan isolasi

6.                  Mengukur tegangan trafo dengan menggunakan multimeter serta osiloskop.

7.                  Mencatat hasil pengamatan tersebut

E.     Data Pengamatan

Menguji voltase trafo dengan multimeter

Tegangan input	Tegangan output
CT 6 Volt	6,1 volt
CT 9 Volt	9,2 volt
CT 12 Volt	12,4 volt

Menguji Voltase trafo dengan osiloskop

Tegangan input CT 6 Volt

Tegangan input CT 9 volt

Tegangan input CT 12 Volt

Tegangan input	Tegangan output
6 volt	V= 3,4 div.5 volt/div   =17 volt T=4div.5ms/div   =20ms =20.10-3s F=1/20.10-3s = 50Hz
9 volt	V=2,6div.1volt/div   =2,6 volt.10 kali =26 volt T=4div.5ms/div   =20ms =20.10-3s F=1/20.10-3s =50Hz
12 volt	V=3,6div.1volt/div   =3,6.10kali =36volt T=4div.1volt/div   =20ms =20.10-3s F=1/20.10-3s =50Hz

F.     Pembahasan

Transformator digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik pada primer menjadi tegangan bolak-balik pada sekunder, dengan menggunakan fluks magnetik. Transformator juga digunakan untuk transformasi atau pengubah impedansi.

Dalam praktikum ini menguji voltase dari trafo yang dilakukan dengan menggunakan multimeter dan osiloskop. Dapat dilihat dari hasil pengamatan pengujian trafo dengan multimeter didapatkan hasil yang hampir sama dengan inputnya. Tegangan input CT 6 volt, pada outputnya menjadi 6,1 volt, input CT 9 volt pada outputnya menjadi 9,2 volt dan input CT 12 volt pada outputnya menjadi 12,4 volt. Sedangkan pengujian trafo dengan menggunakan osiloskop hasilnya dapat dilihat sesuai dengan gambar yang nampak pada osiloskop. Pada input CT 6 volt outputnya menjadi 17 volt, input CT 9 volt outputnya menjadi 26 volt dan input CT 12 volt outputnya menjadi 36 volt.

Hasil yang didapat tidak sesuai bisa jadi karena transformator mungkin terlalu sering digunakan, sehingga kawat-kawat kumparan tidak lagi berfungsi dengan baik saat diinginkan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan. Kemungkinan secara fisik kawat kumparan telah berkarat

G.    Kesimpulan

Dari percobaan pengukuran output dari trafo dengan menggunakan multimeter dan osiloskop adalah sebagai berikut :

1.         Besarnya tegangan CT (6,9, 12) sesuai dengan hasil pengukuran menggunakan multimeter.

2.         Panjang gelombang (amplitudo) dipengaruhi oleh besar tegangan pada trafo, semakin besar tegangan yang digunakan semakin panjang gelombangnya sedangkan semakin kecil tegangan yang digunakan semakin pendek panjang gelombangnya.

H.    Daftar Pustaka

Sutrisno.1986.ELEKTRONIKA Teori dan Penerapannya.Bandung: ITB

Suryatmo,F.2008.Teknik Listrik Arus Searah.Jakarta:Bumi Aksara