Arum Bintoro

DAFTAR ISI

1. Soal [Kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan dioda, beserta simbol dari dioda?

Jawab:
Dioda adalah komponen elektronika aktif yang bersifat semikonduktor dan memiliki dua kutub elektroda, yaitu anoda (+) dan katoda (-) yang berfungsi sebagai penyetabil tegangan dalam sirkuit elektronik, serta sebagai penghambat arus listrik. Dalam perannya sebagai penghambat, dioda memungkinkan aliran arus listrik hanya dari anoda ke katoda, sementara menghambat arus sebaliknya. Selain itu, dioda juga berperan sebagai penyearah arus, yang artinya ia mampu mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Dioda terbuat dari berbagai jenis bahan semikonduktor seperti silikon dan germanium

Simbol dioda

2. Jelaskan prinsip kerja dan kurva karakteristik dari dioda!

Jawab:

Prinsip Kerja Dioda

Dioda disebut aktif atau ‘on’ apabila mendapat arus maju IF (forward bias) dari hubungan baterai seperti gambar dan dioda disebut tidak aktif atau ‘off’ apabila mendapat arus mundur IR (reverse bias ) dari hubungan baterai seperti gambar .

Kurva Karakteristik Dioda

Kurva karakteristik dioda adalah representasi grafis dari hubungan antara tegangan yang diterapkan pada dioda dan arus yang mengalir melalui dioda tersebut.Dioda aktif apabila , untuk bahan semikonduktor Silikon VF = 0,7 Volt dan untuk bahan semikonduktor Germanium VF = 0,3 Volt. Dioda tidak aktif apabila VD < 0 maka untuk semikonduktor Silikon ID = 0 mA dan untuk semikonduktor Germanium ID =IR. Pada saat arus reverse bias maksimum atau sama dengan VBD (Breakdown Voltage) maka arus tak terhingga atau dioda dapat menjadi rusak.

Rumus umum untuk arus dioda ID adalah:

dimana,

IS = arus reverse saturasi

k = 11.600/ɳ dengan ɳ=1 untuk Ge dan ɳ=2 untuk Si

Tk = TC + 2730

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dioda Zener!

Jawab:

Dioda Zener (Zener Diode) adalah Komponen Elektronika yang terbuat dari Semikonduktor dan merupakan jenis Dioda yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian Reverse Bias (Bias Balik). Pada saat dipasangkan pada Rangkaian Forward Bias (Bias Maju), Dioda Zener akan memiliki karakteristik dan fungsi sebagaimana Dioda Normal pada umumnya.

Prinsip kerja Dioda Zener adalah sama dengan kondisi arus reverse dioda dimana pada saat dimana VBD disebut juga dengan VZ maka dioda zener akan aktif dan teganan tetap sebesar tegangan zener VZ walaupun VD diberikan < VZ.

Karakteristik Dioda Zener

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Clipper!

Jawab:

Clipper adalah suatu rangkaian yang menggunakan dioda untuk memotong atau menghilangkan sebagian sinyal masukan yang berada di bawah atau di atas tingkat tertentu tanpa menyebabkan distorsi pada sinyal yang tersisa. Fungsinya adalah untuk menghasilkan keluaran yang terpotong atau terclipping pada level tegangan yang telah ditentukan. Rangkaian clipper sering digunakan dalam pengolahan sinyal untuk menghilangkan noise atau sinyal yang tidak diinginkan dari sinyal masukan.

5. Jelaskan prinsip kerja clipper!

Jawab:

Rangkaian dasar clipper ini bisa menggunakan dioda. Rangkaian clipper yang menggunakan dioda ini bisa dirangkai menjadi 2 jenis. Yang pertama adalah rangkaian clipper seri dan juga rangkaian clipper parallel yang bisa digunakan untuk menyusun rangkaian tersebut. Rangkaian clipper seri akan menghubungkan tiap dioda secara berjajar dengan beban, sementara untuk rangkaian clipper paralel akan menghubungkan dioda yang dipasang paralel dengan beban yang ada di rangkaian tersebut. Untuk masing-masing jenis rangkaian tersebut, rangkaian clipper ini dibagi menjadi negatif (pemotong pada bagian negatif) dan juga clipper positif (pemotong bagian positif). Clipper Seri Poin-poin yang perlu diperhatikan dari rangkaian clipper seri dengan dioda adalah : Dioda dan baterai sebagai rangkaian utama clipper dipasang secara seri dengan sumber sinyal. Bila output rangkaian adalah katoda dioda, maka bagian positif dari sinyal input akan dilewatkan, dan bagian negatif akan dipotong (berarti clipper negatif).

Sistem kerja dari rangkaian seri adalah bila hasil keluaran atau output pada rangkaian adalah anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong (berarti clipper positif). Besarnya pemotongan atau penghilangan sinyal adalah tegangan baterai ditambah tegangan diode. Sementara untuk sistem kerja pada rangkaian paralel sebagai berikut : Dioda dan baterai akan dipasang secara paralel pada rangkaian clipper tersebut. Bila hasil keluaran atau output pada rangkaian paralel menggunakan katoda dioda, maka negatif akan dipotong atau disebut juga clipper negatif. Namun bila hasil keluaran atau output rangkaian paralel dengan anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong.

Prinsip kerja clipper adalah memotong bagian dari sinyal inputnya untuk menjaga outputnya tetap berada dalam batas yang diinginkan.

(a) RANGKAIAN CLIPPER SERI POSITIF

(b) RANGKAIAN CLIPPER SERI NEGATIF

(a) RANGKAIAN CLIPPER PARALLEL POSITIF

(b) RANGKAIAN CLIPPER PARALLEL NEGATIF

Dioda

   Pada saat rangkaian dijalankan dengan sumber tegangan DC sebesar 5 Volt. Tegangan dialirkan dari baterai ke R1 Lalu dari R1 diteruskan ke D1,lalu di teruskan ke ground,begitu juga pada D2,karna arah dari anoda ke atas maka arus yg di alirkan menjadi berubah arah.

Dioda Zener

   Pada saat rangkaian dijalankan dengan sumber tegangan DC sebesar 5 Volt. Tegangan dialirkan dari batrai ke R1 Lalu dari R1 diteruskan ke D1,lalu di teruskan ke ground,begitu juga pada D2,karna arah dari anoda pada dioda zener ke atas maka arus yg di alirkan menjadi berubah arah.

Clipper

   Pada saat arus mengalir dari VSINE Clipper positif akan memotong bagian positif dari gelombang output dan clipper negatif akan memotong bagian negatif. Clipper positif akan menggeser bentuk gelombang ke arah atas, sedangkan clipper negatif akan menggeser bentuk gelombang ke arah bawah.

3. Video Simulasi [Kembali]

Dioda

Dioda zener

Clipper

4. Download File [Kembali]

Download Rangkaian Dioda [Download]

Download Rangkaian Dioda Zener [Download]

Download Rangkaian Clipper [Download]

Download Video Rangkaian Dioda [Download]

Download Video Rangkaian Dioda Zener [Download]

Download Video Rangkaian Clipper [Download]

Rabu, 13 Desember 2023

Adder Non Inverting Amplifier

DAFTAR ISI

Non inverting adder amplifier bekerja dengan menguatkan nilai rata-rata inputan pada rangkaian dengan nilai gain (penguat) yang didapatkan dari Rf dan Rin pada rangkaian. Pada dasarnya, adder non inverting amplifier merupakan konsep lanjutan dari rangkaian jenis non inverting amplifier, dimana nilai keluaran yang didapatkan merupakan total jumlah dari tegangan input yang masuk pada rangkaian. Untuk mendapatkan nilai keluaran yang sesuai, dalam suatu rangkaian diberikan nilai R1 dan R2 yang sama besar, sehingga nilai Vm (nilai tegangan masukan) akan bernilai setengah dari total kedua inputan (V1+V2/2). Selain itu, besar penguat dirancang sebesar 2, dengan menjadikan nilai Rf dan Rin sama besar . Pada percobaan, nilai Rf untuk setiap kondisi ditentukan menjadi 20k ohm. Hal ini akan mempengaruhi nilai penguatan, dimana dengan nilai Rin = 10k ohm, nilai gain didapatkan sebesar 3 (penguatannya 3x besarnya).

Prinsip kerja pada percobaan yaitu tegangan input V1 dan V2 akan mengalir masuk ke R1 dan R2 menuju ke satu titik yang disebut titik Vm. Vm merupakan nilai rata-rata masukkan tegangan dalam rangkaian. Tegangan tersebut akan diteruskan menuju kaki non inverting op amp, dan menuju ke Vout. dari Vout, tegangan akan mengalir ke Rf menuju ke Rin yang ada pada kaki Inverting op amp. Selanjutnya, arus akan diteruskan ke ground. Untuk menentukan besarnya nilai keluaran dari rangkaian adder non inverting amplifier, digunakan rumus sebagai berikut :

- Analisa prinsip kerja dari rangkaian adder non inverting amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan

Rangkaian adder non inverting amplifier berfungsi untuk menguatkan tegangan masukkan yang masuk ke dalam rangkaian, sehingga total nilai tegangan keluaran merupakan total nilai tegangan input dan dapat berbanding lurus dengan nilai gain yang ditentukan. Prinsip kerja pada percobaan yaitu tegangan input V1 dan V2 akan mengalir masuk ke R1 dan R2 menuju ke satu titik yang disebut titik Vm. Vm merupakan nilai rata-rata masukkan tegangan dalam rangkaian. Tegangan tersebut akan diteruskan menuju kaki non inverting op amp, dan menuju ke Vout. dari Vout, tegangan akan mengalir ke Rf menuju ke Rin yang ada pada kaki Inverting op amp. Selanjutnya, arus akan diteruskan ke ground.

Berdasarkan percobaan, digunakan nilai Rf 20k ohm, data ini persis sama dengan ketentuan pada jurnal. Begitupun dengan nilai V1 dan V2 yang nilainya tepat. Dari percobaan, didapatkan nilai tegangan keluaran yang cukup besar dari nilai total inputan yang masuk pada rangkaian. Hal ini terjadi akibat adanya proses penguatan pada operational amplifier, dimana nilai rata-rata dari masukkan akan menjadi 3x lebih besar pada nilai tegangan keluaran. Salah satu contohnya terdapat pada data dengan V1 = 1V dan V2 = 3V . Pada nilai masukkan ini, didapatkan hasil keluaran sebesar 5,98 V. Hasil ini menandakan bahwa proses penguatan telah berhasil dilakukan, dengan nilai kurang lebih 3x lebih besar dari nilai rata-rata input. Selain itu, nilai keluaran yang dihasilkan pada percobaan juga bernilai positif. Hal ini membuktikan bahwa rangkaian adder non inverting tidak membalikkan nilai keluaran, sehingga fasa antara nilai tegangan input dengan output adalah sama (sefasa).

- Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya

Berdasarkan nilai perhitungan dan percobaan (pengukuran), didapati perbedaan nilai antar keduanya. Perbedaan nilai tersebut terjadi karena pada percobaan, nilai besaran yang digunakan tidaklah pas dengan nilai yang ditentukan dalam ketentuan jurnal. Berdasarkan perhitungan, pada setiap kondisi, nilai penguatan rangkaian adalah 3x dari nilai Vm. Besar nilai penguatan didapatkan dari hasil pembagian antara Rf yang bernilai 20k ohm dengan Rin sebesar 10k ohm dan ditambahkan dengan 1. Selain itu, penentuan nilai V1 dan V2 yang berlebih atau kurang juga akan mempengaruhi besarnya nilai Vout dari adder non inverting amplifier. Perbedaan nilai input ini akan menyebabkan nilai Vout menjadi lebih besar atau bahkan lebih kecil dari nilai yang seharusnya dicapai

Download video percobaan rangkaian Adder Non Inverting Amplifier [Download]

Download video penjelasan analisa rangkaian Adder Non Inverting Amplifier [Download]

Adder Inverting Amplifier

DAFTAR ISI

Rangkaian adder inverting amplifier adalah rangkaian penjumlah yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting amplifier dari hasil outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti pada rangkaian inverting. Pada dasarnya, nilai ouput yang dihasilkan oleh rangkaian ini adalah total jumlah dari nilai input yang masuk ke dalam rangkaian.

Prinsip kerja pada rangkaian ini yaitu nilai tegangan input yang diberikan (V1 dan V2) akan mengalir melewati resistor input masing-masing (R1 dan R2) menuju ke satu titik yang disebut Vm. Vm tersebut akan diumpan masuk ke kaki inverting op amp dan Rf menuju ke Vout. Nantinya arus dari op amp akan menuju ke ground yang terletak pada kaki non inverting. Rangkaian adder inverting ini memiliki ciri khusus yaitu sinyal pengeluaran merupakan hasil penguatan dari penjumlahan sinyal masukkannya.

Pada operasi penjumlahan/adder inverting amplifier, nilai tegangan input (V1,V2,V3) akan diberikan ke lline penguat inveerting berturut-turut melalui R1,R2,R3. Besarnya penjumlahan nilai input tersebut akan bernilai negatif karena penguat operasional dioperasikan dalam mode membalik. Besarnya penguatan tegangan (Av) tiap sinyal input mengikuti perbandingan Rf dan resistor masing-masing inputan.Besarnya output yang dihasilkan dari rangkaian dirumuskan sebagai berikut :

- Analisa prinsip kerja dari rangkaian adder inverting amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan

Rangkaian adder inverting amplifier berfungsi untuk menjumlahkan tegangan input yang masuk ke dalam rangkaian, sehingga output yang didapatkan idealnya merupakan total dari jumlah inputan. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dengan menggunakan nilai Rf sebesar 20k ohm, R1 dan R2 sebesar 10k ohm, serta nilai tegangan yang digunakan juga mendekati nilai yang ditentrukan jurnal.

Prinsip kerja pada percobaan ini yaitu nilai tegangan input yang diberikan akan mengalir melewati resistor input masing-masing menuju ke satu titik yang disebut Vm. Vm tersebut akan diumpan masuk ke kaki inverting op amp dan Rf menuju ke Vout. Nantinya arus dari op amp akan menuju ke ground yang terletak pada kaki non inverting.

Dari percobaan dapat kita lihat saat V1 bernilai -2V dan V2 bernilai 1V maka didapat Vout sebesar 2,024V, Vout bernilai positif dikarenakan sesuai dengan fungsi inverting yaitu membalikkan fasa/sinyal sebesar 180 derajat, sehingga nilai input akan berbeda fasa dengan nilai outputnya.

- Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya

Dari hasil perhitungan diperoleh nilai yang sedikit berbeda dengan hasil dari percobaan.Hal ini terjadi karena mungkin adanya human error misalnya kurang tepat dalam menghubungkan jumper, dan juga bisa jadi alat yang digunakan sudah berkurang keefektifitasannya. Penentuan nilai V1 dan V2 yang berlebih atau kurang juga akan mempengaruhi besarnya nilai Vout dari adder inverting amplifier. Perbedaan nilai input ini akan menyebabkan nilai Vout menjadi lebih besar atau bahkan lebih kecil dari nilai yang seharusnya dicapai

Download video percobaan rangkaian Adder Inverting Amplifier [Download]

Download video penjelasan analisa Adder Inverting Amplifier [Download]

Jumat, 08 Desember 2023

Clipper

DAFTAR ISI

Rangkaian Clipper

Gelombang Rangkaian Clipper

Prinsip Kerja :

Rangkaian dasar clipper bisa dengan menggunakan dioda, dimana rangkaian ini nantinya dapat dirangkai secara seri maupun paralel. Rangkaian seri akan menghubungkan setiap dioda yang berjajar dengan hambatan. Berbeda dengan rangkaian clipper paralel, dimana dioda akan dipasang paralel dengan hambatan pada rangkaian.

Untuk masing-masing jenis rangkaian clipper tersebut dapat dibagi menjadi clipper negatif yang memotong gelombang bagian negatif dan clipper positif. Hal yang harus diperhatikan pada clipper seri adalah dioda dan baterai yang berfungsi sebagai rangkaian utama clipper dipasang secara seri dengan sumber sinyal. Pada Clipper Negatif ouputnya adalah katoda, maka bagian positif dari sinyal input akan dilewatkan dan bagian negatif akan dipotong.

Pada Clipper Posisitf sistem kerjanya adalah bila hasil output pada rangkaian adalah anoda, maka bagian positif akan dipotong. Besarnya pemotongan ini adalah penjumlahan tegangan baterai dengan tegangan dioda. Sementara pada paralel, sistem kerjanya adalah dioda akan dipasang secara paralel pada rangkaian clipper. Dan hasil output dioda adalah katoda, maka negatif akan dipotong dan berlaku sebaliknya.

1. Analisa prinsip kerja dari clipper berdasarkan percobaan!

Jawab :

Prinsip kerja umum dari clipper adalah mengandalkan karakteristrik penghantaran dioda atau transistor untuk memotong sinyal. Ketika tegangan sinyal melebihi ambang yang ditentukan, clipper akan menghantarkan dan memungkinkan sinyal untuk melewati hambatan. Dan clipper takkan menghantarkan sinyal jika tegangan sinyal dibawah ambang. Dimana clipper juga akan memotong gelombang sinyal outputnya.

2. Analisa gelombang hasil dari rangkaian clipper!

Jawab :

Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh bentuk gelombang output yang bagian positif gelombang inputnya terpotong. Hal ini menandakan bahwa teori dari pengaplikasian clipper terbukti benar. Pada percobaan, anoda dan dioda dipasang seri dengan beban sehingga akan mengakibatkan bagian positif gelombang inputan terpotong dan hanya akan meneruskan gelombang bagian negatifnya saja.

Download video percobaan rangkaian clipper [Download]

Download video penjelasan analisa rangkaian clipper [Download]

Dioda Zener

DAFTAR ISI

Prinsip Kerja :

Prinsip kerja dioda zener pada umumnya sama dengan dioda biasa, namun perbedaannya terlihat pada saat reverse bias pada diode zener. Di mana diode zener ialah dioda yang dirancang khusus untuk bekerja di dalam mode terbalik atau reverse bias dengan tegangan tertentu yang disebut dengan tegangan pukulan atau breakdown voltage.

Pada rangkaian reverse bias, dioda zener dirangkai secara terbalik dalam rangkaian, yang artinya terminal positif dihubungkan dengan sumber tegangan negatif, dan terminal negatif dihubungkan dengan sumber tegangan positif. Ini akan menyebabkan potensial pembalik pada dioda yang mencegah aliran arus yang besar melalui dioda.

Analisa prinsip kerja dari diode Zener berdasarkan percobaan!

Jawab :

1. Dioda Zener Forward Bias

Prinsip kerja dioda zener umumnya sama dengan dioda biasa, namun dioda ini dirancang khusus untuk bekerja dalam metode terbalik atau reverse bias dengan tegangan zener pada rangkaiannya. Yang mana pada forward bias arus dapat mengalir melewati dioda dikarenakan positif sumber bertemu anoda (+) dioda dan keluar pada katoda dioda (-).

Berdasarkan data pada percobaan dioda zener forward bias, didapatkan bahwa semakin tinggi tegangan input (Vs) yang diberikan maka arus pada rangkaian forward bias (Id) akan semakin besar juga. Begitu juga dengan tegangan pada dioda zener (Vd), semakin tinggi tegangan input (Vs) yang diberikan semakin tinggi juga tegangan pada dioda zener(Vd).

Dapat disimpulkan bahwa pengaruh tegangan input (Vs) terhadap arus (Id) dan tegangan (Vd) pada dioda zener adalah berbanding lurus.

2. Dioda Zener Reverse Bias

Berbeda dengan dioda biasa, untuk hasil percobaan dari dioda zener dalam reverse bias diperoleh besaran arus (Id). Hal ini sesuai dengan prinsip kerja dari dioda zener dalam keadaan reverse bias yang mana tetap dapat melewatkan arus dikarenakan dioda zener dirancang khusus untuk keadaan reverse bias.