Laporan Praktikum Dioda Zener dan LED
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG
2015
Modul 5
DIODA ZENER DAN LED
Handika Rizki (1157070035), Hanif Mugi Laksono (1157070036), Arief Eko (1157070015), Aryadi (1157070016) / Kelompok 8 / Kamis, 29 Oktober 2015
Email : handika.9548@gmail.com, hanif.crnine@gmail.com, Arieffeko@gmail.com, aryadipandu@gmail.com
Dosen/Asisten : Slamet Indriyanto S.T
Abstract
Dioda zener merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk pen-stabil tegangan. Setiap dioda zener memiliki besar tegangan breakdownnya masing-masing berdasarkan kebutuhannya. Dioda zener akan membuang tegangan jika tegangannya melebihi breakdown-nya tersebut.
LED (Light Emitting Dioda) merupakan salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja. Berfungsi untuk memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias).
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dioda adalah suatu komponen elektronik yang dapat melewatkan arus pada satu arah saja. Dioda memegang peranan amat penting dalam alat elektronika, diantaranya adalah untuk menghasilkan tegangan searah dari tegangan bolak-balik, untuk mengesan gelombang radio, untuk membuta berbagai bentuk gelombang isyarat, untuk mengatur tegangan searah agar tidak berubah dengan beban maupun dengan perubahan tegangan jala-jala (PLN), untuk saklar elektronik, LED, laser semikonduktor, mengesan gelombang mikro dan lain-lain. Namun pada kesempatan kali telah dilakukan percobaan menggunakan dioda zener yang digunakan sebagai stabilizer, dimana dioda akan menerima tegangan yang dibutuhkan sesuai besar tegangan suatu komponen.
B. Tujuan
1. Menunjukkan cara kerja diode zener pada tegangan break-down yang digunakan sebagai penstabil tegangan.
2. Menunjukkan cara kerja LED dan mengetahui tegangan jatuh pada LED serta pengaruh arus yang melalui LED pada intensitas cahayanya.
II. TEORI DASAR
Dioda zener adalah komponen yang berbeda dari jenis dioda lain karena mempunyai sisi eklusif didaerah breakdown-nya, yang bisa difungsikan untuk stabilisator maupun untuk melakukan pembatasan tegangan. Walaupun berbeda, namun pada umumnya jenis ini memliki kesamaan struktur dengan dioda lainnya. Dari kesamaan itu pun bisa kita lihat sedikit perbedaan dari konsentrasi dopingnya. Persamaan umum lainnya adalah kurva karakteristik-nya, sedangkan perbedaannya adalah diwaktu bias menjadi mundur dan sampai pada tegangan breakdown-nya menyebabkan arus dioda-nya jadi naik dengan begitu cepat. Kawasan breakdown itulah yang dijadikan sebagai referensi diterapkannya komponen jenis dioda ini. Sebaliknya dengan jenis dioda lainnya, kawasan breakdown ini adalah daerah sensitif yg mesti dijauhi serta janganlah sampai dikasih tegangan-mundur hingga ke kawasan breakdown-nya itu. Alasannya karena pada dioda biasa bila dilakukan hal tersebut akan membuatnya menjadi rusak.
Kurva Karakteristik Komponen Dioda Zener
Titik breakdown-nya sebuah dioda zener bisa diatur dengan membuat berbagai ragam konsentrasi doping-nya. Pada kondisi konsentrasi doping yang tinggi menyebabkan peningkatan total pengotoran hingga tegangan zener / Vz menjadi kecil. Demikian dengan kondisi sebaliknya yaitu bila konsentrasi dopingnya rendah, menyebabkan perolehan zener yang tinggi. Dipasaran kita akan lebih sering menemukan dioda jenis ini dari yang tertinggi adalah 200v dan yang terendah Vz 1,8v, yang kemampuan dayanya mulai ¼w sampai 50w.
Hal yang paling penting dalam penerapan komponen ini dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk penyetabil tegangan atau yang sering disebut stabilizer maupun regulator. Terlihat bahwa dioda zener diletakkan pada kawasan breakdown-nya, hal itu dilakukan supaya rangkaian ini bisa berjalan sebaik mungkin menjadi stabilizer tegangan. Tentunya harus pula diberikan Vi / tegangan sumber yg haruslah lebih besar daripada tegangan yang ada pada dioda-zener / Vz.
LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias). LED (Light Emitting Dioda) dapat memancarkan cahaya karena menggunakan dopping galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda diatas dapat menghasilkan cahaya dengan warna yang berbeda. LED (Light Emitting Dioda) merupakan salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja. LED akan memancarkan cahaya apabila diberikan tegangan listrik dengan konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada umumnya, kemampuan mengalirkan arus pada LED (Light Emitting Dioda) cukup rendah yaitu maksimal 20 mA. Apabila LED (Light Emitting Dioda) dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga pada rangkaian LED dipasang sebuah resistor sebgai pembatas arus. Simbol dan bentuk fisik dari LED (Light Emitting Dioda) dapat dilihat pada gambar berikut.
Simbol Dan Bentuk Fisik LED
Dari gambar diatas dapat kita ketahui bahwa LED memiliki kaki 2 buah seperti dengan dioda yaitu kaki anoda dan kaki katoda. Pada gambar diatas kaki anoda memiliki ciri fisik lebih panjang dari kaki katoda pada saat masih baru, kemudian kaki katoda pada LED (Light Emitting Dioda) ditandai dengan bagian body LED yang di papas rata. Kaki anoda dan kaki katoda pada LED (Light Emitting Dioda) disimbolkan seperti pada gambar diatas. Pemasangan LED (Light Emitting Dioda) agar dapat menyala adalah dengan memberikan tegangan bias maju yaitu dengan memberikan tegangan positif ke kaki anoda dan tegangan negatif ke kaki katoda.
Konsep pembatas arus pada dioda adalah dengan memasangkan resistor secara seri pada salah satu kaki LED (Light Emitting Dioda). Rangkaian dasar untuk menyalakan LED (Light Emitting Dioda) membutuhkan sumber tegangan LED dan resistor sebagai pembatas arus seperti pada rangkaian berikut.
Rangkaian Dasar Menyalakan LED (Light Emitting Dioda)
Besarnya arus maksimum pada LED (Light Emitting Dioda) adalah 20 mA, sehingga nilai resistor harus ditentukan. Dimana besarnya nilai resistor berbanding lurus dengan besarnya tegangan sumber yang digunakan. Secara matematis besarnya nilai resistor pembatas arus LED (Light Emitting Dioda) dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut. Dimana : R = resistor pembatas arus (Ohm) Vs = tegangan sumber yang digunakan untuk mensupply tegangan ke LED (volt) 2 volt = tegangan LED (volt) 0,02 A = arus maksimal LED (20 mA)
III. METODOLOGI
Alat dan bahan yang digunakan:
NO | NAMA ALAT & BAHAN | JUMLAH |
1 | AVO Meter | 1 buah |
NO | NAMA BAHAN | JUMLAH |
1 | Resistor 470Ω | 1 buah |
2 | Resistor 1K2Ω | 1 buah |
3 | DiodaZener | 1 buah |
4 | LED | 2 buah |
5 | Project Board | 1 buah |
6 | Power Supply | 1 buah |
7 | Jumper | Secukupnya |
8 | Potensiometer | 1 buah |
9 | Kabel Capit | 1 pasang |
Prosedur percobaan:
A. Percobaan 1 – Dioda Zener
- Susun Rangkaian pada project Board.
- Nyalakan Power Supply. Atur potensio RV, sehingga tegangan VS sebesar 0 V. Lalu ukur nilai VR dan VZ.
- Lalu naikkan tegangan VS sesuai tabel pada lembar data dengan mengatur potensio RV, dan ukur masing-masing VR dan VZ.
- Lengkapi tabel data. Untuk pengisian nilai arus IZ adalah tegangan VR dibagi resistansi R.
- Matikan power supply. Lalu dari tabel data, gambarkan hubungan kurva VS dan VZ.
B. Percobaan 2 – LED (Light-Emitting Diode)
- Susun rangkaian diatas pada project board. Perhatikan kaki anoda dan katoda dari LED.
- Nyalakan power supply. Amati kondisi LED. Ukur nilai VR1, VLED Merah, VR2 dan VLED Hijau.
- Lalu cari nilai arus yang melalui LED I1 dan I2.
- Matikan catu daya. Kemudian ganti nilai R1 dan R2 dengan 470 Ω. Dan ulangi langkah diatas.
- Bandingkan arus yang melalui LED dengan intensitas cahayanya. Lengkapi table data.
IV. HASIL DAN ANALISIS
Hasil percobaan 1
Tabel Data pengamatan Karakteristik Dioda Zener
VS (volt) | VR (volt) | VZ (volt) | IZ (mA) |
1 | 0 | 1 | 0 |
2 | 0 | 2 | 0 |
3 | 0,1 | 3 | 8,3x10-5 |
4 | 0,4 | 4 | 3x10-4 |
5 | 0,6 | 5 | 5x10-4 |
Analisis percobaan 1
Dari hasil percobaan yang dilakukan, VS yang diatur dengan menggunakan potensio meter mempengaruhi tegangan resistor (VR), tegangan dioda zener (VZ), dan arus diode zener (IZ). Hasil yang ditunjukkan adalah besar tegangan sumber VS sama besar dengan tegangan dioda zener VZ. Hal ini membuktikan bahwa dioda zener berfungsi sebagai stabilizer tegangan (pen-stabil tegangan).
Hasil ini menunjukkan bahwa VZ terhadap IZ berbanding lurus dan nilainya pasti sama besar karena pengaruh dioda zener itu sendiri. Dapat dilihat pada grafik diatas.
Hasil percobaan 2
470KΩ | 1K2Ω | ||||||
VR1 (volt) | VLEDMerah (volt) | I1 (mA) | Kondisi LED Merah | VR2 (volt) | VLEDMerah (volt) | I2 (mA) | Kondisi LED Merah |
3 | 1,9 | 4x10-3 | Terang | 3 | 1,9 | 1,5x10-3 | Terang |
Analisis percobaan 2
Pada percobaan ke 2, dua resistor disusun dengan besar hambatan yang berbeda. Hasil yang diitunjukkan adalah besar tegangan resistor VR, besar tegangan VLED Merah adalah sama, yang mana diantara kedua resistor masing-masing memiliki nilai hambatan yang berbeda. Arus I yang melewati masing-masing resistor berbeda karena memiliki nilai hambatan yang berbeda.
Kondisi lampu ketika dialiri tegangan sama terang.
V. KESIMPULAN
Kesimpulan 1
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan menggunakan power supply dan aco
meteruntuk menunjukkan cara kerja diode didapat berbagai hasil yang ditunjukkan.
Percobaan pertama dan kedua menghasilkan 0 mA, percobaan ketiga 8,3 mA Percobaan
keempat menghasilan 3 mA dan percobaan kelima menghasilkan 5 mA. Sedangkan pada
LED, kedua lampu menghasilkan hasil yang sama yaitu 4 mA dan lampu yang dihasilkan
terang, sehingga dapat dikatakan lamputersebut dalam kondisi yang baik.
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan menggunakan power supply dan aco
meteruntuk menunjukkan cara kerja diode didapat berbagai hasil yang ditunjukkan.
Percobaan pertama dan kedua menghasilkan 0 mA, percobaan ketiga 8,3 mA Percobaan
keempat menghasilan 3 mA dan percobaan kelima menghasilkan 5 mA. Sedangkan pada
LED, kedua lampu menghasilkan hasil yang sama yaitu 4 mA dan lampu yang dihasilkan
terang, sehingga dapat dikatakan lamputersebut dalam kondisi yang baik.
Kesimpulan 2
Dapat mengetahui cara kerja dioda zener yang berfungsi sebagai stabilizer tegangan. Dioda
zener akan menyesuaikan tegangan yang dibutuhkan oleh dioda tersebut sekalipun
tegangan sumber memiliki tegangan yang jauh lebih besar. Besar nilai tegangan VZ terhadap
VS selalu tegak lurus. Hal ini sesuai dengan fungsi dari dioda zener. Selain itu, dapat
Dapat mengetahui cara kerja dioda zener yang berfungsi sebagai stabilizer tegangan. Dioda
zener akan menyesuaikan tegangan yang dibutuhkan oleh dioda tersebut sekalipun
tegangan sumber memiliki tegangan yang jauh lebih besar. Besar nilai tegangan VZ terhadap
VS selalu tegak lurus. Hal ini sesuai dengan fungsi dari dioda zener. Selain itu, dapat
mengetahui cara kerja LED dan tegangan yang mengalirinya, dimana pada percobaan LED
menyala sama terang karena tegangan yang melewati resistor 470Ω dan resistor 1K2Ω sama
besar .
besar .
Kesimpulan 3
Dioda zener adalah komponen yang difungsikan untuk stabilisator maupun untuk
melakukan pembatasan tegangan.
LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya pada saat
mendapat arus bias maju (forward bias).
Kesimpulan 4
Dari percobaan diatas dapat saya simpulkan bahwa dioda zener berfungsi sebagai penstabil
tegangan, tegangan akan selalu stabil sesuai dengan tegangan breakdown dioda tersebut
meskipun arusnya dinaikan. Setiap dioda mempunyai tegangan breakdown yang berbeda
beda sesuai nomor serinya.
Daftar Pustaka
1. Nishino,O.2000. PENGUKURAN ALAT-ALAT UNTUK LISTRIK. Jakarta : PT PRADNYA
2. Malvino, A.P. 2003. Prinsip-Prinsip Elektronika, Buku 1. Jakarta : Salemba Teknika.
Daftar Pustaka
1. Nishino,O.2000. PENGUKURAN ALAT-ALAT UNTUK LISTRIK. Jakarta : PT PRADNYA
2. Malvino, A.P. 2003. Prinsip-Prinsip Elektronika, Buku 1. Jakarta : Salemba Teknika.
3. Modul Praktikum Elektronika 1
 Nama saya Hanif Mugi Laksono lahir di Bandung, 29 Juli 1997 sedang berkuliah di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung. Riwayat pendidikan formal TK Al-Mu’min Bandung, SDN Griya Bumi Antapani 27 Bandung, SMPN 2 Bandung, SMK ICB Cinta Teknika Bandung. |
 Nama saya Arief Eko saya lahir di Ponorogo. Sedang berkuliah di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung. Riwayat Pendidikan formal SDN Sukarela 03 Bandung, SMPN 49 Bandung, MAN 2 Bandung |
 Nama saya Aryadi. Sedang berkuliah di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung Riwayat pendidikan formal SDN Jatireja 03, SMPN 2 Cikarang Timur, SMK Binamitra |
 Nama saya Handika Rizki Riswanda lahir di Majalengka, 14 April 1998 sedang berkuliah di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung. Penjelasan sedikit menenai penulis.Riwayat pendidikan formal TK Tambakan Putra SDN SRIKANDI SMPN 48 Bandung SMAN 25 Bandung.*Note : Jangan menggunakan laporan ini secara keseluruhan, analisis lagi serta usahakan mengerjakan sesuai dengan kemampuan Anda |
0 Response to "Laporan Praktikum Dioda Zener dan LED"
Post a Comment