Praktikum Diode Semikonduktor

Laporan Praktikum Elektronika Dasar

Diode Semikonduktor

 ABSTRAK   

Telah dilakukan praktikum tentang diode semikonduktor dengan tujuan untuk mengetahui karakteristik rangkaian diode panjar maju dan diode panjar mundur serta menghitung nilai resistansi dari diode semikonduktor. Dioda adalah peralatan elektronik yang dapat melewatkan arus pada satu arah saja. Metode yang digunakan adalah metode sederhana di laboratorium dengan mengubah nilai tegangan masukan dari 6 V hingga 0 V.

Dilakukan dua kali percobaan yaitu karakteristik panjar maju dan mundur serta penetuan nilai resistansi. Ketika rangkaian diberi panjar maju, maka pada rangkaian akan dialiri arus listrik karena tegangan pengahalang mengecil yang dibuktikan oleh lampu yang menyala terang yang terpasang pada rangkaian.

Sedangkan saat rangkaian diberi panjar mundur, maka tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian karena besarnya tegangan penghalang, yang dibuktikan dengan lampu yang tidak menyala pada rangkaian. Untuk menentukan nilai resistansi, tegangan masukan dan tegangan keluaran harus diketahui. Berdasarkan percobaan, nilai resistansi yang diperoleh berturut-turut sebesar 44 Ω, 37 Ω, 37 Ω, 28 Ω, 24 Ω, 21 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, dan 0 Ω.

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1. Tujuan Praktikum
a. Mengetahui karakteristik rangkaian diode panjar maju dan diode panjar mundur.
b.Menghitung nilai resistansi dari dioda semikonduktor.

2. Waktu Praktikum
Kamis, 12 November 2015

3. Tempat Praktikum
Lantai II, Laboratorium Fisika Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mataram.

ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM

1. Alat- alat Praktikum
a. Power supply var. Max. 25V
b. Single lamp modul
c. Breadboard
d. Kabel multimeter
e. Kabel banana-banana
f. Kabel banana-aligator
g. Multimeter

2. Bahan- bahan Praktikum
a. Resistor 220Ω/2 watt
b. Dioda 1N4148

LANDASAN TEORI

Dioda merupakan salah satu komponen elektronika yang termasuk komponen aktif yang terbentuk dari sambungan dua jenis semikonduktor tipe p dan tipe n, sisi p disebut anoda dan sisi n disebut katoda. Sisi anoda berbentuk segitiga atau kepala panah yang menunjukkan arus listrik, sementara sisi katoda digambarkan sebagai tembok penghalang, seperti gambar di bawah ini:

Diode Semikonduktor

Dari simbol ini didapat prilaku diode. Bila kutub positif baterai di sambungkan ke bagian anoda dan kutub negatif disambungkan ke bagian katoda, maka arus akan mengalir pada arah yang ditunjukkan oleh kepala anak panah. Namun, bila sambungan kutub-kutubnya dibalik, arus tidak akan mengalir. Ini adalah kondisi dioda ideal. Adanya arus panjar balik maupun bocor diabaikan (Woolard, 2006: 49).

Apabila semikonduktor jenis n disambung dengan jenis p, maka sambungan ini disebut diode sambungan (junction diode) seperti yang ditunjuk pada gambar di bawah ini:

Tampak dalam gambar adanya perbedaan konsentrasi antara elektron bebas dengan lubang mengakibatkan terjadinya difusi elektron dari semikonduktor jenis n ke jenis p dan difusi dari semikonduktor jenis p ke jenis n. Di sekitar sambungan, elektron dan lubang akan saling menetralkan sehingga keduanya sirna (disebut rekombinasi). Dalam rekombinasi ini, energi elektron berubah menjadi getaran kristal atau jenis bahan tertentu menjadi cahaya (LED = light emitting diode) (Wahyudi, 2012: 68).

Bias mundur adalah pemberian tegangan negatif baterai ke terminal anoda (A) dan tegangan positif ke terminal katoda (K) dari suatu dioda. Dengan kata lain, tegangan anoda katoda (VA-K < 0). Gambar di bawah ini menunjukkan dioda diberi bias mundur.

Apabila tegangan positif baterai dihubungkan ke terminal anoda (A) dan negatifnya ke terminal katoda (K), maka dioda disebut mendapatkan bias maju (forward bias). Dengan demikian (VA-K > 0). Gambar di bawah ini menunjukkan dioda diberi bias maju (Surjono, 2007: 13).

PROSEDUR PERCOBAAN

1. Diperiksa diode yang akan digunakan. Ditentukan elektroda anoda dan katodanya.
2. Dibuat  rangkaian seperti di bawah ini. Diamati apa yang terjadi.

3. Diubah polaritas diode. Diamati apa yang terjadi.
4. Dibuat kesimpulan dari hasil 2 dan 3.
5. Dibuat rangkaian seperti gambar di bawah ini.

6. Diatur tegangan input dc sebesar 6V. Diukur tegangan pada diode menggunakan multimeter dc.

PEMBAHASAN

Praktikum ini membahas tentang diode semikonduktor dengan tujuan mengetahui karakteristik rangkaian dioda panjar maju dan panjar mundur serta menghitung nilai resistansi dari dioda semikonduktor. Dioda adalah sebuah peralatan elektronik yang dapat melewatkan arus pada satu arah saja.

Dioda memegang peranan penting dalam elektronika, diantaranya menghasilkan tegangan searah dari  dari tegangan bolak balik, untuk membentuk berbagai gelombang, serta untuk mengatur tegangan searah agar tidak berubah. Bentuk dioda yang lazim digunakan terdiri dari dioda semikondutor jenis p yang dibuat tersambung dengan semikonduktor jenis n atau bisa disebut dioda sambung.

Praktikum ini menggunakan dua jenis percobaan. Percobaan pertama yaitu mengetahui karakteristik rangkaian diode panjar maju dan panjar mundur. Pada percobaan ini dilakukan pengulangan sebanyak dua kali dengan mengubah polaritas dioda. Ketika diode diberi panjar maju, artinya diode jenis p diberi potensia (+) dan jenis n diberi potensial (-), akhirnya potensial penghalang pada jenis p menjadi lebih rendah sehingga lubang menjadi lebih mudah untuk melewatinya dan potensial penghalang pada jenis n menjadi lebih tinggi sehingga lubang sulit kembali ke n (-).

Dengan demikian, arus lebih mudah melewati rangkaian. Berdasarkan hasil praktikum, saat rangkaian diberi panjar maju dengan tegangan 6 V lampu yang terpasang pada rangkaian menyala. Hal ini membuktikan bahwa ada arus yang mengalir pada rangkaian sehingga lampu menyala. Saat rangkaian diberi panjar mundur, potensial tegangan penghalang menjadi tinggi sehingga arus menjadi sulit untuk melewati rangkaian, sehingga lampu tidak menyala. Hal ini membuktikan bahwa tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian atau dapat dikatakan bahwa arus yang mengalir berbalik arah (-) atau bernilai negatif. Dari hasil yang didapatkan, menyatakan bahwa praktikum ini berhasil atau sesuai dengan teori.

Pada percobaan kedua yaitu mengukur tegangan keluaran pada rangkaian, dengan begitu resistansi dari deode semikonduktor dapat dihitung. Pada percobaan ini digunakan dioda yang dipanjar maju dengan diberikan resistor sebesar 220 Ω, serta tegangan masukan yang berbeda-beda, mulai dari 6 V hingga 0 V. Berdasarkan hasil praktikum didapat tegangan keluaran yang semakin turun dari 1V; 0,8V; 0,7V; 0,5V; 0,4V; 0,3V; 0,3V; 0,25V; 0,2V; 0,15 V; 0,1 V; 0,05 V; dan 0 V. Dengan demikian diperoleh nilai resistansi berturut- turut sebesar 44 Ω, 37 Ω, 37 Ω, 28 Ω, 24 Ω, 21 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, dan 0 Ω. Berdasarkan hasil perhitungan maupun analisis data, dapat dikatakan bahwa semakin rendah tegangan masukan maka semakin rendah pula tegangan keluarannya. Terdapat persentase error sebesar 39,7 %.

PENUTUP

1. Kesimpulan
 Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
a. Apabila pada rangkaian diberi panjar maju, maka pada rangkaian akan dialiri arus karena tegangan penghalang mengecil yang dibuktikan dengan menyalanya lampu yang terpasang pada rangkaian. Begitupun sebaliknya, apabila pada rnagkaian diberi panjar mundur, maka tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian karena semakin besarnya tegangan penghalang dan dibuktikan oleh lampu yang mati pada rangkaian.

b. Untuk menentukan nilai resistansi, tegangan masukan dan tegangan keluaran harus diketahui. Berdasarkan percobaan, nilai resistansi yang diperoleh berturut- turut sebesar 44 Ω, 37 Ω, 37 Ω, 28 Ω, 24 Ω, 21 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, 24 Ω, dan 0 Ω.

2. Saran
a. Diharapkan kepada praktikan untuk teliti dalam membaca skala yang ditunjuk pada power supply maupun multimeter.
b. Diharapkan agar praktikan melakukan kerjasama team  yang baik agar praktikum berjalan dengan optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Surjono, Herman. 2007. Elektronika: Teori dan penerapan.  Jember: Cerdas Ulet Kreatif.
Wahyudi. 1207. Elektronika Dasar I.  Mataram: FKIP Press.
Woolard, Harry. 2006. Elektronika Praktis. Jakarta: Erlangga.
www.gammafisblog.com

Bagikan Artikel ini