Laporan Praktikum Elektronika Dasar Dioda Zener

  • Whatsapp
Dioda Zener
ilustrasi Dioda Zener

Download Laporan Praktikum Elektronika Dasar Dioda Zener dan landasan teori mengenai Dioda Zener lengkap dengan pembahasan dalam format DOC. Laporan Praktikum ini merupakan laporan yang admin susun dari berbagai sumber agar informasi yang di berikan lebih banyak.

1. Pendahuluan

Judul: Teorema Dioda Zener

Tujuan: Adapun tujuan dari Praktikum Dioda Zener ini adalah sebagai berikut:

  1. Dapat menyebutkan karakteristik dioda zener dengan benar.
  2. Dapat diharuskan membadakan fungsi dari dioda zener dengan dioda biasa dengan benar.
  3. Dapat mengukur tegangan dan arus zener dengan benar.

2. Landasan Teori

Menurut Sutrisno (1986;111) jika tegangan mundur pada dioda p-n diperbesar, pada suatu nilai tegangan maka arus mundur naik dengan cepat sekaliseperti pada gambar 4.54. tegangan mundur yang terjadi disebut dengan tegangan balik puncak (PIV). Peristiwa ini terjadi karena dadalnya ikatan kovalen silikon didalam daerah pengosongan pada sambungan p-n.ada dua mekanisme kedadalan:

Pada keaadaan zener, medan listrik yang tinggi dalam daerah pengosongan menyebabkan elektron  pada ikatan kovalen lepas menjadi elektron bebas. Pada mekanisme ini tegangan dadal (PIV) berkurang dengan naiknya suhu.

Mekanisme yang kedua yaitu dadal town send. Terjadi karena elektron bebas mendapat pecepatan cukup tinggi, sehingga menumbuk atom akan terjadi elektron bebas. Pada mekanisme yang terakhir tegangan dadal bertambah  jika suhu naik. Tegangan dadal dapat diatur dengan mengubah konsentrasi. Donor dan aseptor. Dioda yang digunakan pada daerah dadal disebut dioda zener.

Menurut Bishop (2004;89) apabila sebuah dioda zener diberikan bias mundur dengan  tegangan  kecil, dioda ini akan bereaksi sebagaimana layaknya sebuah dioda biasa. Dalam  hal ini dioda zener tidak akan menghantarkan  arus listrik.

Apabila sebuah dioda zener diberi bias mundur denga tegangan yang lebih besar dari suatu nilai tertentu , yang disebut sebagai zener. Dioda dengan mudah menghantarkan arus listrik.

Tegangan zener dari sebuah dioda zener ditetapkan pada saat dioda dibuat. Tegangan ini umumnya berada dalam  kisaran 2,7 V hingga 20V, dengan toleransi ± 5%. Dioda-dioda zener digunakan untuk mengatur tegangan output yang dihasilkan oleh sebuah catu daya. Rangakain pada gambar disebelah yang sekaligus mampu meratakan output DC yang dihasilkan.

In addition to the rectifying behavior for sucha scholttky- type junction, one can also design in principle, a zener junction by creating an asymmetry in the degree of doping of the electroactive layers. For example, one can envusage to control, chemically or electro chemically, the degree of  p-doping  in the SCP without affecting  the properties of the n-type semiconductor nano particle layer. Such a zener junction cannot be separately introduced  to neighboring layers. Additionally,  n-doped SCP (plypyrole or polythiophene, for example).  Tend to become dedoped upon exposure to air. This problem can  be overcome by coupling the p-type SCP to an n-type semiconductor nano particle layer (Cassagneau et all, 1998; 7849).

Dioda zener merupakan tulang punggung tegangan. Keberadaan dioda zener akan  mempermudah pemprosesan  isyarat analog. Namun sayangnya, badan zener kebanyakan dibangun  drai badan mengkilat sehingga label sulit dibaca hilang terkelupas, akibatnya zener, sering disalah pasangkan  sebagai dioda penyearah kecil. Peran zener pun tak lupa masih berperan dalam  rangkaian . ketika tegangan membesar, breakdown terjadi, akibatnya rangkaian tidak dapat berfungsi seperti yang diharapkan, untuk itu keberadaan tester yang dapat mengetahui kelayakan dan nlai zener sangat diperlukan.

Dioda zener sangat tidak lazim jika digunakan sebagai penyearah. Dioda zener bekerja pada tegangan breakdown. Sifat ini sangat diperlukan pada regulator tegangan, adanya kelebihan tegangan pencatu balik dioda zener akan dibenamkan. Sementara tegangan pada ujung katoda dioda zener yang bertahan pada tegangan zener. Arus yang melewati terbatas pada kapasitas dioda zener bertahan pada tegangan zener. Arus yang melewati terbatas pada kapsitas dioda zener yang diekspresikan sebagai daya dioda zener dalam satuan watt (Hidayat, 2016;37).

Menurur Surjono (2007;41-42) struktur dioda zener tidaklah jauh berbeda dengan dioda biasa, hanya tinggkat dopingnya saja yang sangat berbeda. Kurva karakteristik dioda zener juga sama seperti dioda biasa, namum perlu dipertegas adanya daerah breakdown dimana pada saat bias mundur mencapai tegangan breakdown maka arus dioda naik dengan cepat. Daerah breakdown inilah titik fokus penerapan dioda zener. Sedangkan pada dioda biasa tidak diperbolehkan pemberian tegangan mundur sampai pada daerah breakdown, karena bisa merusak dioda.

3. Alat Dan Bahan

Berikut merupakan alat dan bahan dalam Praktikum Dioda Zener dan jumalhanya:

  1. Breadboard                       : 1unit
  2. Dioda zener                      : 1buah
  3. Resistor                             : 2buah
  4. DC power suply                : 1unit
  5. Multimeter Digital           : 1unit

4. Prosedur Percobaan

Adapun Prosedur Praktikum Dioda Zener adalah sebagai berikut:

Dioda Zener

  1. Disiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan saat melaksannakan percobaan.
  2. Diperiksa semua kembali alat dan bahan, pastikan semua dalam keadaan baik.
  3. Dirangkai seperti pada gambar dibawah ini pada breadboard.
  4. Dilepaskan  beban pada Rl buat tegangan power suppy sebesar 0V.
  5. Dilakukan pengukuran Vz dan Iz mulai dari 0V kemudian naikkan secara perlahan dari 1V sampai kurang lebih 9V. tulis hasil pada table kerja 2.1
  6. Usahakan arus zener Iz jangan sampai melebihi 50mA. Kemudian gambarkan kurva karakteristik zener untuk kondisi bias reverse
  7. Dicari tegangan knee dan resistansi zenernya Rz. Kemudian catat hasilnya pada tabel kerja 2.2
  8. Dipasanglah kembali bebabn pada RL pada percobaan regulasi tegangan, lalu ukur arus source IT, arus zener arus beban, dan tegangan keluaran (output) beban penuh Voff, lalu tulis datanya pada tabel kerja 2.3
  9. Dihitung arus source, arus zener, arus beban dan tegangan keluaran (output) beban penuh Voff, dengan memperhitungkan tegangan zener dan resistansi zener, kemudian tuliskan hasilnya pada tabel kerja 2.3 dan bandingkan kedua hasil tersebut.
  10. Dilepaskan resistansi tegangantanpa beban, lalu ukur arus source, arus zener, dan tegangan output tanpa beban dan catat hasilnya pada tabel 2.4
  11. Dihitunglah arus source, arus zener, dan tegangan output tanpa beban dengan memperhitungkan tegangan zener dan resistansi zener, kemudian tulis hasilnya pada tabel kerja 2.4 dan bandingkan kedua hasil tersebut
  12. Dari hasil pada langkah 8 sampai 11 tentukan presentase regulasinya dari dioda zener, catalah hasilnya pada tabel kerja 2.3 dan 2.4 kemudian bandingkan kedua hasil tersebut.

5. Data Hasil

Data Hasil Praktikum Dioda Zener Kami sajikan dalam bentuk tabel, untuk analisis datanya ada dibawah.

Tabel 2.1 Data Pengkukuran Karakteristik Zener

Tegangan input,Vin (volt)Tegangan zener, ZN (volt)Arus zener, IZ (µA dan mA)
000
32,940,12
66,170,51
98,960,84
129,220,85

Tabel 2.2 tegangan knee dan resistensi zener

Tegangan Knee Zener9 Volt
Resistensi Zener331,29 Ω

Tabel 2.3 Data Zener Regulator Beban Penuh

Parameter Pengukuran Perhitungan Eror (%)
IT0,51
IZ0,51
IL0,51
Vo (FL)2,79 V

Tabel  2.4 Data Zener Regulator Tanpa Beban

ParameterPengukuranPerhitunganEror (%)
It 4,1
Iz 1,4
Vo (NL) 6,17
VR (%) 102,8%

6. Pembahasan

Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan teorema dioda zener, kami melakukan 4 kali percobaan tetapi kami hanya melakukan 3 kali percobaan, dikarenakan ada kondisi lain yang tidak memungkinkan untuk  melakukan pengukuran dengan lengkap.

Pada percobaan ini kami membahas tentang karakteristik teorema dioda zener, karakteristik teorema dioda zener menyalurkan arus listrik mengalir kearah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas “tegangan tembus” (breakdown voltage) atau tegangan zener. Dioda zener dirancang supaya bisa beroprasi pada rangkaian bias balik atau reserve bias. Pada sebuah rangkaian bias maju atau forward bias dan dipasangkan zener berfungsi seperti dioda pada umumnya yaitu penyearah arus. Akan teatapi jika dipasangkan pada reverse bias balik dioda akan mencapai tegangan breakdown dan tegangan ini menjadi tegangan referensi. Adapun gambar simbol dioda zener berikut.

Pada pembahasan berikutnya yaitu menjelaskan  masing masing pada percobaan yang telah dilakukan. Data pengukuran karakteristik zener adalah untuk mengaplikasikan dioda zener sebagai regulator tegangan sederhana, pertama siapkan alat dan bahan yang digunakan untuk pengukuran karaktristik zener setelah itu buatlah rangkaian seperti yang ada dipenuntun, setelah tersusun barulah diukur nilai tegangan dengan cara meletakkan kabel probe dan kabel buaya yang diosiloskop diujung atas dan bawah dioda zener.

Setelah mengukur tegangan zener selanjutnya kami mengukur arus zener. Kami membuat rangkaian dengan menjepit dioda zener menggunkan penjepit buaya dan diukur dengan multimeter analog dan didapatkan hasilnya yang kami tulis didata hasil.

Kemudian kami melakukan percobaan tegangan knee dan resistansi zener, kami tidak melakukana pengukuran dikarenakan ada kendala jadi kami melihat data literatur.

Selanjutnya kami mengukur data zener regulator beban penuh dengan membuat atau menyusun rangkaian yang ada di buku penuntun, lalu kami baru melakukan pengukuran, caranya sama dengan mengukur tegangan zener pada percobaan pertama dan didapatkan hasilnya.

Setelah itu kami melakukan percobaan pengukuran data zener regulator tanpa beban, dimana cara pengukurannya sama tetapi tidak menggunakan beban pada saat membuat rangkaian dan didapatkan hasilnya.

Berikut gambar kurva karakteristik dioda zener

Adapun kami membahas perbedaan dioda zener dan dioda biasa, perbedaannya yaitu beda simbolnya, dioda biasa fungsinya untuk penyearah sedangkan dioda zener untuk regulasi tegangan. Selanjutnya beda prinsip kerjanya, dioda biasa tidak bisa diberi tegangan balik ,sedangkan dioda zener jika diberi tegangan balik yang melebihi tegangan zenernya, maka ia akan membuang tegangan lebihnya ke ground dan tegangan yang paralel hanya akan ada seperti tegangan zenernya.

Adapun prinsip kerja dioda zener yaitu pada dasarnya, dioda zener akan menyalurkan arus listrik yang mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan malampaui batas “breakdown voltage” atau tegangan tembus dioda zenernya. Karakteristik ini berbeda dengan dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. Tegangan tembus (breakdown voltage) ini disebut juga tegangan zener.

7. Kesimpulan

Pada Praktikum Dioda Zener, dapat disimpulkan bahawa :

  1. Dioda zener memiliki karakteristik menyalurkan arus listrik mengalir kearah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melalui batas (Breakdown Voltage)
  2. Perbedaan fungsi antara dioda biasa dengan dioda zener yaitu diodaa biasa difungsikan untuk penyearah, sedangkan dioda zener untuk regulasi tegangan.
  3. Untuk mengukur tegangan zener dan arus zener menggunakan power supply, multimeter, dan rangkaian

8. Daftar Pustaka

Berikut merupakan sumber-sumber pustaka yang kami ambil untuk melengkapai Laporan Praktikum Dioda Zener ini:

  • Bishop (2004). Dasar-Dasar Elektronika. Jakarta;erlangga
  • Cassagneau,Thierry, Mallouk, Thomas E,and Fendler, Janos H (1998). Layer-By-Layer Assembly Of Thin Zener Diodes From Conducting Polymers  And Cdse Nanoparticles.Journal American Chemical Society,7848-7859
  • Hidayat, Samsul, Prayekti, Asim Era Budi,Hidayat,Nurul (2016). Dioda Zener Tester 45V Dengan Resolusi 0,05V. Jurnal Fisika, 37
  • Surjono (2007). Elektronika Teori Dan Penerapan. Jember ;Cerdas Ulet Kreatif
  • Sutrisno (1986). Elektronika Jilid 1. Bandung ;ITB

9. Lampiran

Lampiran Hitung

A. Menentukan Vout

B. Menetukan VR

VR = Vin – VL = 0-0=0
VR = Vin – VL = 3-1,5=1,5
VR = Vin – VL = 6-3=3
VR = Vin – VL = 9-4,5=4,5
VR = Vin – VL = 12-6=6

C. Menentukan IL

D. Menetukan IZ

IZ = IR – IL = 0,13-0=0,13 A
IZ = IR – IL = 0,51-0,006=0,45 A
IZ = IR – IL = 0,84-0,01=0,83 A
IZ = IR – IL = 0,85-0,02=0,83 A
IZ = IR – IL = 0-0=0 A

E. Menetukan IT

IT = IZ + IL = 0+0=0 A
IT = IZ + IL = 0,13+0,006=0,136 A
IT = IZ + IL = 0,51+0,01=0,52 A
IT = IZ + IL = 0,83+0,02=0,85 A
IT = IZ + IL = 0,83+0,027=0,857 A

F. Menentukan resistansi

G. Menentukan eror (%) beban penuh

H. Menentukan eror (%) tanpa beban

10. Download Laporan Praktikum [DOC]

Anda dapat mendowload Laporan Praktikum Dioda Zener ini dengan format DOC dengan meng-klik tombol download dibawah ini.

Tombol Download

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *