2.4 KONFIGURASI DIODE SERI DENGAN INPUT DC
1. Tujuan
- Untuk mengetahui konfigurasi dioda dengan input DC
- Untuk mempelajari tentang pemakaian dioda pada suatu rangkaian
- Untuk menentukan arah dioda dengan tepat
2. Alat dan Bahan
Battery
Fungsi : Sebagai sumber arus listrik dengan menyimpan energi potensial listrik
Spesifikasi : E 12V
Diode
Fungsi : Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah
Spesifikasi : D DIODE
Resistor
Fungsi : Sebagai penghambat arus listrik
Spesifikasi : R 10k
Generator DC
Fungsi : Untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik DC
Voltmeter DC
Fungsi : Untuk menunjukkan besar tegangan yang melaluinya
Spesifikasi : Volts
Ground
Fungsi : Sebagai penghantar arus listrik ke tanah
3. Dasar Teori
Pada bagian ini model perkiraan digunakan untuk menyelidiki sejumlah seri konfigurasi
dioda dengan input DC.
Untuk setiap konfigurasi, status setiap dioda harus ditentukan terlebih dahulu. Yang dioda
"on" dan mana yang "off"? Setelah ditentukan, padanan yang sesuai sebagai didefinisikan
dalam Bagian 2.3 dapat diganti dan parameter jaringan yang tersisa ditentukan.
"Secara umum, dioda berada dalam status "on" jika arus dibuat oleh sumber terapan
sedemikian rupa sehingga arahnya cocok dengan panah di simbol dioda, dan VD 0,7 V
untuk silikon dan VD 0,3 V untuk germanium."
Untuk setiap konfigurasi, gantilah dioda secara mental dengan elemen resistif dan
perhatikan arah arus yang dihasilkan seperti yang ditetapkan oleh tegangan yang
diterapkan ("tekanan"). Jika arah yang dihasilkan adalah “cocok” dengan panah pada
simbol dioda, konduksi melalui dioda akan terjadi dan perangkat dalam keadaan “hidup”.
Deskripsi di atas, tentu saja, bergantung pada suplai yang memiliki tegangan lebih besar
dari tegangan "turn on" (VT) dari setiap dioda.
Jika dioda berada dalam status "on", Anda dapat menempatkan penurunan 0,7 V di
sepanjang elemen, atau jaringan dapat digambar ulang dengan sirkuit ekuivalen VT
seperti yang didefinisikan dalam Tabel 2.1. Pada waktunya, preferensi mungkin hanya
memasukkan penurunan 0,7 V setiap dioda "on" dan tarik garis melalui setiap dioda
dalam keadaan "mati" atau terbuka. Awalnya, bagaimanapun, metode substitusi akan
digunakan untuk memastikan bahwa voltase dan level arus yang tepat ditentukan.
Gambar 2.12 Mengganti file model yang setara untuk "on" dioda dari Gambar 2.10.
Rangkaian seri dari Gambar 2.10 yang dijelaskan secara rinci pada Bagian 2.2 akan
digunakan untuk mendemonstrasikan pendekatan yang dijelaskan dalam paragraf di atas.
Keadaan dioda pertama kali ditentukan dengan mengganti dioda secara mental dengan
elemen resistif seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.11. Arah yang dihasilkan dari I
adalah cocok dengan panah pada simbol dioda, dan karena E VT dioda berada dalam status
"on". Jaringan kemudian digambar ulang sebagai ditunjukkan pada Gambar. 2.12 dengan
model ekivalen yang sesuai untuk dioda silikon bias maju. Perhatikan untuk referensi di
masa mendatang bahwa polaritas VD sama dengan yang akan dihasilkan jika sebenarnya
dioda adalah elemen resistif. Tegangan dan arus yang dihasilkan levelnya adalah sebagai
berikut:
Pada Gambar 2.13, dioda Gambar 2.10 telah dibalik. Mengganti dioda secara mental
dengan elemen resistif seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.14 akan mengungkapkan
bahwa arah arus yang dihasilkan tidak sesuai dengan tanda panah pada simbol dioda.
Dioda dalam keadaan "mati", menghasilkan rangkaian ekivalen dari Gambar 2.15. Karena
rangkaian terbuka, arus dioda adalah 0 A dan tegangan resistor R adalah sebagai berikut:
Fakta bahwa VR 0 V akan membentuk volt E melintasi sirkuit terbuka seperti yang
didefinisikan oleh Hukum tegangan Kirchhoff. Ingatlah selalu bahwa dalam kondisi apa
pun DC, AC nilai sesaat, pulsa, dan seterusnya — hukum tegangan Kirchhoff harus
dipenuhi!
4. Example
1. Example 2.6
Gambar 2.16 Contoh Sirkuit 2.6.
Untuk konfigurasi dioda seri pada Gambar 2.16, tentukan VD, VR, dan ID.
Jawab:
Karena tegangan yang diberikan menetapkan arus searah jarum jam agar sesuai dengan
panah simbol dan dioda dalam status "on",
2. Example 2.7
Gambar 2.17 Menentukan jumlah yang tidak diketahui untuk Contoh 2.7.
Ulangi Contoh 2.6 dengan dioda terbalik.
Jawab :
Menghapus dioda, kami menemukan bahwa arah I berlawanan dengan panah di simbol
dioda dan padanan dioda adalah rangkaian terbuka apa pun modelnya dipekerjakan.
Hasilnya adalah jaringan dari Gambar 2.17, di mana ID 0 A karena sirkuit terbuka. Sejak
VR IRR, VR (0) R 0 V. Menerapkan hukum tegangan Kirchhoff di sekitar
hasil loop tertutup
5. Problem
1. Problems 6
a. Vo = E - VT1 - VT2 = 20 V - 0.7V - 0.3V = 19 V
b. arus yang dihasilkan melalui rangkaian adalah
I = E1 - E2 - VD / R1 + R2
= 10V - 5V - 0.7V / 1.2 + 4.7 k ohm = 2.243 mA
dan tegangan
V1 = IR1 = 2.243 mA x 1.2 k ohm = 2.69V
V2 = IR2 = 2.243 mA x 4.7 k ohm = 10.54V
terapkan hukum tegangan kirchhoff maka didapat rumus
-E2 + V2 - Vo = 0
Vo = V2 - E2 = 10,54V - 5V = 5.54V1. Dioda yang bekerjanya lebih baik pada daerah breakdown adalah dioda
a. Zener
b. Foto diode
c. Schottky
d. LED
e. Seven segmen
2. Pada dioda, bila terminal negative sumber dihubungkan dengan bahan tipe-n, dan terminal positif dihubungkan dengan bahan tipe- p, hubungan ini disebut dengan:
a. Forward bias
b. Tanpa bias
c. Dias semu
d. Reverse bias
e. Bias nyata
7. Percobaan
- Prosedur Percobaan
Siapkan komponen yang dibutuhkan
Letakkan semua komponen sesuai foto di bawah
Selanjutnya, hubungkan semua komponen yang telah diletakkan
Setelah semua komponen tersusun dan terhubung
Jalankan simulasi rangkaiannya
- Foto Rangkaian Simulasi
- Prinsip Kerja
Pertama, arus akan mengalir Battery menuju Diode dengan arahnya menuju Resistor dan
Ground yang dapat dikatakan arus terhubung tersebut mengalir pada Diode, sedangkan
apabila Diodenya dibalik maka arus tidak terhubung tidak akan mengalir pada Diode yang
dapat dikatakan ID = 0 yang dalam simulasinya dirumpamakan sebagai Button. Setelah itu,
arus menuju Resistor yang mana terjadi penurunan tegangan. Terakhir, arus diteruskan
menuju Ground.
- Video Simulasi Rangkaian
8. Download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar