1. Soal[Kembali]

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

    Jawab:

    Dioda adalah salah satu komponen elektronika yang umumnya berfungsi sebagai penyearah, blocking, ataupun saklar arus listrik pada rangkaian elektronika. Simbol dioda berbentuk segitiga yang menghadap tegak lurus terhadap suatu garis lurus. Dioda memiliki dua kutub, positif dan negatif. Bagian segitiga adalah kutub positif (anoda) dan bagian garis lurus adalah kutub negatif (katoda).


Gambar 1. Simbol dari komponen dioda.


2. Jelaskan prinsip kerja dan kurva karakteristik dari diode!

    Jawab:

    Prinsip kerja dari dioda yaitu menerapkan prinsip forward bias dan reverse bias.

Forward bias adalah ketika dioda meloloskan arus yang melalui kutub positif/anoda selama memenuhi nilai forward voltagenya (umumnya 0.7 V). Karena bilamana tegangan inputnya kurang dari nilai forward voltagenya, maka dioda tidak akan aktif. Sedangkan Reverse bias adalah saat dioda memblokir arus yang mengalir melalui kutub negatif/katoda selama tegangannya tidak melebihi nilai reverse voltagenya. Bilamana tegangannya melebihi nilai reverse voltage, maka arus akan bocor sehingga tidak dapat dibendung oleh dioda lagi.

Gambar 2. Kurva karakteristik dioda.

    Seperti kita tahu bahwa forward bias adalah arus maju, sehingga nilai polaritasnya adalah positif dan bisa dilihat di gambar 2 pada daerah yang diplot positif, bilamana nilai tegangan inputnya kurang dari nilai forward voltagenya/Vf maka dioda sebetulnya belum aktif (mungkin ada sedikit arus yang sudah lewat, tergantung faktor bahan dan nilai Vf nya mungkin berbeda), dan ketika tegangannya mencapai nilai Vf maka dioda akan aktif dan arus mengalir lewat.

Selain itu, reverse bias yang merupakan arus mundur, nilai polaritasnya negatif. Sehingga pada gambar 2 di daerah grafik yang diplot negatif, dioda akan terus memblok aliran arusnya. Namun bila nilai tegangan inputnya melebihi nilai reverse voltagenya/Vbd maka dioda sudah tak kuasa menahan aliran arus sehingga terjadi yang namanya breakdown condition yang dapat membuat dioda rusak.


3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dioda Zener!

    Dioda zener adalah jenis dioda yang dapat beroperasi baik dalam keadaan forward bias ataupun ketika saat dimana dioda zener meloloskan arus bolak-balik (baik arus maju ataupun arus mundur) khusus ketika tegangan inputnya melebihi nilai voltage breakdown.

Jadi, bilamana tegangan input pada rangkaian kurang dari nilai voltage breakdown dioda, maka dioda akan bekerja secara forward bias. Namun bila nilai tegangan input melebihi nilai voltage breakdown, maka dioda akan bekerja secara forward bias dan juga meloloskan arus yang berlawanan arah (singkatnya arus akan mengalir di kedua arah/arus bolak-balik).


4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Clipper!

Clipper adalah jenis rangkaian dalam elektronika yang berfungsi untuk 'memotong' sebagian sinyal dalam keadaan tertentu agar dapat memodifikasi sinyal output yang diinginkan. Hal ini berguna terutama dalam hal penyaringan dan pemrosesan sinyal.


5. Jelaskan prinsip kerja clipper!

Misalnya untuk contoh sederhananya yaitu menggunakan prinsip forward bias dan reverse bias pada dioda.

Sebuah dioda kita hubungkan dengan sumber AC dan sebuah beban pada rangkaian seri. Sesuai prinsipnya, grafik dari rangkaian bersumber AC tentunya terdapat sinyal positif dan negatif (bukit dan lembah). Saat rangkaian dijalankan dan dioda aktif, arus positif akan dilewatkan dioda sedangkan arus negatif akan diblok oleh dioda. Hal ini akan membuat perpotongan sinyal di bagian negatif dari grafik hasil outputannya. Sehingga sinyal outputannya hanya terdiri dari sinyal positif saja.


2. Prinsip Kerja[Kembali]


Gambar 3. Rangkaian forward bias.

Pada gambar 3, sumbu positif sumber kita hubungkan dengan sumbu positif/anoda dioda, lalu sumbu negatif/katoda anoda disambungkan dengan sumbu positif led. Hal ini akan mengakibatkan arus mengalir secara forward bias sehingga lampu led menyala.



Gambar 4. Rangkaian reverse bias.

Dengan menggunakan rangkaian yang sama dengan gambar 3, namun kali ini polaritas dari sumber kita balik, sehingga sumbu positif sumber kali ini terhubung langsung dengan sumbu negatif/katoda dari dioda, yang mana arus akan mengalir secara reverse bias dan mengakibatkan lampu tidak menyala karena dioda memblok aliran listriknya.



Gambar 5. Rangkaian dioda zener

Pada dioda zener, terdapat nilai breakdown voltage yang mana bila nilai tegangan input lebih kecil dari nilai breakdown voltage, dalam keadaan forward bias arus akan diloloskan sebagaimana biasanya. Namun saat tegangan input lebih besar dari nilai breakdown voltage, akan didapatkan tegangan outputnya akan sama dengan nilai breakdown voltage dioda zener tersebut.



Gambar 6. Rangkaian clipper

Pada rangkaian clipper gambar 6, dioda akan berperan menjalankan prinsip forward bias dan memblok arus yang berbeda fasa, sehingga akan meloloskan bentuk sinyal setengah gelombang. Dan pada outputnya, sinyal negatif di cut sehingga hanya tersisa sinyal positifnya saja.

3. Video Simulasi[Kembali]


Video simulasi rangkaian forward dan reverse bias.

Video simulasi rangkaian dioda zener.

Video simulasi rangkaian clipper.


4. Download File[Kembali]

Download file rangkaian forward bias dan reverse bias [klik]

Download file rangkaian forward bias dan reverse bias dioda zener [klik]

Download file rangkaian clipper [klik]

Download file video simulasi forward dan reverse bias [klik]

Download file video simulasi dioda zener [klik]

Download file video simulasi clipper [klik]

Download file datasheet dioda [klik]

Download file datasheet resistor [klik]