Tugas Vclass Elektronika Dasar

Tugas v-class 1

soal
-Jelaskan tentang semikonduktor dan berikan juga contohnya ?
jelaskan tentang :
a. Rangkaian diskrit.
b. Rankaian terintegrasi.
-sebutkan macam-macam jenis dioda beserta fungsi dan simbolnya masing-masing.
hitunglah resistansi bulk pada diode 1N662 dengan If =10mA pada 1 volt.
-jelaskan cara kerja diode sebagai penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh.

jawaban :

Semikonduktor bertindak sebagai konduktor yang baik di bawah beberapa kondisi dan konduktor miskin di bawah kondisi lain. semikonduktor merupakan bahan yang bersifat di antara isolator dan konduktor. 

Artinya, semikonduktor dapat menghantarkan arus listrik dan dapat pula tidak menghantarkan arus listrik. Sifat semikonduktor ini bergantung suhu. Jika suhu bahan semakin tinggi, bahan ini akan bersifat konduktor. Sebaliknya, jika suhunya semakin rendah bahan ini akan menjadi isolator.

Sifat-sifat semikonduktor dimanfaatkan dalam pembuatan komponen-komponen listrik seperti transistor dan IC (Integrated Circuit).

Beberapa contoh semikonduktor adalah:

§  Silikon

§  Germanium

§  Berbagai oksida logam

r

rrangkaian diskrit

uupaya arus listrik dapat mengalir dalam kawat penghantar, antara kedua ujung kawat itu harus ada beda potensial untuk itulah diperlukan batu baterai. Arah arus listrik bergerak berlawanan dengan gerak elektronnya arah arus listrik bergerak dari kutub positif baterai menuju ke kutub negatif baterai

• Pada keadaan saklar 1 dan saklar 2 tertutup atau bernilai masing-masing satu, arus listrik mengalir dari batu baterai kutub positif ke 2 arah yaitu :
a) Ke saklar 1 dan 2 lalu menuju dioda yang membuang arus keluar karena anoda menunjuk ke luar, dioda dipergunakan untuk mengalirkan arus ke satu arah yaitu dari semikonduktor tipe p ke tipe n.
b) Ke resistor 1, resistor di gunakan untuk menghambat arus /tegangan pada nilai-nilai tertentu yang diperlukan oleh komponen lain agar dapat bekerja dengan baik. Lalu dari resistor 1 menuju ke lampu LED sehingga lampu menyala, setelah itu arus mengalir ke resistor 2 untuk menghambat arus, lalu menuju ke baterai kutub negatif,begitu seterusnya.
Untuk menentukan besar hambatan pada resistor tetap dapat dilihat dari warna gelang-gelang resistor, seperti yang kelompok kami gunakan yaitu gelang pertama berwarna merah berarti bernilai 2 lalu gelang kedua yang berwarna merah juga yang berarti berwarna merah, gelang ketiga berwarna cokelat yang menandakan bernilai 101. Gelang keempat berwarna emas bertanda toleransi 5% .

RANGKAIAN TERINTEGRASI

tentang teknologi rangkaian terintegrasi. Yang akan dibahas adalah IC standar keluarga 7400 beserta aplikasinya dan IC PLDs (programmable logic devices) meliputi PLA (programmable logic array), PAL (programmable array logic), CPLD (complex PLD) dan FPGA (Field Programmable Gate Array). Tiap-tiap teknologi PLD tersebut akan dijabarkan.

Keluarga IC seri 7400 sendiri mempunyai fungsi masing-masing, yaitu sebagai gerbang logika dasar (NAND, NOR, AND, OR, NOT, XOR, XNOR, dll), flip-flop dan counter, bus transceiver dan fungsi digital lainnya baik kombinasional maupun sekuensial.

Macam2 jenis doida

Dioda emisi cahaya atau light emiting diode

Fungsi dioda emisi cahaya banyak digunakan pada beberapa perangkat elektronik yang ada di sekeliling Anda. Dioda ini juga banyak dikenal sebagai LED sehingga perangkat elektronik yang memanfaatkan dioda ini seringkali menyertakan LED sebagai keunggulannya. Hal ini banyak terjadi pada beberapa televisi LED atau penggunaan lampu LED pada mobil.

Dioda jenis ini biasanya menggabungkan unsur optik sekaligus elektronik. Sehingga penyebutan dioda ini lebih banyak sebagai opteolotronik. Fungsi dioda opteolotronik ini memiliki elektroda masing-masing yakni anoda positif dan juga katroda negatif. Penggolongan dioda ini dilakukan atas dasar arah bias dan juga diameter cahaya serta warna yang dihasilkan.

Diaoda cahaya atau diode photo

Fungsi dioda cahaya adalah seringkali digunakan untuk alarm. Selain digunakan sebagai alarm, dioda cahaya juga banyak digunakan sebagai sensor yang menggunakan pita data berlubang. Anda juga bisa mendapati fungsi dioda ini pada alat pengukur cahaya atau lebih dikenal sebagai Lux Meter.

Dibandingkan jenis dioda lainnya, jenis dioda ini lebih sensitif terhadap cahaya. Dioda ini juga hanya mau bekerja pada daerah-daerah tertentu sehingga tidak semua arus cahaya dapat melewatinya. Biasanya dioda ini dibuat dengan bahan silikon serta geranium.

Dioda kapasitas atau dioda varactor

Fungsi dioda kapasitas ini lebih banyak digunakan sebagai pengendali suara pada televisi. Selain dimanfaatkan untuk merakit komponen dalam televisi, dioda kapasitas juga banyak digunakan sebagai pesawat penerima radio. Dioda ini dianggap sebagai dioda yang sangat unik dibandingkan dioda lainnya. Hal ini karena karakteristiknya yang cukup tidak biasa sehingga fungsi dioda ini juga tidak biasa.

Sesuai dengan namanya, dioda ini memiliki kapasitas yang seringkali berubah-ubah. Perubahan kapasitas ini biasanya ditentukan oleh banyak sedikitnya tegangan yang diberikan pada dioda kapasitas ini. Semakin besar tegangan, maka kapasitasnya akan semakin menurun. Sebaliknya, jika tegangan dikurangi maka kapasitas dioda akan semakin besar.

Dioda penyearah atau dioda rectifier

Fungsi dioda penyearah adalah untuk mengubah arus bolak-balik atau arus AC menjadi arus searah atau DC. Biasanya penggunaan dioda jenis penyearah ini lebih banyak ditemukan pada adaptor. Anda juga bisa menemui dioda penyearah ini pada alternator otomotif. Fungsi dioda pada alternator otomotif ini mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah sekaligus menghasilkan performa yang lebih prima pada cincin komutator.

Biasanya cincin komutator terdapat pada dinamo arus searah. Dengan fungsi dioda ini keberadaannya sangat diperhitungkan dalam dunia otomotif. Biasanya dioada penyearah memiliki beberapa karakteristik yang berbeda berdasarkan tegangan yang dimiliki oleh dioda tersebut.

Dioda zener

Fungsi dioda zener adalah untuk menyelaraskan tegangan yang masuk dan keluar. Tentunya penyelarasan dilakukan berdasarkan kapasitas dari dioda itu sendiri. Jika kapasitas dioda mencapai 5.1 V sementara tegangan yang dihasilkan lebih besar dari kapasitasnya, maka penyelerasan tegangan akan dilakukan.

Biasanya fungsi dioda zener sebagai penyeleras tegangan dilakukan menghasilkan tegangan tetap sesuai kapasitasnya yakni 5.1 V tetapi menerima tegangan dengan kapasitas yang lebih kecil dari 5.1 V. dengan  Dioda ini banyak manfaatnya dalam kehidupan sehari. Sehingga fungsi dioda ini dianggap sangat membantu terutama dalam hal menyelaraskan tegangan.

1.     Daerah Kerja Transistor

1.     Cut Off

Daerah cut off merupakan daerah kerja transistor dimana keadaan transistor menyumbat pada hubungan kolektor – emitor. Daerah cut off sering dinamakan sebagai daerah mati karena pada daerah kerja ini transistor tidak dapat mengalirkan arus dari kolektor ke emitor. Pada daerah cut off transistor dapat di analogikan sebagai saklar terbuka pada hubungan kolektor – emitor.

Titik cut-off transistor adalah titik dimana transistor tidak menghantarkan arus dari kolektro ke emitor, atau titik dimana transistor dalam keadaan menyumbat. Pada titik ini tidak ada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Titik Cutoff didefinisikan juga sebagai keadaan dimana IE = 0 dan IC = ICO, dan diketahui bahwa bias mundur VBE.sat = 0,1 V (0 V) akan membuat transistor germanium (silikon) memasuki daerah cutoff. Titik cut-off transistor ini dapat dianalogikan sebagai saklar dalam kondisi terbuka (Off).

Titik Cut-Off Transistor Adalah Transistor Dalam Kondisi Off (Saklar Terbuka).

Titik cut-off transistor terjadi pada saat transistor tidak mendapat bias pada basis, sehingga transistor tidak konduk atau mengalirkan arus dari kolektor ke emitor. Titik cut-off transistor ini memiliki VCE yang maksimum yaitu mendekati VCC seperti ditunjunkan pada grafik titik cut-off pada garis beban transistor berikut.

Grafik Titik Cut-Off Pada Garis Beban Transistor :

Short-Circuited Base

Andaikan bahwa basis dihubungkan langsung ke emitor sehingga VE = VBE = 0. Maka, IC ≡ ICES tidak akan naik melebihi nilai arus cutoff ICO.

Open-Circuited Base

Jika basis dibiarkan “mengambang” (tidak dihubungkan ke manapun) sehingga IB = 0, didapatkan bahwa IC ≡ ICEO. Pada arus rendah α ≈ 0,9 (0) untuk germanium (silikon), dan dengan demikian IC ≈10 ICO(ICO) untuk Ge (Si). Nilai VBE untuk kondisi open-base ini (IC = -IE) adalah sepersepuluhan milivolt berupa bias maju.

Cutin Voltage

Karakteristik volt-amper antara basis dan emitor pada tegangan kolektor-emitor konstan tidak serupa dengan karakteristirk volt-amper junction dioda sederhana. Jika junction emitor mendapat bias mundur, arus basis menjadi sangat kecil, dalam orde nanoamper atau mikroamper, masing-masing untuk silikon dan germanium. Jika junction emitor diberi bias maju, seperti pada dioda sederhana, tidak terdapat arus basis hingga junction emitor mendapat bias maju sebesar |VBE| > |Vγ|, dengan Vγ adalah tegangan cutin (cutin voltage). Karena arus kolektor secara nominal proportional terhadap arus basis, maka pada kolektorpun tidak terdapat arus, hingga terdapat arus pada basis. Oleh karena itu, plot arus kolektor terhadap tegangan basis-emitor akan memperlihatkan tegangan cutin, seperti halnya pada dioda.

b. Saturasi (Jenuh)

Daerah kerja transistor saat jenuh adalah keadaan dimana transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor tersebut seolah-olah short pada hubungan kolektor – emitor. Pada daerah ini transistor dikatakan menghantar maksimum (sambungan CE terhubung maksimum).

Besarnya tegangan kolektor emitor Vce suatu transistor pada konfigurasi diatas dapat diketahui sebagai berikut. 

Karena kondisi jenuh Vce = 0V (transistor ideal) maka besarnya arus kolektor (Ic) adalah :

Besarnya arus yang mengalir agar transistor menjadi jenuh (saturasi) adalah:

Sehingga besar arus basis Ib jenuh adalah : 

c. Aktif

Pada daerah kerja ini transistor biasanya digunakan sebagai penguat sinyal. Transistor dikatakan bekerja pada daerah aktif karena transistor selelu mengalirkan arus dari kolektor ke emitor walaupun tidak dalam proses penguatan sinyal, hal ini ditujukan untuk menghasilkan sinyal keluaran yang tidak cacat. Daerah aktif terletak antara daerah jenuh (saturasi) dan daerah mati (Cut off).

Daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, yaitu ketika  arus IC konstans terhadap berapapun nilai VCE. Dari kurva ini diperlihatkan bahwa arus IC hanya tergantung dari besar arus IB. Daerah kerja ini biasa juga disebut daerah linear (linear region).

Pengertian Uni Junction Transistor (UJT) dan Cara Kerjanya – Uni Junction Transistor (UJT) atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Transistor Sambungan Tunggal adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor, UJT memiliki tiga terminal dan hanya memiliki satu sambungan. Pada umumnya UJT digunakan sebagai Saklar Elektronik dan penghasil Isyarat Pulsa. Seperti namanya, Uni Junction Transistor atau UJT juga digolongkan sebagai salah satu anggota dari keluarga Transistor, namun berbeda dengan Transistor Bipolar pada umumnya, Uni Junction Transistor atau UJT ini tidak memiliki Terminal/Elektroda Kolektor. UJT  yang memiliki Tiga Terminal ini terdiri dari 1 Terminal Emitor (E) dan 2 Terminal Basis (B1 dan B2). Oleh karena itu, Transistor UJT ini sering disebut juga dengan Dioda Berbasis Ganda (Double Base Diode).

Struktur Dasar Uni Junction Transistor (UJT)

Struktur dasar Uni Junction Transistor atau UJT dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Pada dasarnya UJT terdiri dari semikonduktor jenis Silikon yang bertipe N yang didoping ringan dan sepotong Silikon bertipe P yang berukuran kecil dengan doping tinggi (berat) di satu sisinya untuk menghasilkan sambungan tunggal P-N (P-N Junction). Sambungan Tunggal inilah yang kemudian dijadikan terminologi UJT yaitu Uni Junction Transistor. Di kedua ujung batang silikon yang bertipe N, terdapat dua kontak Ohmik yang membentuk terminal B1 (Basis 1) dan (Basis 2). Daerah Semikonduktor yang bertipe P menjadi Terminal Emitor (E) pada UJT tersebut.

BJT (Bipolar Junction Transistor) tersusun atas tiga material semikonduktor terdoping yang dipisahkan oleh dua sambungan pn. Ketiga material semikonduktor tersebut dikenal dalam BJT sebagai emitter, base dan kolektor (Gambar 1). Daerah base merupakan semikonduktor dengan sedikit doping dan sangat tipis bila dibandingkan dengan emitter (doping paling banyak) maupun kolektor (semikonduktor berdoping sedang). Karena strukturnya fisiknya yang seperti itu, terdapat dua jenis BJT. Tipe pertama terdiri dari dua daerah n yang dipisahkan oleh daerah p (npn), dan tipe lainnya terdiri dari dua daerah p yang dipisahkan oleh daerah n (pnp). Sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan emitter dikenal sebagai sambungan base-emiter (base-emitter junction), sedangkan sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan kolektor dikenal sebagai sambungan base-kolektor (base-collector junction).

Gambar 1. Dua Jenis Bipolar Junction Transistor (BJT)

Gambar 2 menunjukkan simbol skematik untuk bipolar junction transistor tipe npn dan pnp. Istilah bipolar digunakan karena adanya elektron dan hole sebagai muatan pembawa (carriers) didalam struktur transistor.

Gambar 2. Simbol BJT tipe npn dan pnp