Minggu, 24 Januari 2021

1.9 LEMBAR SPESIFIKASI DIODE




LEMBAR SPESIFIKASI DIODE

Tujuan Pembelajaran :
a. Untuk memenuhi tugas perkuliahan elektronika
b. Untuk mengetahui tentang spesifikasi diode
c. Untuk mempelajari aplikasi diode
d. Untuk mempelajari simulasi rangkaian menggunakan aplikasi proteus. 

Bahan/Komponen :

  1. Diode
  2. Resistor
  3. Baterai 

Dasar Teori 

Diode

Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.

Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa Jenis, diantaranya adalah :

·     Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.

·       Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.

·       Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan

·       Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya

·       Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali





Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω).

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :

        1.     Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

        2.     Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

        3.     Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.

       4.     Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut         dengan 10 (10^n).

        5.     Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor.


Baterai

Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya.

    Data pada perangkat semikonduktor tertentu biasanya disediakan oleh pabrikan dalam salah satu dari dua bentuk. Paling sering adalah deskripsi yang sangat singkat yang mungkin terbatas pada satu halaman. Jika tidak, pemeriksaan menyeluruh terhadap karakteristik menggunakan grafik, karya seni, tabel, dan sebagainya. Dalam kedua kasus tersebut, ada bagian data tertentu yang harus disertakan untuk pemanfaatan perangkat yang tepat, yaitu:

1.     Tegangan maju VF ( pada arus dan suhu tertentu)

2.     Arus maju maksimum IF ( pada suhu tertentu)

3.     Arus saturasi balik IF ( pada tegangan dan suhu tertentu)

4.     Peringkat tegangan balik [PIV atau PRV atau V(BR), di mana BR berasal dari istilah "kerusakan"(pada suhu tertentu)]

5.     Tingkat disipasi daya maksimum pada suhu tertentu

6.     Tingkat kapasitansi (sebagaimana didefinisikan dalam Bagian 1.10)

7.     Membalik waktu pemulihan trr ( sebagaimana didefinisikan dalam Bagian 1.11)

8.     Kisaran suhu pengoperasian

    Bergantung pada jenis dioda yang dipertimbangkan, data tambahan juga dapat disediakan, seperti rentang frekuensi, tingkat kebisingan, waktu pengalihan, tingkat hambatan termal, dan nilai pengulangan puncak. Untuk penerapannya, signifikansi data biasanya akan terlihat dengan sendirinya. Jika daya maksimum atau peringkat disipasi juga disediakan, maka dianggap sama dengan produk berikut: 

ID dan VD adalah arus dan tegangan dioda pada titik operasi tertentu
    

Jika kita menerapkan model yang disederhanakan untuk aplikasi tertentu (kejadian umum), kita bisa menggantinya VD = VT = 0,7 V untuk dioda silikon di Persamaan diatas dan menentukan disipasi daya yang dihasilkan untuk perbandingan terhadap peringkat daya maksimum. Sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :



1.35 : Karakteristik kelistrikan dioda tegangan tinggi, kebocoran rendah.


    Salinan persis dari data yang disediakan untuk dioda tegangan tinggi / kebocoran rendah muncul dalam Gambar. 1.35 dan 1.36. Contoh ini akan mewakili daftar data dan karakteristik yang diperluas. Istilah penyearah diterapkan ke dioda bila sering digunakan di proses perbaikan yang akan dijelaskan dalam Bab 2.




1.36 : Karakteristik terminal dari dioda tegangan tinggi.



    Area spesifik dari lembar spesifikasi telah disorot dengan warna biru dengan identifikasi huruf yang sesuai dengan uraian berikut:

A.   Tegangan bias balik minimum (PIVs) untuk dioda padabalik yang ditentukan arus saturasi.

B.  Karakteristik suhu seperti yang ditunjukkan. Perhatikan penggunaan skala Celsius dan berbagai penggunaan [ingat bahwa pembekuan 32°F = 0°C = (H2O) dan titik didih 100°C = 212°F (H2O)].

C.   Tingkat disipasi daya maksimum PD = VDID = 500 mW. Peringkat maksimum daya menurun pada tingkat 3,33 mW per derajat kenaikan suhu di atas suhu kamar (25°C), seperti yang ditunjukkan secara jelas oleh daya kurva penurunan pada Gambar 1.36.

D.   Arus maju konstan maksimum IFmax  = 500 mA (perhatikan IF versus suhu pada Gambar 1.36).

E.     Rentang nilai VF pada IF = 200 mA. Perhatikan bahwa ini melebihi VT = 0,7 V untuk kedua perangkat.

F.      Rentang nilai VF pada IF = 1,0 mA. Catatan dalam hal ini bagaimana batas atas mengelilingi 0,7V.

G.   Pada VR = 20 V dan suhu pengoperasian biasa IR = 500 nA = 0,5 µA, sedangkan pada IR tegangan balik yang lebih tinggi turun menjadi 5 nA = 0,005 µA.

H.  Tingkat kapasitansi antara terminal sekitar 8 pF untuk dioda pada VR = VD = 0 V (tanpa bias) dan frekuensi yang diterapkan sebesar 1 MHz.

I.     Waktu pemulihan terbalik adalah 3  detik untuk daftar kondisi pengoperasian.

 

Sejumlah kurva pada Gambar 1.36 menggunakan skala log. Investigasi singkat dari Bagian 11.2 akan membantu membaca grafik. Perhatikan pada gambar kiri atas bagaimana VF meningkat dari sekitar 0,5 V menjadi lebih dari 1 V sebagai IF meningkat dari 10 µA menjadi lebih dari 100 mA. Pada gambar di bawah ini kita menemukan bahwa arus saturasi balik memang berubah sedikit dengan meningkatnya level VR tetapi tetap kurang dari 1 nA pada suhu kamar hingga VR = 125 V. Akan tetapi, sebagaimana dicatat pada gambar di sebelahnya, perhatikan seberapa cepat arus saturasi balik meningkat seiring dengan kenaikan suhu (seperti yang diperkirakan sebelumnya).

Pada gambar kanan atas perhatikan bagaimana kapasitansi menurun dengan peningkatan terbaliktegangan bias, dan pada gambar di bawah diketahui bahwa resistansi ac ( rd) hanya sekitar 1 Ω pada 100 mA dan meningkat menjadi 100 Ω pada arus kurang dari 1 mA (seperti yang diharapkan dari pembahasan bagian sebelumnya). 

Arus yang diperbaiki rata-rata, arus maju berulang puncak, dan arus lonjakan maju puncak seperti yang muncul pada lembar spesifikasi didefinisikan sebagai berikut: 

1.   Arus yang diperbaiki rata-rata. Sinyal setengah gelombang diperbaiki (dijelaskan di Bagian 2.8) memiliki nilai rata-rata yang ditentukan oleh Iav = 0,318 Ipuncak. Peringkat rata-rata saat ini adalah lebih rendah dari arus maju terus menerus atau puncak berulang karena setengah gelombang bentuk gelombang arus akan memiliki nilai sesaat yang jauh lebih tinggi dari nilai rata-rata.

2.  Puncak arus maju berulang. Ini adalah nilai seketika maksimum dari arus maju berulang. Perhatikan bahwa karena berada pada level ini untuk periode waktu yang singkat, levelnya bisa lebih tinggi dari level berkelanjutan.

3.   Puncak arus lonjakan maju. Kadang-kadang selama turn-on, malfungsi, dan sebagainya, akan ada arus yang sangat tinggi melalui perangkat untuk interval waktu yang sangat singkat (yang tidak berulang). Peringkat ini menentukan nilai maksimum dan interval waktu untuk lonjakan tersebut di tingkat saat ini.

Semakin sering seseorang terpapar pada lembar spesifikasi, akan semakin "ramah", terutama jika dampak dari setiap parameter dipahami dengan jelas untuk aplikasi yang sedang diselidiki.


Rangakain dan Prinsip Kerja




Video Spesifikasi Diode


Example dan Problem

Example

1. Jelaskan area spesifik dari lembar dioda dengan identifikasi huruf !

            A.  Tegangan bias balik minimum (PIVs) untuk dioda padabalik yang ditentukan arus saturasi.

B. Karakteristik suhu seperti yang ditunjukkan. Perhatikan penggunaan skala Celsius dan berbagai penggunaan [ingat bahwa pembekuan 32°F = 0°C = (H2O) dan titik didih 100°C = 212°F (H2O)].

C.  Tingkat disipasi daya maksimum P= VDI= 500 mW. Peringkat maksimum daya menurun pada tingkat 3,33 mW per derajat kenaikan suhu di atas suhu kamar (25°C), seperti yang ditunjukkan secara jelas oleh daya kurva penurunan pada Gambar 1.36.

D.  Arus maju konstan maksimum IFmax  = 500 mA (perhatikan IF versus suhu pada Gambar 1.36).

E.   Rentang nilai VF pada IF = 200 mA. Perhatikan bahwa ini melebihi VT = 0,7 V untuk kedua perangkat.

F.   Rentang nilai VF pada IF = 1,0 mA. Catatan dalam hal ini bagaimana batas atas mengelilingi 0,7V.

G.  Pada V= 20 V dan suhu pengoperasian biasa IR = 500 nA = 0,5 µA, sedangkan pada IR tegangan balik yang lebih tinggi turun menjadi 5 nA = 0,005 µA.

H.  Tingkat kapasitansi antara terminal sekitar 8 pF untuk dioda pada VR = VD = 0 V (tanpa bias) dan frekuensi yang diterapkan sebesar 1 MHz.

I.    Waktu pemulihan terbalik adalah 3  detik untuk daftar kondisi pengoperasian.

2. Defenisi puncak arus maju berulang !

    Puncak arus maju berulang. Ini adalah nilai seketika maksimum dari pengulanganitive maju saat ini. Perhatikan bahwa karena berada pada level ini untuk periode waktu yang singkat, levelnya bisa lebih tinggi dari level berkelanjutan.

Problem

1.9 

- 39. Komentari perubahan level kapasitansi dengan peningkatan potensial bias balik untuk dioda dari Gambar 1.36.

jawaban : 

Nilai dari kapasitansi dan potensial bias balik memiliki sifat berbanding terbalik sehingga semakin besar potensial bias balik maka nilai kapasitansi akan semakin kecil.

- 40. Apakah arus saturasi balik dioda pada Gambar 1.36 berubah besar secara signifikan untuk potensi bias balik di kisaran 25 hingga 100 V?

jawaban :

Arus balik dioda mengalami kenaikan yang tidak signifikan saat potensial bias balik dinaikan dari 25 V menuju 100 V. Karena pada potensial 25 V nilai dari arus balik berkisar pada angka 0,2 mA dan pada potensial 100 nilai arus baliknya berkisar pada angka 0,4 mA.

Multichoice

1. Data pada perangkat semikonduktor tertentu biasanya disediakan oleh pabrikan dalam salah satu dari dua bentuk, salah satu yang paling sering adalah...

A.     deskripsi yang sangat jelas yang mungkin terbatas pada satu buku

B.     deskripsi yang sangat singkat yang mungkin terbatas pada satu halaman

C.      deskripsi yang sangat panjang yang mungkin terbatas pada satu lembar

D.     pemeriksaan menyeluruh terhadap karakteristik menggunakan grafik

E.      pemeriksaan menyeluruh terhadap karakteristik menggunakan karya seni

2. Kadang-kadang selama turn-on, malfungsi, dan sebagainya, akan ada arus yang sangat tinggi melalui perangkat untuk interval waktu yang sangat singkat (yang tidak berulang). Peringkat ini menentukan nilai maksimum dan interval waktu untuk lonjakan tersebut di tingkat saat ini, merupakan defenisi dari...

A.     Arus yang diperbaiki rata-rata

B.     Arus lonjakan rata-rata

C.      Puncak arus diperbaiki rata-rata

D.     Puncak arus maju berulang

E.      Puncak arus lonjakan maju

Download File
HTML [Klik disini]
Video [Klik disini]
Rangkaian [Klik disini]
Datasheet [Klik disini]




Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Mikro

Kontrol Irigasi Sawah DAFTAR ISI 1. Judul 2. Abstrak 3. Pendahuluan 4. Metodologi Penelitian 5. Hasil dan Pembahasan 6. Kesimpulan 7. Saran ...