Sub Chapter 1.7 - 1.8
Level Resistansi dan Rangkaian Ekuivalen Dioda
*Untuk menyelesaikan tugas matkul elektronika yang diberi oleh bapak Dr. Darwison,M.T.
- *Untuk memahami materi tentang level (tingkatan) resistansi dan rangkaian ekuivalen dioda.
- *Untuk menambah wawasan tentang level (tingkatan) resistansi dan rangkaian ekuivalen dioda.
1) Battery
FEATURES
Automatic Input Current Limit for universal USB/AC/DC
adapter compatibility*
Optional automatic power source detection per latest
USB charging specification 1.2
USB or AC input with automatic input selection and
programmable input current limiting (USB2.0 compliant)
Up to 750mA charging output from 500mA USB port or
1500mA from AC adapter using proprietary
“TurboChargeTM Mode”
+4.35 to +6.0V input voltage range
+18V input tolerance (non-operating)
High-accuracy float voltage regulation: 1.0%
Digital programming of major parameters via I2C
interface*
2) Dioda
3) Resistor
Features
- Carbon Film Resistor
- 4-band Resistor
- Resistor value varies based on selected parameter
- Power rating varies based on selected parameter
1.7. Level Resistansi[Kembali]
Ketika titik operasi dioda bergerak dari satu daerah ke daerah lain, resistansi dioda juga akan berubah karena bentuk kurva karakteristik nonlinier. Jenis tegangan atau sinyal yang diterapkan akan menentukan tingkat resistensi yang diinginkan. Adapun tiga level (tingkat) nya adalah :
1. DC atau Resistensi Statis
Penerapan tegangan DC ke rangkaian yang mengandung dioda semikonduktor akan menghasilkan titik
operasi pada kurva karakteristik yang tidak akan berubah seiring waktu. Hambatan dioda pada titik
operasi dapat ditentukan dengan menerapkan persamaan berikut :
Kesimpulan : Secara umum, semakin rendah arus yang melalui dioda, semakin tinggi level resistansi dc.
2. AC atau Dynamic Resistance
Gambar 1.26 Mendefinisikan resistansi dinamis atau ac.
Garis lurus yang ditarik bersinggungan dengan kurva melalui titik Q- seperti yang ditunjukkan pada gambar akan menentukan perubahan tegangan dan arus tertentu yang dapat digunakan untuk menentukan ac atau dinamis resistensi untuk wilayah dari karakteristik dioda. Upaya ini harus dilakukan untuk menjaga agar perubahan tegangan dan arus sekecil mungkin dan berjarak sama pada kedua sisi titik Q-. Dalam bentuk persamaan :
 |
| Gambar 1.27 Menentukan ac resistensi di titik Q- . |
Semakin curam lerengnya, semakin kecil nilainya V. d untuk perubahan yang sama saya d dan
Kesimpulan : Secara umum, semakin rendah operasi titik Q- (arus yang lebih kecil atau tegangan yang lebih rendah) semakin tinggi resistansi ac.
3. Resistensi AC Rata-rata
Jika sinyal input cukup besar untuk menghasilkan sebuah ayunan (bidang) yang luas,maka resistansi yang terkait dengan perangkat untuk wilayah ini disebut resistansi ac rata-rata.
 |
| Gambar 1.28 Menentukan resistansi ac rata-rata antara batas yang ditunjukkan. |
Resistansi ac rata-rata menurut definisi dapat ditentukan oleh garis lurus yang ditarik antara dua persimpangan yang ditetapkan oleh nilai tegangan input maksimum
dan minimum. Dalam bentuk persamaan, ditulis sebagai berikut :
Tabel Ringkasan Materi
Sirkuit ekivalen adalah kombinasi elemen yang dipilih dengan tepat agar paling mewakili karakteristik
terminal aktual dari suatu perangkat, sistem, atau semacamnya di wilayah operasi tertentu.
Dengan kata lain, setelah rangkaian ekivalen ditentukan, simbol perangkat dapat dihapus dari skema dan rangkaian ekuivalen disisipkan pada tempatnya tanpa terlalu mempengaruhi perilaku aktual sistem.
A. Sirkuit Ekuivalen Sepotong-Linear
Salah satu teknik untuk mendapatkan rangkaian ekivalen untuk dioda adalah dengan mendekati karakteristik perangkat dengan segmen garis lurus, seperti yang ditunjukkan pada Gambar dibawah 1.31. Sirkuit ekivalen yang dihasilkan secara alami disebut sirkuit ekivalen linier sepotong-sepotong. Jelas terlihat dari Gambar 1.31 bahwa segmen garis lurus tidak menghasilkan duplikasi yang tepat dari karakteristik aktual, terutama di daerah lutut. Namun, segmen yang dihasilkan cukup dekat dengan kurva aktual. Dioda ideal disertakan untuk menetapkan bahwa hanya ada satu arah konduksi melalui
perangkat, dan kondisi bias balik akan kembali.
 |
| Gambar 1.31 Mendefinisikan sirkuit ekivalen linier-sepotong menggunakan segmen garis lurusuntuk mendekati kurva karakteristik. |
 |
| Gambar 1.32 Komponen dari rangkaian ekivalen linier sepotong-sepotong. |
B. Sirkuit Setara yang Disederhanakan
Untuk sebagian besar aplikasi, resistansi r av cukup kecil untuk diabaikan dibandingkan dengan elemen
jaringan lainnya. Penghapusan r av dari rangkaian setara sama dengan menyiratkan bahwa karakteristik dioda muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1.33.
Memang, pendekatan ini sering digunakan dalam analisis rangkaian semikonduktor seperti yang ditunjukkan pada Bab 2. Sirkuit ekivalen tereduksi muncul pada gambar yang sama.
  |
| Gambar 1.33 Sirkuit ekivalen yang disederhanakan untuk dioda semikonduktor silikon. |
C. Sirkuit Setara Ideal
Dalam industri, substitusi populer untuk frase "rangkaian ekivalen dioda" adalah dioda model. Model menurut definisi adalah representasi dari perangkat, objek, sistem, dan sebagainya yang ada. Nyatanya, terminologi pengganti ini akan digunakan hampir secara eksklusif dalam bab-bab selanjutnya.
 |
| (a)Model linier sedikit, (b)Model yang disederhanakan , (c)Perangkat yang ideal |
1) Tentukan level resistansi dc untuk dioda pada Gambar di bawah ini
(a) ID = 2 mA
(b) ID = 20 mA
(c) VD = 10 V
Solusi :
(a) Untuk ID = 2 mA, maka 
(c) Untuk VD = 10V
2) Untuk karakteristik Gambar berikut:
(a) Tentukan resistansi ac pada saya ID 2 mA.
(b) Tentukan resistansi ac pada saya ID 25 mA.
(c) Bandingkan hasil bagian (a) dan (b) dengan resistansi dc pada setiap level arus.
Solusi :
(a) Untuk ID = 2 mA, maka garis singgungnya menempati beberapa nilai. Nilai ID yang terlibat yaitu 4 mA dan 0 mA. Sedangkan untuk nilai VD yang terlibat yaitu 0,76V dan 0,65 V.
Sehingga : 
maka 
(b) Untuk ID = 25 mA, maka garis singgungnya menempati beberapa nilai. Nilai ID yang terlibat yaitu 30 mA dan 20 mA. Sedangkan untuk nilai VD yang terlibat yaitu 0,8V dan 0,78 V.
Sehingga :
maka 
Sedangkan ntuk ID = 25 mA , VD = 0,79 mA , maka nilai resistansi dc yaitu :
*Gambar 1.33
Terlihat terdapat perbedaan dimana nilai resistansi dc nya yaitu 31.62 ohm, sedangkan untuk resistansi ac yaitu 2 ohm.
1. Problem 27
Tentukan resistansi statis atau dc dari dioda yang tersedia secara komersial pada Gambar 1.19 dengan arus = 2 mA.
Jawab :
Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa nilai ID = 2 mA, dan nilai VD = 0.5 V.
Sehingga : RD = VD/ID
= 0.5V/2mA
= 250 ohm
Jadi nilai resistansi dc pada ID = 2mA adalah 250 ohm.
2. Problem 31
Hitung resistansi dc dan ac untuk dioda pada Gambar 1.29 pada arus = 10 mA dan bandingkan besarnya.
Jawab :
*Untuk nilai resistansi dc
Berdasarkan gambar tersebut dapat diketahui nilai ID = 10 mA, dan nilai VD = 0.75 V.
Sehingga : RD = VD/ID
= 0.75V/10mA
= 75 ohm
Jadi nilai resistansi dc pada ID = 75mA adalah 250 ohm.
*Untuk nilai resistansi ac
Berdasarkan gambar tersebut dapat diketahui nilai Id = 12 mA dan 9 mA, sedangkan nilai Vd = 0.8 V dan 0.75 V.
Sehingga : delta Id = 12 mA - 9 mA = 3 mA
delta Vd = 0.8 V - 0.75 V = 0.5 V
Maka nilai rd = delta Vd/delta Id
= 0.4V/3mA
= 133.33 ohm
Jadi nilai resistansi dc pada ID = 10 mA adalah 133,3 ohm.
1. Perhatikan simbol komponen dasar elektronika berikut ini!
Gambar simbol di atas merupakan simbol …
A. Register
B. Kapasitor
C. Dioda
D. Transistor
E. Resistor
Pembahasan : Jawabannya adalah C.
2. Dengan mengubah – ubah derajat doping dari dioda silikon,maka pabrik dapat menghasilkan dioda zener dengan tegangan breakdown sebesar .........
A. 10 V
B. > 200 V
C. 2 - 200V
D. < 2 V
E. 10-20 V
Pembahasan : Pada dasarnya, Dioda Zener akan menyalurkan arus listrik yang mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas “Breakdown Voltage”. Karakteristik ini berbeda dengan Dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. Tegangan Tembus (Breakdown Voltage) ini disebut juga dengan Tegangan Zener. Dimana tegangannya berkisar 2-200V. Sehingga jawaban yang tepat adalah C.
1)Prosedur Percobaan
*Siapkan alat dan bahan yang digunakan dalam membuat rangkaian.
*Alat dan bahan yang digunakan adalah baterai, dioda, dan resistor.
*Rangkailah semua alat dan bahan seperti gambar rangkaian di bawah ini.
*Nilai dari masing-masing komponen juga disesuaikan seperti terlihat pada gambar.
2) Rangkaian Simulasi
*Gambar 1.32
*Tabel 1.3
Prinsip Kerja :
>>Pada gambar 1.32, terlihat bahwa arus mengalir dari baterai menuju R1, kemudian menuju dioda yaitu melalui anoda terus ke katoda dan menuju baterai kembali.
>>Pada gambar 1.33 terlihat bahwa arus dari baterai akan mengalir menuju dioda, yaitu anoda menuju katoda dan kembali menuju baterai.
>>Pada tabel 1.3 terlihat bahwa arus dari baterai akan mengalir menuju R2 kemudian menuju anoda ke katoda terus kembali lagi ke baterai. Untuk gambar yang satu lagi, arus dari baterai hanya mengalir dari baterai menuju anoda terus ke katoda dan kembali ke baterai lagi.
- Video Simulasi
- Video Referensi Pembelajaran
HTML➔klik disini
Simulasi Proteus➔klik disini
Video Simulasi➔klik disini
Video Referensi Pembelajaran➔klik disini
Datasheet Battery➔klik disini
Datasheet Dioda➔klik disini
Datasheet Resistor➔Klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar