Lara Adrosa Marjuita

Baterai atau elemen kering adalah salah satu alat listrik yang berfungsi sebagai penyimpan energi listrik dan mengeluarkan tegangan dalam bentuk listrik (sebagai sumber tegangan). Simbol baterai pada suatu rangkaian listrik dengan tegangan DC atau rangkaian elektronika :

Pada umumnya baterai terdiri dari tiga komponen yang penting yaitu :

1. Batang karbon (C) sebagai anode (kutub positif baterai).
2. Seng (Zn) sebagai katode (kutub negatif baterai)
3. Amonium dioksida (NH4CI) sebagai larutan elektrolit (penghantar)

Terdapat dua jenis baterai yaitu :

1. Baterai Primer

Baterai adalah baterai yang hanya dapat digunakan sekali, menggunakan reaksi kimia yang tidak dapat dibalik (irreversible reaction). pada umumnya dijual adalah baterai yang bertegangan listrik 1,5 volt.

2. Baterai Sekunder

Baterai sekunder atau biasanya disebut rechargeable battery adalah baterai yang dapat di isi ulang menggunakan reaksi kimia yang bersifat dapat dibalik (reversible reaction) biasanya digunakan pada telepon genggam.

Adapun salah satu persamaan menghitung tegangan adalah :

P = V x I

Keterangan :

P = Daya (W)

V = Tegangan yang terukur (V)

I = Arus yang terukur (I)

2) IPROBE

Alat ukur four-point probe (probe 4 titik disingkat FPP) adalah salah satu jenis alat yang biasa digunakan untuk mengukur nilai kerintangan suatu lapisan bahan elektronika [1,2] yaitu bahan semikonduktor seperti Silikon (Si), Germanium (Ge), Gallium Arsenide (GaAs), juga bahan logam dalam bentuk thin film (lapisan tipis) yang dipergunakan dalam pembuatan piranti elektronika. Seperti namanya, alat ukur ini didasarkan pada 4 buah probe dengan 2 probe berfungsi untuk mengalirkan arus listrik dan 2 probe yang lain untuk mengukur tegangan listrik sewaktu probe-probe tersebut dikenakan pada bahan (sampel).

Bahan

1) Dioda

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.
Komponen Dioda

Struktur utama dioda adalah dua buah kutub elektroda berbahan konduktor yang masing-masing terhubung dengan semikonduktor silikon jenis p dan silikon jenis n. Anoda adalah elektroda yang terhubung dengan silikon jenis p dimana elektron yang terkandung lebih sedikit, dan katoda adalah elektroda yang terhubung dengan silikon jenis n dimana elektron yang terkandung lebih banyak. Pertemuan antara silikon n dan silikon p akan membentuk suatu perbatasan yang disebut P-N Junction.

Cara Kerja Dioda

*Kondisi tanpa tegangan

Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes.

cara kerja dioda

*Kondisi tegangan positif (Forward-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif.

dioda tanpa tegangan

*Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

kondisi tegangan negatif

2) Resistor

Features

Carbon Film Resistor
4-band Resistor
Resistor value varies based on selected parameter
Power rating varies based on selected parameter

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:

{\begin{aligned}V&=IR\\I&={\frac {V}{R}}\end{aligned}}

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.

Sebagian besar resistor yang kamu lihat akan memiliki empat pita berwarna . Begini cara mereka membacanya :

1. Dua pita pertama menentukan nilai dari resistansi

2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.

3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

3) Ground

Definisi grounding adalah sistem pentanahan yang berfungsi untuk meniadakan beda potensial sehingga jika ada kebocoran tegangan atau arus akan langsung dibuang ke bumi. Sistem grounding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah untuk memberikan perlindungan pada seluruh sistem.

3. Dasar Teori [Kembali]

PSPICE WINDOWS (Jendela PSPICE)

Konfigurasi Dioda Seri

Aplikasi PSpice Windows mengharuskan jaringan terlebih dahulu dibangun pada layar skema.

Secara umum, lebih mudah untuk menggambar jaringan jika kisi-kisi ada di layar dan dibuat ketentuan bahwa semua elemen ada di kisi. Ini akan memastikan bahwa semua koneksi dibuat antar elemen. Layar dapat diatur dengan memilih terlebih dahulu Pilihan di judul layar skema, diikuti oleh Pilihan

tampilan. Pilihan tampilan kotak dialog akan mengizinkan Anda untuk membuat semua pilihan yang yang diinginkan.

Resistor R akan menjadi komponen pertama yang diposisikan. Dengan mengklik ikon Dapatkan Part Baru (ikon di kanan atas dengan teropong) diikuti oleh Libraries (Perpustakaan), kita bisa memilih Analog.slb perpustakaan elemen dasar. Kemudian kita dapat menggulir file Bagian daftar sampai kita menemukan R. Mengklik R akan menghasilkan Bagian Browser Ba-sic kotak dialog yang mencerminkan pilihan elemen resistif kita. Memilih opsi Tempat & Tutup ini akan menempatkan elemen resistif di layar dan menutup kotak dialog.

Pindahkan resistor ke lokasi logis, dan klik tombol kiri mouse— resistor R jika sudah di tempat yang diinginkan. Resistor (R) dapat diputar dengan menekan tombol Ctrl dan R secara bersamaan atau dengan memilih Edit di menu bar, diikuti oleh Memutar. Untuk mengubah nilai R, klik dua kali pada nilai layar (nilai R). Kemudian akan muncul kotak dialog Tetapkan Nilai Atribut. Ketik nilai yang benar, dan kirim nilainya ke layar dengan mengklik OK.

Untuk menghapus (klip) elemen, cukup klik di atasnya (untuk membuat warna merah atau aktif), lalu

klik gunting ikon atau gunakan urutan Ubah-hapus.

Sumber tegangan diatur dengan membuka source.slb perpustakaan Perpustakaan Browser dan memilih VDC. Mengklik OK menghasilkan simbol sumbe yang muncul pada skema. Simbol ini dapat

ditempatkan sesuai kebutuhan. Setelah mengkliknya di tempat yang sesuai, maka label V akan muncul. Untuk mengubah label menjadi E cukup klik V dua kali dan sebuah Edit Penunjuk Referensi kotak dialog akan muncul. Ubah label menjadi E dan klik OK, lalu E akan muncul di layar. Bila Anda ingin mengubah posisi E, cukup klik mouse sekali lagi dan tempatkan E seperti yang diinginkan.

Untuk mengatur nilai E , klik nilainya dua kali dan Tetapkan Nilai Atribut akan muncul. Atur nilainya sesuai yang diinginkan dan klik OK. Nilai baru akan muncul di skema. Nilai juga dapat diatur dengan mengklik simbol baterai itu sendiri dua kali, setelah itu kotak dialog akan muncul berlabel E PartName: VDC. Dengan memilih DC dan memasukkan nilainya maka, DC nilai akan muncul di area yang ditentukan . Dengan menggunakan mouse, arahkan penanda ke Nilai kotak dan mengubahnya sesuai yang diinginkan. Lalu klik Simpan Attr.

DIODE

Dioda ditemukan di EVAL.slb perpustakaan Perpustakaan Browser kotak dialog. Memilih D1N4148

dioda diikuti oleh OK dan Tutup & Tempat akan menempatkan simbol dioda di layar. Pindahkan dioda ke posisi yang benar, klik di tempatnya dengan klik kiri, dan akhiri operasi dengan klik kanan mouse. Labelnya D1 dan D1N4148 akan muncul di dekat dioda. Mengklik salah satu label akan menampilkan kotak yang memungkinkan perpindahan label. Sekarang kita lihat spesifikasi dioda dengan mengklik simbol dioda sekali, diikuti oleh Edit-Model-Edit Model Instance urutan.

IPROBE

Satu atau lebih arus jaringan dapat ditampilkan dengan memasukkan IPROBE di jalan yang diinginkan. IPROBE ditemukan di SPECIAL.slb perpustakaan dan muncul sebagai wajah meteran di layar. IPROBE akan merespon dengan jawaban positif jika arus (konvensional) memasuki simbol di akhir dengan busur mewakili skala. Untuk mengubah arah simbolnya kita perlu menggunakan file Ctrl-R dua kali untuk memutar simbol sebelum menyelesaikan posisinya. Seperti elemen yang dijelaskan di atas, setelah di tempatkan satu klik akan menempatkan meteran dan klik kanan akan menyelesaikan proses penyisipan.

GARIS

Elemen-elemen tersebut sekarang perlu dihubungkan dengan memilih ikon dengan garis tipis dan pensil atau dengan urutan Draw-Wire. Pensil akan muncul yang dapat menggambar koneksi yang diinginkan dengan cara berikut: Pindahkan pensil ke awal garis, dan klik sisi kiri mouse. Pensil sekarang siap menggambar. Gambarlah garis yang diinginkan (koneksi), dan klik sisi kiri lagi setelah koneksi selesai. Garis akan muncul dengan warna merah.Untuk garis tambahan, cukup ulangi prosedurnya. Setelah selesai, cukup klik sisi kanan mouse.

EGND

Sistem harus memiliki ground yang berfungsi sebagai titik referensi untuk tegangan nodal. Tanah bumi ( EGND) adalah bagian dari PORT.slb perpustakaan dan dapat ditempatkan dengan cara yang sama seperti elemen yang dijelaskan di atas.

VIEW POINT

Tegangan node dapat ditampilkan pada diagram setelah simulasi menggunakan LIHAT- POIN, yang

ditemukan di SPECIAL.slb Perpustakaan. Cukup tempatkan simbol panah VIEW POINT di mana kita menginginkan tegangan sehubungan dengan ground. LIHAT POINT dapat ditempatkan di setiap node jaringan jika perlu.

ANALISIS

Jaringan sekarang siap untuk dianalisis. Untuk mempercepat proses, klik Analisis dan pilih Penyiapan

Probe. Dengan memilih Jangan jalankan Probe secara otomatis Anda menyimpan langkah perantara yang tidak sesuai untuk analisis ini; itu adalah opsi yang akan dibahas nanti dalam bab ini. Setelah OK, pergi ke Analisis dan pilih Simulasi. Jika jaringan dipasang dengan benar, a PSpiceAD kotak dialog akan muncul dan menunjukkan bahwa bias (dc) poin telah dihitung. Jika sekarang kita keluar dari kotak dengan mengklik yang kecil x di pojok kanan atas, Anda akan mendapatkan hasil seperti pada Gambar 2.126. Jalur yang lebih langsung untuk mengontrol tampilan tegangan dc adalah dengan menggunakan ikon pada menu bar dengan modal besar V. Dengan mengklik dan menonaktifkannya, Anda dapat mengontrol apakah level dc jaringan akan muncul. Jika ingin melepas tegangan dc yang dipilih pada skema tersebut, cukup klik nodal tegangan yang diinginkan, lalu klik ikon dengan modal yang lebih kecil V. Untuk masa mendatang, perlu diperhatikan bahwa analisis juga dapat dimulai hanya dengan mengklik Simulasi ikon memiliki latar belakang kuning dan dua bentuk gelombang (gelombang persegi dan sinusoidal).

Hasil yang diperoleh pada Gambar 2.126 dapat ditingkatkan (dalam arti akan lebih cocok dengan solusi

tulisan tangan) dengan mengklik dioda (untuk membuatnya menjadi merah)

dan menggunakan urutan Edit-Model-Edit Model Instance (Teks) untuk mendapatkan Editor Model kotak dialog. Kemudian, ikuti dengan OK-Simulasikan ikon untuk mendapatkan hasil dari Gambar 2.127. Perhatikan bahwa tegangan dioda sekarang adalah

260,17 mV + 440,93 mV = 0.701V, atau hampir persis 0.7V. View Point volt umumnya adalah 440,93 mV atau, sekali lagi, hampir cocok dengan solusi tulisan tangan 0,44 V. Dalam kedua kasus tersebut,

hasil yang diperoleh sangat dekat dengan nilai yang diharapkan.

Karakteristik Dioda

Karakteristik dioda D1N4148 yang digunakan dalam analisis di atas sekarang akan diperoleh dengan menggunakan beberapa manuver yang agak lebih canggih daripada yang digunakan sebelumnya. Pertama, jaringan pada Gambar 2.129 dibangun dengan menggunakan prosedur yang dijelaskan

di atas. Namun, perhatikan Vd muncul di atas dioda D1. Sebuah titik dalam jaringan (mewakili tegangan dari anoda ke ground untuk dioda) telah diidentifikasi sebagai tegangan tertentu dengan mengklik dua kali pada kabel di atas perangkat dan mengetik Vd dalam Tetapkan Nilai Atribut sebagai LABEL. Tegangan yang dihasilkan V.d adalah, dalam hal ini, tegangan yang melintasi dioda.

Analisis yang akan dilakukan pada rangkaian akan mendapatkan solusi lengkap untuk jaringan untuk setiap nilai E dari 0 hingga 10 V. dalam kelipatan 0,01-V. Dengan kata lain, jaringan akan dianalisis 1000 kali dan data yang dihasilkan disimpan untuk plot yang akan diperoleh. Analisis dilakukan oleh

urutan Analysis-Run Probe, diikuti dengan tampilan langsung dari MicroSim Grafik probe.


Figure 2.130 Grafik Karakteristik dari Dioda D1N4148

Dari grafik terlihat bahwa rentang nilai Vd dari 0.4V sampai 0.8V akan memberikan nilai arus yang nilainya berkisar antara 0 sampai dengan 10mA.

*Example [Kembali]

1. Lakukanlah analisis jaringan pada gambar di bawah ini

Jawab :

2. Lakukanlah analisis jaringa pada gambar di bawah ini

Jawab:

*Problem [Kembali]

1) Problem 50 Lakukan analisis jaringan Gambar 2.139 menggunakan PSpice Windows.

Jawab :

2) Problem 51 Lakukan analisis jaringan Gambar 2.142 menggunakan PSpice Windows.

Jawab :

*Soal Pilihan Ganda [Kembali]

1. Berikut ini yang erupakan ikon untuk menghubungkan komponen .........

A. Arrow Tool

B. Wire Tool

C. Menu bar

D. Maximize

E. Tool bar

Jawaban: D

2. Berisikan perintah-perintah yang terdapat pada circuit maker. Adalah fungsi dari .........

A. Title bar

B. Minimize

C. Menu bar

D. Maximize

E. Tool bar

Jawaban : C

4. Percobaan [Kembali]

1) Prosedur Percobaan

Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan di library proteus
Susunlah alat dan bahan tersebut seperti gambar di bawah ini
Resistor di setiap rangkaian diberi nilai yang berbeda, yaitu 4,7kohm, 2,2 kohm, dan 1kohm.
Sedangkan arus yang digunakan yaitu baterai yang diberi tegangan 10V, 5V, dan ada juga 0V.
Sedangkan tipe dioda yang digunakan yaitu 1N4148
Setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankan simulasinya.

2) Rangkaian Simulasi

Prinsip Kerja :

Terlihat bahwa arus dari baterai akan dialirkan , kemudian menuju IPROBE, setelah itu tegangan tersebut diumpankan kepada sebuah resistor, kemudian menuju ke dioda. Disini terlihat bahwa arus mengalir dari katoda menuju anoda kemudian diumpankan lagi pada sebuah resistor. Setelah itu, arus mengalir pada baterai 2 dan kemudian arus akan menuju ground dan kembali ke sumber atau inputnya.

5. Video [Kembali]

6. Download File [Kembali]

*HTML ⤑ klik disini

*Simulasi Proteus ⤑ klik disini

*Video Rangkaian ⤑ klik disini

*Gambar Rangkaian ⤑ klik disini

*Datasheet Battery ⤑ klik disini

*Datasheet Resistor ⤑ klik disini

*Datasheet Dioda 1N4148. ⤑ klik disini

Lara Adrosa Marjuita

Features

Tidak ada komentar:

Posting Komentar