210 likes | 382 Views
PERTEMUAN 3. Diode Ideal. Diode konduk dengan baik dalam arah forward bias Diode ideal sebagai konduktor bila diberi forward bias dan sebagai isolator diberi reverse bias. Pendekatan Diode. Pendekatan Kedua. I. V. 0,7. Pendekatan ketiga. I. V. 0,7. Vf. Vf = 0,7 + If.Rf.
E N D
Diode Ideal • Diode kondukdenganbaikdalamarah forward bias • Diode ideal sebagaikonduktorbiladiberi forward bias dansebagai isolator diberi reverse bias
Pendekatan Diode PendekatanKedua I V 0,7
Pendekatanketiga I V 0,7 Vf Vf = 0,7 + If.Rf
AnalisisRangkaian Up Down Denganmenghubungkantitik-titik tegangandanarusdioda, makaakandidapatgrafikdioda
Jikadibalikprategangannya, secaralengkap, grafiktersebutmenjadigrafik
Ketikategangannyamendekalipotensialbarier, pasanganelektron-hole mulaimelintasi junction. Di atas 0.7 volt, biasadisebutteganganlutut (knee voltage), Vg, atautegangan offset, diodamenjadisangatkondukdanmengalirkanarus yang besar. • Semakinbesartegangannya, arusbertambahdengansangatcepat pula. Hal inimenunjukkan, bahwadiodamemilikitahanantertentu, disebuttahanan bulk (bulk resistance). • Sebaliknya, pada saat dioda di-reverse biased, terdapat arus balik yang sangat kecil. Jika tegangan ini ditambah, akan dicapai tegangan breakdown, dimana terjadi peningkatan arus yang sangat besar, yang dapat merusakkan dioda.
Hambatanpadadioda • Dalamarah Forward tahanan DC diberisimbolRfdanalam reverse diberisimbolRr ContohHambatan Forward Diode Type 1N914 : 10 mAPadategangan 0,65 V 30 mAPadategangan 0,75 V 50 mApadategangan 0,85 V BerapaTahanan diode / DC nya
Jawab : Rf 1= 0,65 V / 10 m A = 65 Ohm Rf 2= 0,75 / 30 mA = 25 Ohm Rf3 = 0,85 / 50 mA = 17 Ohm, JadiTahanan DC berkurangbilaarusnaik
ContohHambatan Reverse Diode type 1N914 25 nAPadategangan 20 V 5 mikroAPadategangan 75 V BerapaTahanan diode / DC nya Jawab : Rr 1= 20 V / 25 n A = 800 Mega Ohm Rf 2= 75 / 5mikroA = 15 MegaOhm JadiTahanan DC berkurangbilamendekatitegangan breakdown ( 75 V )
GarisBeban PersamaanGarisBeban PerbedaanPotensialpadatahananadalah : Vs – V Arusnya : I = (Vs – V) / Rs
Contoh : • JikaTegangansumber 2 V dantahananpembatasarus 100 Ohm, makapersamaanmenjadi : I = (2 – V) / 100 • Persamaandiatasmenyatakanhubungan yang linier antaraarusdantegangan, jikakitamenggambarpersamaanini, makaakandiperolehgarislurus. Contohjika V = 0, maka : • I = (2 – 0) / 100 = 20 mA ( I = 20mA dan V= 0 V) • Jika V = 2 V, maka : • I = (2 – 2) / 100 = 0 mA ( I = 0mA dan V= 2 V)
Rangkaiandioda Garis beban. Dari gambar, dengan menggunakan hukum tegangan Kirchoff (Kirchoff's Voltage Law / KVL), diperoleh : v =vi - iRL dengan RL adalah tahanan beban. Karena ada dua variabel yang belum diketahui nilainya, yaitu v dan i, diperlukan satu petunjuk lagi, yaitu karakteristik dioda.
GarisBebanmelewatititiki = 0. Titikpotong v adalahv =vi Dan v = 0. Titikpotongadalah i =vi /RL
Gambar Kurva Karakteristik Dinamis Hubungan arus terhadap tegangan masukan vi bervariasi disebut karakteristik dinamis. Lereng garis beban adalah tetap karena resistans beban RLtetap
Sebagaicontoh, sebuahrangkaiandiodatampakpadagambardibawahini, dimana: E = 10 volt dan R = 1 KΩ. Maka persamaan arusnya adalah: Jikadigunakan Model Dioda Ideal, makadiodatidakmemilikitegangan offset dantahanandalam. Sehingga, ketikadiodadiberi forward biased, makaakanmengalirarusmelaluidioda, dimana:
Dari persamaandiatas, didapatgarisbeban, dimana: dengantitikoperasipada Garisbebandantitikoperasiditampilkanpadagambar.
Jikadigunakan Model Dioda Offset, makadiodamemilikitegangan offset, sebesarVg = 0.7 volt. Dengancara yang samasepertidiatas, akandidapatpersamaangarisbeban yang sama. Namun, titikoperasinyaadalah dimana: Vd = Vg = 0,7 V, dan Id = (10-0,7)/1 Kohm = 9,3 mA Garisbebandantitikoperasiditampilkanpadagambar
PenyearahSetengahGelombang Saatdigunakansebagaipenyearahsetengahgelombang, diodamenyearahkantegangan AC yang berbentukgelombang sinus menjaditegangan DC hanyaselamasikluspositiftegangan AC saja. Sedangkanpadasaatsiklusnegatifnya, diodamengalamipanjaranbalik (reverse bias) sehinggateganganbeban (output) menjadi nol.