3. Aplikasi Dioda

APLIKASI DIODAPRIMAS EMERALDI

Load-line Analysis

Kurva Titik Operasi Dioda

VD

Dioda VD

Si 0.7 V

Ge 0.3 V

Contoh Soal

Tentukan (a) VDQ dan IDQ , (b) VR

Penyelesaian:(a)

Dengan bantuan kurva

Karakteristik dioda diperoleh:

(b)

Konfigurasi Diode SeriDengan input DC

Reverse

Contoh Soal

Tentukan VD, VR dan IR pada saat dioda kondisi:

(a) “on” (b) “off”

Contoh Soal

Tentukan V0 dan ID

Konfigurasi Diode Seri-Paralel

Diode pada kondisi “on” / bias maju dimana VD = 0.7 sehingga:

Contoh Soal

2 buah led digunakan sebagai detektor polaritas. Kedua diode mempunyai tegangan reverse breakdown (bias mundur) 3 V dan tegangan pada kondisi “on” (bias maju) 2 V. Tentukan nilai R agar arus yang mengalir pada diode yang “on” adalah 20 mA.

Contoh Soal

Tentukan I1, I2 dan ID2 dari rangkaian berikut?

KVL:KCL: node a

Gerbang OR

Gerbang OR:Jika salah satu input bernilai 1 dimana salah satu dioda dalam kondisi “on” maka tegangan output juga akan bernilai 1 yaitu 9.3 V yang mana > 5V

Gerbang AND

Gerbang AND:Jika hanya satu input bernilai “1” dimana salah satu dioda dalam kondisi “on” maka tegangan output akan bernilai “0” yaitu 0.7 0 V.Jika kedua input bernilai “1” maka output juga akan bernilai “1” dimana tegangan nya mengikuti tegangan sumber.

Input SinusoidalPenyearah Setengah Gelombang

Daerah konduksi Daerah non-konduksi

Penyearah Setengah Gelombang

Daerah konduksi

Daerah non-konduksi

Pengaruh Penggunaan Dioda

Dioda Silikon VT = 0.7 V

Contoh Soal

Gambar gelombang output dan tentukan tegangan DC dari rangkaian di bawah ini dimana dioda yang digunakan adalah dioda silikon.

Penyearah Gelombang Penuh

Rangkaian Jembatan

Step 1: setengah siklus positif

Step 2: setengah siklus negatif

Penyearah Gelombang Penuh

Centre-Tapped Transformer

Contoh Soal

CLIPPER

Series Clipper

Clipper memotong bagian sinyal input sinusoidal

Series Clipper dengan supply DC

Dioda ideal VD = 0 V, ID = 0 mA

(i) Dioda “on” : saat vi > V VD = 0 V

(ii) Dioda “off” : saat vi < V ID = 0 mA

Contoh Soal

Model Transisi: VD = 0 V, ID = 0 mA, vo = 0 V , maka dengan KVL

Contoh Soal

Parallel Clipper

CLAMPERClamper rangkaian yang terdiri dari dioda, resistor dan kapasitor yang bisa mengubah level DC suatu gelombang tanpa mengubah bentuk.Kapasitor dan resistor menentukan time konstan

t 0 – T/2

• = C• v0 = 0V• kapasitor terisi

t T/2 – T

• = RC 5

Contoh Soal

t t1 – t2 (dioda “on”) t t2 – t3 (dioda “off”)

Dioda Zener

Rangkaian Ekivalen Zener pada tiap daerah kerja

Contoh Soal

Rangkaian di bawah adalah pembatas tegangan yaitu 20 V untuk tegangan positif dan 0 V pada tegangan negatif. Bagaimanakah bentuk gelombang keluarannya?

Cont’d

Dioda Zener sebagai Regulator

Regulator Zener

Vi dan R tetap

V > VZ zener “on”V < VZ zener “off”

V > VZ zener “on”

Disipasi daya pada zener

Contoh Soal

Tentukan VL, VR, IZ dan PZ dari rangkaian berikut. Bagaimana jika RL diganti menjadi 3 kΩ.

Cont’d

RL = 3 kΩ

Zener “off”

Zener “on”

Regulator Zener

Vi tetap dan RL variabel

Zener “on”

Nilai IZ dibatasi dengan IZM (datasheet) yang mana mempengaruhi rentang nilai RL.

Regulator Zener

Vi variabel dan RL tetap

Nilai maksimum VI dibatasi nilai IZM

Nilai maksimum Vi adalah:

VOLTAGE-MULTIPLIER

Voltage Doubler

Setengah siklus positif Setengah siklus negatif

Battery Charger

Pengaman Polaritas

Alat ukur yang sensitif dengan polatias berbeda yang lebih dari 1 V

LED

Penganti Neon Box

AC Regulator

Square Wave Generator