Percobaan 7. Karakteristik Dioda Zener

PERCOBAAN 7

KARAKTERISTIK DIODA ZENER

Tujuan:

• Memahami karakteristik diode zaner
• Menentukan tegangan lutut dioda zener
• Merakit rangkaian aplikasi menggunakan diode zener sebagai penstabil tegangan

________________________________________________________

7.1 Teori dasar

     

      Dioda zener adalah diode semikonduktor yang berkerja pada daerah dadal (break down). Dioda zener yang tersedia terseddia di pasaran mempunyai tegangan dadal mulai dari 2 V hingga puluhan volt. Kemampuan daya terdisipasi juga bermacam-macam, ada yang berkisar 100 mW, 200 mW, 400 mW, dan lebih besar lagi. Pada gambar 7.1 ditunjukkan gambar, simbul dioda zener, dan karakteristik dioda zener.

 

(a)  Simbul Dioda Zener

(b) Foto Dioda Zener

(c) Karakteristik Dioda Zener

Gambar 7.2 Simbul dan Foto Dioda Zener

Diode zener banyak digunakan sebagai sumber tegangan referensi dalam menghasilkan tegangan yang konstan. Caranya: sebuah dioda zener dengan tegangan dadal tertentu diberi tegangan dari sumber lain melalui sebuah resistor, maka t biasanya bdi pakai untuk manghasilkan tegangan yang konstan dari suatu sumber teerjadi tegangan yang konstan pada kedua terminal dioda zener tersebut. Arus yang diijinkan mengalir melalui dioda zener sangat tergantung dari besarnya daya  terdisipasi yang diijinkan padanya. Untuk merancang besarnya daya terdisipasi yang terjadi dapat dihitung nilai resistansi yang dipasang secara seri terhadap dioda tersebut seeperti ditunjukkan pada gambar 7.2..

 Gambar 7.2. Pemasangan Resistor Seri untuk Membatasi Daya Terdisipasi

Suatu cara sederhana untuk menstabilkan tegangan DC adalah dengan menggunakan diode zener, karena tegangan antara kedua terminal dioda zener yang terbias balik akan mempunyai tegangan yang konstan.

7.2 .      Peralatan dan bahan 

1. 1 buah sumber tegangan DC
2. 1 buah oscilloscope
3. 2 buah multimeter
4. 1 buah papan percobaan elektronika
5. 1 buah resistor 220 ohm
6. 1 buah zener 

7.3.   Langkah Percobaan

7.3.1. Percobaan 1

1. Rangkailah dioda zener seperti pada gambar 7.3 dengan Dioda Zener 7.5 V
2. Pastikan posisi range alat ukur sudah benar sesuai dengan fungsinya dan catu daya
3.  Pada kondisi minimum
4.  Hidupkan Catu daya pada posisi nol volt.
5. Naikkan tegangannya perlahan lahan, sehingga amperemeter menunjukkan 0.06 mA, ukur tegangan dioda zener dan catat pada tabel 1

 Gambar 7.3. Rangkaian Percobaan 1

 

     Tabel.7.1 Diod zener bias balik

If [mA]	0.1	0.6	1	3	5	10	15	20
Vf [V]

 7.3.2. Percobaan 2

1. Ulangi langkah percobaan 1 tapi terlebih dahulu dengan membalik dioda zener, untuk besaran arus seperti pada tabel 7.2.
2. Catat tegangan pada dioda untuk setiap langkah penunjukkan arus (If)
3.  Kembalikan pengatur tegangan pada posisi minimum
4.  Naikkan tegangan catu daya, sehingga amperemeter menunjukkan 0.06 mA, ukur tegangan dioda zener dan catat pada tabel 7.2.

           Tabel.7.2 Diod zener bias maju

If [mA]	0.06	0.6	3	6	20	30	40	60
Vf [V]

  
  7.3.3. Percobaan 3.

 Rakit sebuah rangkaian seperti ditunjukkan pada gambar 7.4.
Amati bentuk gelombang tegangan keluaran dengan menggunakan dioda zener
Gambar bentuk gelombang tegangan masukan dan keluaran yang terjadi dengan skala yang benar.

 Gambar 7.4 Rangkaian Percobaan 3

7.4.  Tugas dan pertanyaan

1.  Gambarkan karakteristik diode zener  pada kertas grafik
2.  Tentukan berapa tegangan breakdown diode zener pada percobaan 7.1
3. Berikan analisis hasil percobaan saudara dari percobaan 1 sampai percobaan 3