Sub Chapter 1.14

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Posedur Percobaan

5. Rangkaian Simulasi

6. Link Download 

 RANGKAIAN SIMULASI MENGGUNAKAN DIODA ZENER

1.TUJUAN

[kembali]

-Mengetahui apa itu dioda Zener

-Mengetahui karakteristik dioda zener

2.ALAT DAN BAHAN

[kembali]

a.Alat

Grounding

Grounding menjadi penghantar arus listrik yang akan langsung menuju ke tanah atau bumi.

b. bahan

    1). Resistor

Spesifikasi Resistor

• Resistor Film Karbon
• Resistor 4-jalur
• Nilai resistor bervariasi berdasarkan parameter yang dipilih
• Peringkat daya bervariasi berdasarkan parameter yang dipilih

    2) LED

    3) Dioda 1n4728a

3. DASAR TEORI

[kembali]

A. Ringkasan Sub Chapther 1.14

1. Pengertian dan Prinsip Kerja Dioda Zener

Gambar 1.47. Grafik wilayah zener

Pada gambar 1.47, dapat dilihat arus pada Vp naik dan arus pada Vz turun. Berdasarkan hal itu maka, “Wilayah Zener memiliki arah yang berlawanan dengan diode bias maju” yang artinya diode Zener bekerja berlawanan dari diode biasa nya atau dengan arah berlawanan jika diberi tengangan yang meampaui tegangan tembus atau teganga  Zener.

Gambar 1.48. Arah konduksi (a) dioda zener (b) dioda semikonduktor

Gambar 1.49. Sirkuit ekivalen zener (a) lengkap (b) perkiraan

Dari gambar 1.48 dapat dilihat bahwa arah diode Zener pada gambar A berlawan dengan arah diode biasa atau diode semikonduktor pada gambar b. Dioda semikonduktor saat keadaan “on”, arus akan bergerak sesuai dengan arah panah pada diode sedangkan pada diode Zener arah konduksi berlawanan dengan arah panah pada diode.

Lokasi wilayah Zener dapat dikendalikan dengan memvariasikan tingkat doping. Peningkatan doping, menghasilkan peningkatan jumlah kotoran tambahan, akan mengurangi potensi Zener. Zener dioda tersedia memiliki potensi Zener 1,8 hingga 200 V dengan peringkat daya dari 1/4 hingga 50 W. Karena suhunya yang lebih tinggi dan kemampuan saat ini, silikon biasanya lebih disukai dalam pembuatan dioda Zener.

Sirkuit setara lengkap dioda Zener di wilayah Zener mencakup ketahanan dinamis kecil dan baterai DC yang sama dengan potensi Zener, seperti yang ditunjukkan pada Gbr. Namun, untuk semua aplikasi yang diikuti, kami akan menganggap sebagai perkiraan pertama bahwa resistor eksternal jauh lebih besar dalam besarannya daripada resistor setara Zener dan bahwa sirkuit yang setara hanyalah yang ditunjukkan dalam Gbr.

Gambar 1.50 Karakter uji Zener

Tabel 1.4 Karakter listrik

Gambar yang lebih besar dari wilayah Zener disediakan di Gbr. 1.50 untuk mengizinkan deskripsi data papan nama Zener muncul di Tabel 1.4 untuk dioda 10-V, 500-mW, 20%. Istilah nominal yang terkait dengan V_Z menunjukkan bahwa itu adalah nilai rata-rata yang khas. Karena ini adalah dioda 20%, potensi Zener dapat diharapkan bervariasi sebagai 10 V 20%  atau dari 8 hingga 12 V dalam jangkauan aplikasinya. Juga tersedia dioda 10% dan 5% dengan spesifikasi yang sama. Pengujian saat ini I_ZT adalah saat ini didefinisikan oleh 1 4 tingkat daya, dan ZZT adalah impedansi dinamis pada tingkat saat ini. Impedansi lutut maksimum terjadi pada arus lutut IZK. Arus kejenuhan terbalik disediakan pada tingkat potensial tertentu, dan IZM adalah arus maksimum untuk unit 20%.

Koefisien suhu mencerminkan perubahan persen VZ dengan suhu. Hal ini didefinisikan oleh persamaan

Mana V_Z adalah perubahan yang dihasilkan dalam potensi Zener karena variasi suhu. Perhatikan dalam Gbr. 1.51a bahwa koefisien suhu dapat positif, negatif, atau bahkan nol untuk tingkat Zener yang berbeda. Nilai positif akan mencerminkan peningkatan V_Z dengan peningkatan suhu, sementara nilai negatif akan menghasilkan penurunan nilai dengan peningkatan suhu. Level 24-V, 6.8-V, dan 3.6-V mengacu pada tiga Zener dioda yang memiliki nilai nominal ini dalam keluarga Zeners yang sama. Kurva untuk Zener 10-V secara alami akan terletak di antara kurva perangkat 6,8-V dan 24-V. Kembali ke Eq. (1,12), T0 adalah suhu di mana V_Z disediakan (biasanya suhu kamar — 25 ° C), dan T₁ adalah tingkat baru. Contoh 1.3 akan menunjukkan penggunaan Eq. (1.12).

Gambar 1.51 Gambar kelistrikan dioda zener 

Variasi impedansi dinamis (pada dasarnya, ketahanan serinya) dengan saat ini muncul di Gbr. 1.51b. Sekali lagi, Zener 10-V muncul antara Zeners 6,8-V dan 24-V. Perhatikan bahwa semakin berat arus (atau semakin jauh kenaikan vertikal Anda di Gbr. 1.47), semakin sedikit nilai resistensi. Perhatikan juga bahwa saat Anda turun di bawah lutut kurva, resistensi meningkat ke level yang signifikan. Identifikasi terminal dan casing untuk berbagai dioda Zener muncul di Gbr. Gambar 1.53 adalah foto aktual dari berbagai perangkat Zener. Perhatikan bahwa penampilan mereka sangat mirip dengan dioda semikonduktor. Beberapa area aplikasi untuk dioda Zener akan diperiksa dalam Bab 2.

B. Dua Example

1. Tentukan tegangan nominal untuk Zener dioda pada suhu 100 ° C.

 Solusi

Dari Eq. 1.12,

V =  (T₁ – T₂)

Nilai substitusi dari hasil Tabel 1.4

V_Z =  (100°C - 25°C)

        = (0.0072)(75)

        = 0.54 V

dan karena koefisien suhu positif, potensi Zener baru, didefinisikan oleh V_Z´, yaitu :

V_Z´ = V_Z + 0.54 V

      =  10.54 v

2. . Tentukan tegangan nominal untuk Zener dioda pada suhu 75 ° C.

 Solusi

Dari Eq. 1.12,

V =  (T₁ – T₂)

Nilai substitusi dari hasil Tabel 1.4

V_Z =  (75°C - 25°C)

        = (0.0072)(50)

        = 0.36 V

dan karena koefisien suhu positif, potensi Zener baru, didefinisikan oleh V_Z´, yaitu :

V_Z´ = V_Z + 0.36 V

      =  10.36 v

 

C. Dua Problem

1. Apa membedakan dari diode zener yang membedakannya dengan dioda lainnya?

 Jawab : arah konduktasi dioda zener berlawanan dari arah panah nya

2. Apa karakteristik dari dioda zener ?

 Jawab : dioda zener menerima tegangan yang melapaui tegangan tembus dan arah arusnya berlawanan.

D. Dua Soal Pilihan Ganda

1. Berikut ini yag merupakan peryataan yang benar tentang diode Zener adalah

a. Arah arus sesuai dengan arah dari panah pada diode Zener

b. prinsip kerja dari diode semikonduktor dan diode Zener sama

c. Dioda Zener menggunakan prinsip kerja reverse bias

d. Arah panah diode Zener berlawanan dengan arah konduksi

e. bahan yang sering digunakan untuk diode Zener adalah kuningan.

Jawaban : C dan D

2. Apabila tegangan yang diberikan melampaui batas tegangan tembus, maka yang erjadi pada diode Zener adalah

a. diode akan rusak

b. akan terjadi kerusakan pada komponen lain dalam rangkaian

c. arus akan mengalir kea rah yang berlawanan dengan tegangan

d. diode Zener akan menetralisasikan nya

e.  terjadi arus pendek listrik

Jawaban : C

4. PERCOBAAN[kembali]

A. Prosedur Percobaan

1. sambungkan dioda zener dengan panah keatas dengan resistor diatasnya.

2. Paralelkan dioda zener dengan LED

3. Tambahkan catudaya/power pada resistor sebesar 12 v

4. pasang ground pad dioda zener

5. tambah voltmeter secara parelel pada resistor dan dioda zener

B. Rangkaian Simulasi

C. VIDEO[kembali]

D. LINK DOWNLOAD

[kembali]