LA DIODA ZENER
Keadaan Forward Bias:
Pada awalnya, power supply menghasilkan tegangan listrik yang diterapkan ke dalam rangkaian. Resistor 100 ohm berperan sebagai pengatur arus, mengendalikan aliran arus agar tidak melampaui batas tertentu. Pada situasi ini, dioda zener tidak beroperasi dalam mode zener (reverse bias) karena tegangan dioda zener (0,855V hingga 0,865V) lebih rendah daripada ambang tegangan zenernya. Akibatnya, dioda zener bertindak sebagai dioda konvensional yang memungkinkan aliran arus dalam satu arah (dari anoda ke katoda), serupa dengan dioda semikonduktor biasa. Amperemeter ditempatkan seri setelah dioda zener untuk mengukur arus yang mengalir melalui rangkaian, sementara voltmeter dipasang paralel terhadap dioda zener untuk mengukur tegangan dioda zener. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa dioda zener tidak beroperasi dalam mode zener, dan tegangan serta arus dioda zener berada dalam kisaran yang sesuai dengan karakteristik dioda biasa. Oleh karena itu, dioda zener dalam rangkaian ini berperilaku sebagai dioda semikonduktor biasa dalam kondisi forward bias.
Keadaan Reverse Bias:
Dalam eksperimen ini, rangkaian reverse bias terdiri dari power supply, resistor 100 ohm, dioda zener, amperemeter yang tersusun seri setelah dioda zener, dan voltmeter yang tersusun paralel terhadap dioda zener. Ketika power supply dinyalakan dengan tegangan yang bervariasi (mulai dari 10V hingga 12V), dioda zener tetap dalam keadaan reverse bias.
Hasil pengukuran menunjukkan bahwa tegangan dioda zener (Vz) tetap stabil pada sekitar 9,59V hingga 9,82V ketika tegangan input diberikan mulai dari 10V hingga 12V. Meskipun tegangan inputnya bervariasi, tegangan dioda zener tetap hampir konstan pada nilai tersebut.
Selain itu, arus dioda zener juga terukur dalam eksperimen ini. Meskipun sangat kecil, arus ini mengalir melalui dioda zener dalam arah yang berlawanan dengan bias alaminya. Nilai arus ini berkisar antara 0,02mA hingga 0,03mA, tetapi tetap pada tingkat yang rendah.
Ini menunjukkan bahwa dioda zener dalam keadaan reverse bias berfungsi sebagai regulator tegangan yang menjaga tegangan keluaran (Vz) mendekati nilai tertentu (sekitar 9,59V hingga 9,82V) meskipun tegangan inputnya bervariasi. Arus yang mengalir melalui dioda zener pada kondisi reverse bias tetap sangat kecil, mendekati nol, tetapi cukup untuk menjaga tegangan output tetap stabil sesuai dengan tegangan zener.
Analisa prinsip kerja dari diode Zener berdasarkan percobaan
Jawab :
Prinsip kerja dioda zener pada umumnya sama dengan dioda biasa, namun dioda zener merupakan dioda yang dirancang khusus untuk beroperasi pada rangkaian reverse bias dengan tegangan tertentu yang disebut tegangan zener atau tegangan sambaran.
Pada rangkaian Reverse Bias, dioda zener pada rangkaian dihubungkan terbalik, artinya anoda dihubungkan dengan sumber tegangan negatif dan katoda dihubungkan dengan sumber tegangan positif.
Hal ini akan menciptakan tegangan balik pada dioda, mencegah arus besar mengalir melalui dioda.
Download Video Percobaan [disini]
Download Video Penjelasan [disini]