TRANSITION AND DIFFUSION CAPACITANCE
(TRANSISI DAN DIFUSI KAPASITANSI)
1. Tujuan [kembali]
2. Alat dan Bahan [kembali]
Alat
1. Battery
Battery merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian
2. Power
Power berfungsi sebagai sumber tegangan
3. Ground
Ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting.
Bahan
1. Transistor (2N1711)
Transistor adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki
elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor
(Pemancar). Alat ini dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus
dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan dan modulasi
sinyal.
2. Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).
3. Diode
Dioda (Diode) adalah Komponen terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
4. Relay
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.
5. Led- Red
3. Dasar Teori [kembali]
Perangkat
elektronik secara inheren sensitif terhadap frekuensi yang sangat tinggi.
Kebanyakan kapasitif shunt efek yang dapat diabaikan pada frekuensi yang lebih
rendah karena reaktansi XC 1/2 fC sangat besar (ekuivalen sirkuit terbuka).
Ini, bagaimanapun tidak dapat diabaikan di frekuensi yang sangat tinggi. XC
akan menjadi cukup kecil karena tingginya nilai f memperkenalkan jalur
"korslet" reaktansi rendah. Di dioda semikonduktor p-n, ada dua efek
kapasitif untuk dipertimbangkan. Kedua jenis kapasitansi ada di wilayah bias
maju dan mundur. Pada wilayah bias maju terdpat kapasitansi difusi (CD) sedangkan pada bias balik terdapat wilayah kapasitansi transisi (CT) yang juga dikenal dengan kapasitansi daerah penipisan ataupun persimpangan.
Persamaan dasar untuk
kapasitansi kapasitor pelat paralel adalah didefinisikan oleh C = EA / d, di mana permitivitas dielektrik
(isolator) antara pelat-pelat luas A dipisahkan oleh jarak d. Di wilayah
bias balik terjadi penipisan wilayah (bebas dari operator) yang pada dasarnya
berperilaku seperti penyekat antara lapisan muatan yang berlawanan. Karena lebar penipisan
(d) akan bertambah dengan bertambahnya potensi bias balik, kapasitansi transisi yang
dihasilkan akan berkurang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar
1.37.
Meskipun efek yang dijelaskan di atas juga akan hadir di wilayah bias maju, itu dibayangi oleh efek kapasitansi yang secara langsung bergantung pada laju di muatan yang disuntikkan ke wilayah di luar wilayah penipisan. Hasil adalah bahwa peningkatan level arus akan menghasilkan peningkatan level kapasitansi difusi. Namun, peningkatan level hasil saat ini dalam penurunan level resistensi terkait (akan didemonstrasikan segera), dan konstanta waktu yang dihasilkan (T=RC), yaitu sangat penting dalam aplikasi berkecepatan tinggi, tidak menjadi berlebihan.
4. Langkah Percobaan [kembali]
1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan untuk membuat rangkaian pada proteus,
2. Susunlah komponen pada proteus sesuai dengan rangkaian,
3. Tambahkan besar tegangan yang diinginkan,
4. Sambungkan atau rangkai setiap komponen,
5. Ujilah rangkaian dengan menekan tombol play. Rangkaian akan berhasil jika led - red menyala.
5. Gambar Rangkaian [kembali]
6. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]
Tegangan yang diberikan oleh power sebesar +5 akan mengalir menuju R2 500 dan masuk ke kaki basis transistor, menyebabkan transistor aktif. Maka power +5 akan mengalirkan tegangannya menuju relay ke kaki kolektor lalu ke kaki emitor menuju ground. Sehingga relay berpindah dari kanan ke kiri dan rangkaian tertutup, membuat baterai, resistor dan led menyala.
8. Example [kembali]
1. Apa yang menyebabkan terjadinya suatu kapasitansi transisi pada dioda pn ?
jawab
: kapasitansi transisi disebabkan oleh perbedaan fungsi kerja (build in
potential) dari dua wilayah yang menyebabkan pemindahan pembawa di
dekat persimpangan dan membentuk wilayah penipisan
2. Bagaimana terjadinya bias mundur?
jawaban
: Ketika dioda dipasang dan disusun pada sebuah rangkaian dengan sumber
dc atau arus searah terminal negatif baterai terhubung pada sisi-p
dioda dan terminal positif baterai terhubung pada sisi-n dioda.
9. Probleme [kembali]
1. Jelaskan dengan kata - kata anda sendiri bagaimana perbedaan kapasitansi difusi dan transisi?
jawaban :
kapasitansi
difusi terjadi apabila pada dioda persimpangan, pn bias maju.
Sedangkan kapasitansi transisi terjadi karena perbedaan fungsi kerja
dari dua wilayah yang menyebabkan pemindahan pembawa dekat persimpangan
hingga membentuk wilayah peniisan.
Pada kapasitansi difusi terdapat wilayah bias maju, sedangkan pada kapasitansi transisi terdapat wilayah bias mundur.
2. Bagaimana pengaruh pemberian bias maju dan mundur pada dioda ?
jawab
: Apabila dioda semikonduktor diberi bias maju, maka arus akan
mengalir. Namun apabila diberi bias mundur, maka dioda tidak akan
mengalirkan arus, hanya terdapat arus yang sangat kecil yang disebut
dengan dengan arus bocor.
10. Soal Pilihan ganda [kembali]
1. Bagaimana suatu dioda dapat dikatakan bias maju ?
a. kutub positif sumber tegangan bertemu dengan hole pada semi konduktor tipe p
b. hole pada semi konduktor tipe p tarik menarik dengan kutub positif sumber tegangan
c. elektron pada semikonduktor tipe n tarik menarik dengan kutub positif sumber tegangan
d. elektron pada semikonduktor tipe n tolak menolak dengan kutub posotif sumber tegangan
jawaban : A dan C
2. Sebuah dioada p-n junction tentu menghasilkan arus yang
I. Selama bias maju terjadi, dioda menghasilkan arus seiring dengan kenaikan voltase
II.
Selama bias mundur, dioda tidak menghasilkan arus seiring dengan
kenaikan tegangan (break down biasanya mengakibatkan kerusakan dioda)
III. Arus p-n junction berjalan dalam dua arah
IV. Arus p-n junction berjalan dalam satu arah
Dari pernyataan diatas, pernytaan yang benar adalah..
a. I saja
b. I dan II
c. I,II, dan III
d. I,II, dan IV
jawaban : D. I,II,dan IV
8. Example [kembali]
1. Apa yang menyebabkan terjadinya suatu kapasitansi transisi pada dioda pn ?
jawab
: kapasitansi transisi disebabkan oleh perbedaan fungsi kerja (build in
potential) dari dua wilayah yang menyebabkan pemindahan pembawa di
dekat persimpangan dan membentuk wilayah penipisan
2. Bagaimana terjadinya bias mundur?
jawaban
: Ketika dioda dipasang dan disusun pada sebuah rangkaian dengan sumber
dc atau arus searah terminal negatif baterai terhubung pada sisi-p
dioda dan terminal positif baterai terhubung pada sisi-n dioda.
9. Probleme [kembali]
1. Jelaskan dengan kata - kata anda sendiri bagaimana perbedaan kapasitansi difusi dan transisi?
jawaban :
kapasitansi difusi terjadi apabila pada dioda persimpangan, pn bias maju. Sedangkan kapasitansi transisi terjadi karena perbedaan fungsi kerja dari dua wilayah yang menyebabkan pemindahan pembawa dekat persimpangan hingga membentuk wilayah peniisan.
Pada kapasitansi difusi terdapat wilayah bias maju, sedangkan pada kapasitansi transisi terdapat wilayah bias mundur.
2. Bagaimana pengaruh pemberian bias maju dan mundur pada dioda ?
jawab
: Apabila dioda semikonduktor diberi bias maju, maka arus akan
mengalir. Namun apabila diberi bias mundur, maka dioda tidak akan
mengalirkan arus, hanya terdapat arus yang sangat kecil yang disebut
dengan dengan arus bocor.
10. Soal Pilihan ganda [kembali]
1. Bagaimana suatu dioda dapat dikatakan bias maju ?
a. kutub positif sumber tegangan bertemu dengan hole pada semi konduktor tipe p
b. hole pada semi konduktor tipe p tarik menarik dengan kutub positif sumber tegangan
c. elektron pada semikonduktor tipe n tarik menarik dengan kutub positif sumber tegangan
d. elektron pada semikonduktor tipe n tolak menolak dengan kutub posotif sumber tegangan
jawaban : A dan C
2. Sebuah dioada p-n junction tentu menghasilkan arus yang
I. Selama bias maju terjadi, dioda menghasilkan arus seiring dengan kenaikan voltase
II.
Selama bias mundur, dioda tidak menghasilkan arus seiring dengan
kenaikan tegangan (break down biasanya mengakibatkan kerusakan dioda)
III. Arus p-n junction berjalan dalam dua arah
IV. Arus p-n junction berjalan dalam satu arah
Dari pernyataan diatas, pernytaan yang benar adalah..
a. I saja
b. I dan II
c. I,II, dan III
d. I,II, dan IV
jawaban : D. I,II,dan IV
11. Link Download [kembali]
Download file HTML <disini>
Download File Rangkaian <disini>
Download Vidio <disini>
Download Datasheet Resistor <disini>
Download Datasheet LED <disini>
Download Datasheet Relay <disini>
Download Datasheet Transistor 2N1711 <disini>
Tidak ada komentar:
Posting Komentar