Uploaded by Fajar Gumilang

ELEKTRONIKA Pertemuan 1

advertisement
ELEKTRONIKA
FAJAR GUMILANG, MT
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH TANGERANG
PERTEMUAN 1
- KONTRAK PERKULIAHAN DAN PEMAPARAN RPS
- PENGENALAN BAHAN SEMIKONDUKTOR
KONTRAK PERKULIAHAN

KEHADIRAN
=
10%

TUGAS
=
20%

QUIZ
=
10%

EVALUASI TENGAH SEMESTER
=
30%

EVALUASI AKHIR SEMESTER
=
30%
PEMAPARAN RPS
PERTEMUAN 1 - 8

PERTEMUAN 1
-

PERTEMUAN 2
- PN JUNCTION ( DIODA ), KARAKTERISTIK I-V, RANGKAIAN
APLIKASI DIODA SEDERHANA

PERTEMUAN 3
- RANGKAIAN APLIKASI DIODA – PENYEARAH, PENGALI
TEGANGAN, LIMITER DAN CLAMPER

PERTEMUAN 4

PERTEMUAN 5
- STRUKTUR FISIK, OPERASI DAN KARAKTERISITK I-V BIPOLAR
JUCTION TRANSISTOR ( BJT )

PERTEMUAN 6
-
RANGKAIAN-RANGKAIAN PRA TEGANGAN BJT

PERTEMUAN 7
-
RANGKAIAN PENGUAT SINYA KECIL BJT TUNGGAL

PERTEMUAN 8
-
ETS ( EVALUASI TENGAH SEMESTER )
-
KONTRAK PERKULIAN DAN PENGENALAN SEMIKONDUKTOR
APLIKASI DIODA UNTUK KEBUTUHAN KHUSUS
PEMAPARAN RPS
PERTEMUAN 9 - 16

PERTEMUAN 9
-
STRUKTUR FISIK, OPERASI DAN KARAKTERISITK I-V MOSFET

PERTEMUAN 10 -
RANGKAIAN PRA TEGANGAN MOSFET

PERTEMUAN 11 -
RANGKAIAN PENGUAT SINYAL KECIL BJT TUNGGAL

PERTEMUAN 12 -
STRUKTUR FISIK DAN KARAKTERISTIK I-V THYRISTOR

PERTEMUAN 13 -
RANGKAIAN THYRISTOR SEBAGAI KONTROL DAYA

PERTEMUAN 14 - MAMPU MEMAHAMI DAN MENGGAMBARKAN SIMBOL
SKEMATIK, RESPON FREKUENSI, PARAMETER, DAN KARAKTERISTIK OP_AMP

PERTEMUAN 15 MAMPU MEMAHAMI DAN MENGANALISA RANGKAIAN
OP_AMP MODE LOOP TERBUKA DAN TERTUTUTP

PERTEMUAN 16 -
EAS ( EVALUASI AKHIR SEMESTER )
PRETEST

Definisi dari Isolator adalah …

Definisi dari konduktor adalah …

Konsep dasar arus listrik

Arus listrik adalah perpindahan muatan …… yang disebabkan oleh
perpindahan elektron


Arus listrik mengalir dari potensial …… ke potensial ……


TINGGI / RENDAH
Arah aliran arus listrik …… dengan arah aliran elektron


POSITIF / NEGATIF
SEARAH / BERLAWANAN / TETAP
Muatan listrik (q) …… dengan kuat arus listrik (I)

SEBANDING / LEBIH BESAR / LEBIH KECIL
PENGENALAN
BAHAN SEMIKONDUKTOR
SEMIKONDUKTOR
MODEL ATOM
BAHAN
SEMIKONDUKTOR
STRUKTUR ATOM
SEMIKONDUKTOR
SEMIKONDUKTOR
TIPE N
SEMIKONDUTOR
EKSTRINSIK
PEMBAWA
MUATAN
MAYORITAS DAN
MINORITAS
SEMIKONDUKTOR
TIPE P
ELEKTRONIKA DASAR

Elektronika : ilmu yang mempelajari sifat dan pemakaian devais
yang kerjanya berdasarkan aliran elektron di dalam ruang hampa
atau gas serta hole (lubang) di dalam semikonduktor.

Aplikasinya pada Televisi (TV), radio, komputer, instrumentasi, alat
kendali, dan peralatan komunikasi lainnya.
TEORI ATOM
Proton (Q+)
Inti Atom
mengitari atom
Neutron (Q=nol)
Atom
Elektron (Q -)
Qe=Qp =1,6.10-19 C
TEORI ATOM

Model dasar atom menurut BOHR :
“ Elektron mengelilingi inti atom pada orbitnya
masing – masing”

Model dasar atom menurut BOHR :

Jika atom punya 1 elektron valensi (1 Ev)


Jika atom punya 8 elektron valensi (8 eV)


mendekati konduktor sempurna
kulit valensi lengkap dan atomnya
isolator
Jadi konduktivitas turun dengan
bertambahnya eV ( elektronvalensi ).
PITA ENERGI

Salah satu teori yang menjawab isu ini adalah
teori pita energi. Teori ini merupakan
pengembangan dari teori atom Bohr.

Elektron-elektron akan menempati orbit yang
paling dekat dengan inti terlebih dahulu.
Apabila orbit tersebut sudah penuh, elektron
akan menempati orbit selanjutnya. Pada setiap
orbit, elektron menempati tingkatan-tingkatan
energi tertentu.

Elektron-elektron yang berada di dekat inti
menempati keadaan yang stabil. Adapun,
elektron pada kulit terluar dapat berpindah orbit
dan berinteraksi dengan atom lainnya. Elektron
pada kulit terluar disebut sebagai elektron
valensi.

Dalam setiap orbit, tingkatan-tingkatan energi
yang sama akan membentuk suatu pita energi.
ATOM SEMIKONDUKTOR
Semikonduktor : suatu atom yang berisi 4
elektron valensi (4 eV) atau memiliki nilai
celah energi terlarang sebesar ( 4 eV)
dimana Jumlah elektron valensi di dalam
semikonduktor berada antara konduktor
dan isolator, maka atom semikonduktor
bukan konduktor yang baik dan bukan
isolator yang baik.
Bahan–bahan semikonduktor :
• Carbon (C) dengan 6 proton (2-4),
• Silikon (Si) dengan 14 proton (2-8-4),
• dan Germanium (Ge) dengan 32 proton
(2-8-18-4)
STRUKTUR
ATOM SEMIKONDUKTOR
-
Orbit pertama : 2 elektron
Orbit kedua
Orbit ketiga
-
: 8 elektron
-
-
: 18 elektron
-
-
-
-
Orbit terluar : 4 elektron
-
-
Elektron bebas
-
-
-
+32
-
-
-
-
-
Elektron valensi
-
-
-
-
-
Valensi 4 
-
Semikonduktor
GERMANIUM
-
-
-
SEMIKONDUKTOR
INTRINSIK

Pada temperatur tinggi, elektron keluar dari ikatan kovalen menjadi elektron bebas dan
terbentuk hole (lubang)

Kekosongan pada ikatan kovalen elektron keluar harus bermuatan Q (+) kaena kristal
harus netral. Kekosongan itu disebut hole atau lubang.

Jadi semikonduktor intrinsik pada K bersifat isolator dan pada temperatur tinggi bersifat
konduktor karena terjadi pembentukan pasangan elektron bebas dan hole yang
banyaknya sama dan berlaku sebagai pembawa muatan Q.
a). 1
2
3
4
5
ion ke 2 mengisi hole pada ion ke 1
b). 1
2
3
4
5
ion ke 3 mengisi hole pada ion ke 2
c). 1
2
3
4
5
ion ke 4 mengisi hole pada ion ke 3 dan seterusnya
arah aliran hole
arah aliran elektron
SEMIKONDUKTOR
INTRINSIK
A
C
D
B
+
---------++++++++++
F
E
-
2 pembawa muatan
- elektron bebas
+ lubang (hole)
SEMIKONDUKTOR
EKSTRINSIK

dilakukan doping dengan memasukan atom asing bervalensi 5 atau 3 disebut
semikonduktor ekstrinsik, untuk menyusun devais elektronik yang kaya akan satu
jenis pembawa muatan : hole atau elektron saja.
Semikonduktor jenis n
Dengan doping atom asing bervalensi 5 sebagai atom donor karena ikatan
kovalen memberikan satu elektron : P (fosfor), Ar (arsen), Sb(antimon) ke
dalam semikonduktir intrinsik. Dengan menambahkan energi kecil pada
elektron valensi, maka elektron masuk ke bidang konduksi.
Dengan penambahan atom donor terjadilah elektron bebas disebut jenis-n.
JENIS N = INTRISIK + ATOM ELEKTRON VALENSI >4
SEMIKONDUKTOR
INTRINSIK

Beda semikonduktor intrinsik dengan semikonduktor jenis-n

Semikonduktor intrinsik, elektron bebas di sertai hole bergerak sebagai
pembawa muatan.

Semikonduktor jenis-n berbentuk elektron bebas, tidak disertai hole tetapi
ion (+) yang tidak dapat bergerak.
Semikonduktor jenis p
Dengan doping atom asing bervalensi 3 sebagai atom akseptor karena ikatan
kovalen memperoleh satu elektron : B (boron), Al (aluminium), dan Ga
(Galium) kedalam semikonduktor intrinsik
JENIS P = INTRISIK + ATOM ELEKTRON VALENSI <4
SEMIKONDUKTOR
TIPE P
Atom bervalensi tiga
- mengurangi 1 elektron
- atom akseptor
elektron bebas < hole
minoritas
mayoritas
SEMIKONDUKTOR
TIPE N
Atom bervalensi lima
- memberi 1 elektron
- atom donor
elektron bebas > hole
mayoritas
minoritas
++++++++
++++++++
++++++++
SEMIKONDUKTOR
TIPE P
----------
---------------------------SEMIKONDUKTOR
TIPE N
++++++++++
POSTTEST

Jelaskan apa yang anda pahami tentang bahan semikonduktor

Jelaskan perbedaan semikonduktor intrisik dan semikonduktor
ekstrinsik

Jelaskan perbedaan atom donor dan atom ekseptor

Berapa nilai energi valensi untuk Isolator, Semikonduktor dan
konduktor

Perbedaan Semikonduktor TIPE P dan TIPE N berdasarkan
pemahaman kalian
Download