LKPD: Karakteristik Diode Semikonduktor & Penyearah Arus

Mata Pelajaran: Dasar Elektronika | Bias Maju (Forward Bias) vs Bias Mundur (Reverse Bias)

Waktu Buka: -

1. Identitas Peserta Didik

2. Langkah Kerja & Panduan

Skenario Praktikum: Memahami prinsip kerja diode semikonduktor dalam mengalirkan arus listrik satu arah[cite: 3]. Amati pergerakan pembawa muatan (elektron dan hole) serta aliran arus saat polaritas baterai diubah[cite: 3].
Pengujian 1: Bias Maju (Forward Bias)
  1. Hubungkan Anoda (sisi P) ke kutub Positif baterai dan Katoda (sisi N) ke kutub Negatif baterai melalui resistor pembatas arus[cite: 3].
  2. Naitkan tegangan baterai secara bertahap (misal: 0 V, 0.3 V, 0.7 V, 2 V, 5 V).
  3. Amati pergerakan elektron dan hole pada sambungan PN[cite: 3]. Catat Arus ($I$) dan Tegangan Diode ($V_D$).
Pengujian 2: Bias Mundur (Reverse Bias)
  1. Balikkan polaritas baterai (Anoda ke kutub Negatif, Katoda ke kutub Positif)[cite: 3].
  2. Ubah tegangan baterai secara bertahap (0 V, 2 V, 5 V, 9 V)[cite: 3].
  3. Amati apakah ada arus yang mengalir dan perhatikan daerah deplesi (depletion layer) pada diode[cite: 3].

3. Area Simulator PhET Circuit Construction Kit

4. Tabel Hasil Pengamatan

Pengujian 1: Kondisi Bias Maju (Forward Bias)[cite: 3]

Tegangan Sumber ($V_S$) Tegangan Diode ($V_D$) Arus Rangkaian ($I$) Kondisi Lampu / Beban Arah Pergerakan Pembawa Muatan
0,3 Volt
0,7 Volt
5,0 Volt

Pengujian 2: Kondisi Bias Mundur (Reverse Bias)[cite: 3]

Tegangan Sumber ($V_S$) Tegangan Diode ($V_D$) Arus Rangkaian ($I$) Kondisi Lampu / Beban Status Aliran Muatan
-2,0 Volt
-5,0 Volt
-9,0 Volt

5. Soal Pilihan Ganda Evaluasi

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat berdasarkan konsep diode semikonduktor dan hasil praktikum!

1. Diode terbuat dari gabungan dua bahan semikonduktor tipe-P dan tipe-N[cite: 3]. Pembawa muatan mayoritas pada semikonduktor tipe-P adalah...
2. Kondisi di mana anoda dihubungkan ke kutub positif baterai dan katoda ke kutub negatif dinamakan...[cite: 3]
3. Pada kondisi Bias Maju (Forward Bias), daerah deplesi (depletion region) pada sambungan PN akan...[cite: 3]
4. Tegangan ambang (barrier potential) standar untuk diode berbahan Silikon (Si) agar mulai menghantarkan arus adalah sebesar...
5. Apa yang terjadi pada arus listrik ketika polaritas baterai dibalik (Reverse Bias)?[cite: 3]
6. Fungsi utama diode sebagai "Penyearah Arus" (Rectifier) adalah...[cite: 3]
7. Mengapa saat diberi bias mundur (reverse bias) tidak ada arus utama yang dapat mengalir melintasi diode?[cite: 3]
8. Komponen elektronik yang memanfaatkan prinsip dasar diode tetapi dapat memancarkan cahaya saat diberi forward bias adalah...
9. Jika tegangan mundur (reverse voltage) dinaikkan melampaui batas ketahanan diode, fenomena yang akan terjadi dinamakan...
10. Karakteristik utama diode sebagai sakelar elektronik satu arah dimanfaatkan dalam adaptor pengisi daya HP untuk...

6. Analisis & Kesimpulan