Tugas 1 Elektronika

Tugas 1 Elektronika

1.15 LIGHT-EMITTING DIODES / Led Pemancar Cahaya ( LED ) 

Tujuan :

• Mengetahui apa itu LIGHT-EMITTING DIODES
• Mengetahui cara kerja dari LED
• Mengetahui cara merangkai LED di Aplikasi Proteus

Alat Dan Bahan

• Baterai 12 V

                

            Merupakan penyuplai energi berupa listrik

• Resistor 
            Menghambat daya 











• Ground
           
1. Single Grounding
Yaitu dengan menancapkan sebuah batang logam atau pasak biasanya di pasang tegak lurus masuk kedalam tanah. Ada juga yang menggunakan pipa galvanis yang di dalamnya di isi dengan kabel BC, kemudian di hubungkan dengan kabel penyalur melalui bak kontrol.


2. Pararel Grounding  
Bila sistem single grounding masih mendapatkan hasil kurang baik, maka perlu di tambahkan material logam arus pelepas ke dalam tanah yang jarak antara batang logam atau material minimal 2 meter dan dihubungkan dengan kabel BC/BCC.
Penambahan batang logam atau material dapat juga di tanam mendatar dengan kedalaman tertentu, bisa juga mengelilingi bangunan membentuk cincin atau cakar ayam. Kedua teknik ini bisa juga di terapkan secara bersamaan dengan acuan tahanan sebaran/resistansi kurang dari 5 Ohm setelah pengukuran dengan Earth Tester Ground.
 3. Maksimum Ground
Maksimum grounding yaitu dengan memasukkan bahan grounding penangkal petir dalam bentuk lembaran tembaga yang diikat oleh kabel BC, serta dengan memasukkan larutan bentonite pada titik grounding penangkal petir tersebut. Hal ini dengan tujuan untuk meningkatkan serta menjaga kualitas resistensi grounding. Biasanya material ini di gunkan pada daerah yang tekstur tanahnya keras atau berbatu. 

• LED

            Infra merah : 1,6 V.

           Merah : 1,8 V – 2,1 V

           Oranye : 2,2 V.
           Kuning : 2,4 V.
           Hijau : 2,6 V.
           Biru : 3,0 V – 3,5 V.
           Putih : 3,0 – 3,6 V.
           Ultraviolet : 3,5 V.

Dasar Teori :

    Dioda pemancar cahaya (LED) adalah dioda yang akan mengeluarkan cahaya tampak saat diberi energi.  Dalam setiap persimpangan pn bias maju, dalam struktur dan terutama dekat dengan persimpangan tersebut, terdapat rekombinasi lubang dan elektron. Rekombinasi ini mensyaratkan bahwa energi yang dimiliki oleh elektron bebas tak terikat dipindahkan ke keadaan lain. Dalam semua sambungan p-n semikonduktor, sebagian energi ini akan dilepaskan sebagai panas dan sebagian lagi dalam bentuk foton. Dalam silikon dan germanium, persentase yang lebih besar dilepaskan dalam bentuk panas dan cahaya yang dipancarkan tidak signifikan. Dalam bahan lain, seperti gallium arsenide phosphide (GaAsP) atau gallium phosphide (GaP), jumlah foton energi cahaya yang dipancarkan cukup untuk menciptakan sumber cahaya yang sangat terlihat.

Proses mengeluarkan cahaya dengan menerapkan sumber energi listrik disebut electroluminescence

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.54 dengan simbol grafiknya, permukaan konduksi yang terhubung ke material p jauh lebih kecil, untuk memungkinkan munculnya jumlah foton energi cahaya maksimum. Perhatikan pada gambar bahwa rekombinasi pembawa yang diinjeksi karena persimpangan bias maju menghasilkan cahaya yang dipancarkan di lokasi rekombinasi. Tentu saja, mungkin ada beberapa absorpsi paket energi foton dalam struktur itu sendiri, tetapi persentase yang sangat besar dapat keluar, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Gambar 1.54 (a) Proseselectroluminescence di LED;(b) simbol grafik.

Penampilan dan karakteristik lampu solid-state efisiensi tinggi subminiatur yang diproduksi oleh Hewlett-Packard muncul pada Gambar 1.55. Perhatikan pada Gambar 1.55b bahwa arus maju puncak adalah 60 mA, dengan 20 mA arus maju rata-rata tipikal. Kondisi pengujian yang tercantum pada Gambar 1.55c, bagaimanapun, adalah untuk arus maju 10 mA. Tingkat VD dalam kondisi bias maju terdaftar sebagai VF dan meluas dari 2,2 hingga 3 V. Dengan kata lain, arus operasi tipikal sekitar 10 mA pada 2,5 V dapat diharapkan untuk emisi cahaya yang baik. Dua besaran yang belum ditentukan muncul di bawah judul Karakteristik Listrik / Optik pada TA 25 ° C. Mereka adalah intensitas pancaran aksial (IV) dan kemanjuran pancaran (
v). Intensitas cahaya diukur dalam candela. Satu candela memancarkan fluks cahaya sebesar 4 lumens dan membentuk penerangan 1 footcandle pada area 1-ft2 1 kaki dari sumber cahaya. Meskipun uraian ini mungkin tidak memberikan pemahaman yang jelas tentang candela sebagai satuan ukuran, levelnya pasti dapat dibandingkan antara perangkat serupa. Efikasi Istilah, menurut definisi, ukuran kemampuan perangkat untuk menghasilkan efek yang diinginkan. Untuk LED, ini adalah rasio jumlah lumens yang dihasilkan per watt energi listrik yang diterapkan. Efisiensi relatif ditentukan oleh intensitas cahaya per satuan arus, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.55g. Intensitas relatif setiap warna versus panjang gelombang tampak pada Gambar 1.55d. Karena LED adalah perangkat sambungan pn, ia akan memiliki karakteristik bias maju (Gbr. 1.55e) mirip dengan kurva respons dioda. Perhatikan peningkatan hampir linier dalam intensitas cahaya relatif dengan arus maju (Gbr. 1.55f). Gambar 1.55h menunjukkan bahwa semakin lama durasi pulsa pada frekuensi tertentu, semakin rendah arus puncak yang diizinkan (setelah Anda melewatkan nilai putus tp). Gambar 1.55i hanya menunjukkan bahwa intensitas lebih besar pada 0 ° (atau teruskan) dan paling sedikit pada 90 ° (bila Anda melihat perangkat dari samping).

Gambar 1.55 Lampu solid-state merah efisiensi tinggi Hewlett-Packard subminiature: (a) penampilan;

(b) peringkat maksimum absolut; (c) karakteristik listrik / optik; (d) intensitas relatif versus panjang gelombang; (e) arus maju versus tegangan maju; (f) intensitas cahaya relatif versus arus maju; (g) efisiensi relatif versus arus puncak; (h) arus puncak maksimum versus durasi denyut;

(i) intensitas cahaya relatif versus perpindahan sudut. (Atas kebaikan Hewlett-Packard Corporation.)

Tampilan LED tersedia saat ini dalam berbagai ukuran dan bentuk. Daerah pemancar cahaya tersedia dengan panjang dari 0,1 hingga 1 inci. Angka dapat dibuat oleh segmen seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.56. Dengan menerapkan bias maju ke segmen material tipe-p yang tepat, angka apa pun dari 0 hingga 9 dapat ditampilkan

Figure 1.56 Tampilan segmen Litronix

Ada juga lampu LED dua lead yang berisi dua LED, sehingga pembalikan

bias akan mengubah warna dari hijau menjadi merah, atau sebaliknya. LED saat ini

tersedia dalam warna merah, hijau, kuning, oranye, dan putih, dan putih dengan warna biru akan segera

tersedia secara komersial. Secara umum, LED beroperasi pada level tegangan dari 1,7 hingga 3,3 V,

yang membuatnya sepenuhnya kompatibel dengan sirkuit solid-state. Mereka memilikicepat

waktu respons yang(nanodetik) dan menawarkan rasio kontras yang baik untuk visibilitas. Kebutuhan daya

biasanya dari 10 hingga 150 mW dengan masa pakai 100.000 jam.mereka

Konstruksi semikonduktormenambahkan faktor kekasaran signifikan.

Percobaan

A. Prosedur percobaan

Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu.

Buka schematic capture, pilih bagian component mode (), dan pada bagian devices klik 'P'.

Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.

Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.

Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.

Buka bagian Terminals mode ().

Pilih terminal yang diperlukan.

Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.

Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.

Klik play () pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.

Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output LED pada rangkaian sensor sentuh tersebut dan motor sebagai penggerak keran

B. Rangkaian Simulasi

C. Prinsip Kerja

Sumber tegangan berupa battery akan mengalirkan arus melewati resistor dan akan diteruskan ke 3 led baik secara seri maupun paralel dan kembali ke kutub negatif dari baterry

D. Video SImulasi

Link Download :

Download Video Disini

Download Rangkain Proteus Disini

Download HTML Disini