06-kel07-tt3c-rangkaian penyearah gelombang penuh model jembatan.docx
TRANSCRIPT
LAPORAN LABORATORIUM ANALOG
06
RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH MODEL JEMBATAN
NAMA PRAKTIKAN : Ivan Arrianto
NAMA REKAN KERJA : 1. Clarissa Nadya A
2. Nurul Fatiah
KELAS / KELOMPOK : TT 3C / 7
TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM : Jumat – 27 – September –2013
TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN : 4 –Oktober– 2013
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
2013
PERCOBAAN 6RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH MODEL JEMBATAN
TUJUAN
Menyelidiki dan mempelajari sifat-sifat dari bermacam-macam rangkaian penyearah.
Mempelajari karakteristik dan sifat bermacam-macam filter untuk penyearah gelombang.
DASAR TEORIPenyearah Gelombang Penuh Model Jembatan
Penyearah gelombang penuh model jembatan memerlukan empat buah diode. Dua diode
akan berkondusi saat isyarat positif dan dua diode akan berkonduksi saat isyaratnegatif. Untuk
model penyearah jembatan ini kita tidak memerlukan transformator yang memiliki center-tap.
Seperti ditunjukkan pada gambar 2.3. bagian masukan AC dihubungkan pada sambungan D1-D2
dan yang lainnya pada D3-D4. Katode D1 dan D3 dihubungkan degan keluaran positif dan anode
D2 dan D4 dihubungkan dengan keluaran negative (tanah). Misalkan masukan AC pada titik A
berharga positif dan B berharga negatif, maka diode D1 akan berpanjar maju dan D2 akan
berpanjar mundur. Pada sambungan bawah D4 berpanjar maju dan D3 berpanjar mundur. Pada
keadaan ini elektron akan mengalir dari titik B melalui D4 ke beban , melalaui D1 dan kembali
ke titik A.
Pada setengah periode berikutnya titik A menjadi negatif dan titik B menjadi positif. Pada
kondisi ini D2 dan D3 akan berpanjar maju sedangkan D1 dan D4 akan berpanjar mundur. Aliran
arus dimulai dari titik A melalui D2, ke beban, melalui D3 dan kembali ke titik B. Perlu dicatat
di sini bahwa apapun polaritas titik A atau B, arus yang mengalir ke beban tetap pada arah yang
sama.
Gambar 2.3 Penyearah Gelombang Penuh Model Jembatan
Rangkaian jembatan empat diode dapat ditemukan di pasaran dalam bentuk paket dengan
berbagai bentuk. Secara prinsip masing-masing bentuk mempunyai dua terminal masukan AC
dan dua terminal masukan DC.
ALAT – ALAT YANG DIPERLUKAN
No. Alat-alat dan Komponen Jumlah
1 Osiloskop (Hitachi Oscilloscope V-423 40 MHz) 1
2 Multimeter 1
3 Dioda Silikon 4
4 Trafo Step Down 6 V dan 12 V 1
5 Resistor (3,9k Ω) 1
6 Kapasitor (1 µF; 22 µF, 100 µF, dan 1 mF) 3
7 Protoboard 1
8Kabel-kabel Penghubung:
- BNC to Crocodile- BNC to banana
Secukupnya
LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
Penyearah Jembatan1. Membuat rangkaian seperti gambar (3) dengan RL sebesar 4 kΩ dan Vin (ac) = 24Vpp.2. Mengukur besar Vout (dc) dan Iout (dc).
Gambar 3. Penyearah Jembatan
3. Menggambar bentuk gelombang Vin (ac) dan Vout (dc).
4. Menambahkan filter C sebesar 1uF paralel dengan RL dan mengulangi langkah (2) dan
(3).
5. Mengganti filter C berturut-turut sebesar 22 µF dan 100 µF lalu mengulangi
langkah 2 dan 3.6. Kemudian, tambahkan low pass filter RC dengan R sebesar 3.9kΩ dan C sebesar 1 mF
lalu mengulangi langkah (2) dan langkah (3).
DATA HASIL PERCOBAAN
No. Percobaan : 06 Pelaksanaan Praktikum : 27 September 2013
Judul : RANGKAIAN PENYEARAH JEMBATAN
Penyerahan Laporan : 4 Oktober 2013
Mata Kuliah : Laboratorium Analog Nama Praktikan : Ivan Arrianto
Kelas / Kelompok : TT 3C / 7 Nama Rekan Kerja : Clarissa Nadya A Nurul Fatiah
Tahun Akademik :2013
Tabel 3. Penyearah Jembatan
VinVout (dc) I out (dc) I (dioda)
Ukur Hitung Ukur Hitung Ukur HitungTanpa C 13 V 11.5 V 3.82 V 3 mA 0.81 mA 0.05 mA 0.6 mAC = 1uF 14 V 13.5 V 8.24 V 3.5 mA 1.75 mA 0.3 mA 1.6 mAC = 22 uF 14.5 V 17 V 10.48 V 4.5 mA 2.2 mA 0.55 mA 2.08mAC= 100 mF 15 V 18 V 11.2 V 4.75 mA 2.38 mA 0.4 mA 2.23 mAR = 3.9 k Ω
14 V 18.5 V 10.97 V 4.75 mA 2.33 mA 0.3 mA 2.18 mAC = 1 mF
PEMBAHASAN
Perbandingan hasil pengukuran dan hasil perhitungan pada Tabel 3.
VinVout (dc) I out (dc) I (dioda)
Ukur Hitung Ukur Hitung Ukur Hitung
Tanpa C 13 V 11.5 V
3.82 V 3 mA 0.81 mA
0.05 mA
0.6 mA
C = 1uF 14 V 13.5 V
8.24 V 3.5 mA 1.75 mA
0.3 mA 1.6 mA
C = 22 uF 14.5 V 17 V 10.48 V 4.5 mA 2.2 mA 0.55 mA
2.08mA
C= 100 mF 15 V 18 V 11.2 V 4.75 mA
2.38 mA
0.4 mA 2.23 mA
R = 3.9 k Ω
14 V18.5 V
10.97 V4.75 mA
2.33 mA
0.3 mA 2.18 mAC = 1 mF
Tabel 3. Penyearah Jembatan
Perhitungan :Tanpa C:
Vm = Vp = Vpp
2 =
242
=12 (Pembacaan di osiloskop)
- Vdc =Vmπ
=12
3.14=3.82V - Idc =
VdcRL
= 3.824.7 k
=0.81 mA
- Idioda = Vdc−Vd
RL=3.82−0.7
4.7 k=0.66 mA=0.7 mA
Dengan C = 1 uF:
Vm = Vp = Vpp
2 =
202
=10 (Pembacaan di osiloskop)
- Vdc =2. fc . RL1+2 fcRL
Vm =2.50 .1uF .4 .7k
1+2.50.1uF .4 .7 k10=0.47
0.5710=8.24 V
- Idc = VdcRL
= 8.244.7 k
=1.75 mA
- Idioda = Vdc−Vd
RL=10.48−0.7
4.7 k=1.6 mA
Dengan C = 22 uF:
Vm = Vp = Vpp
2 =
232
=11.5 (Pembacaan di osiloskop)
- Vdc =2. fc . RL1+2 fcRL
Vm =2.50 .22 uF .4 .7 k
1+2.50.22 uF .4 .7 k11.5=10.34
11.3411.5=10.48 V
- Idc = VdcRL
=10.484.7 k
=2.22 mA
- Idioda = Vdc−Vd
RL=10.48−0.7
4.7 k=2.08 mA
Dengan C = 100 uF:
Vm = Vp = Vpp
2 =
232
=11.5 (Pembacaan di osiloskop)
- Vdc =2. fc . RL1+2 fcRL
Vm =2.50 .100 uF .4 .7 k
1+2.50.100 uF .4 .7k11.5=47
4811.5=11.2V
- Idc = VdcRL
= 11.24.7 k
=2.38 mA
- Idioda = Vdc−Vd
RL=11.2−0.7
4.7 k=2.23mA
Dengan C = 1000 uF = 1mF:
Vm = Vp = Vpp
2 =
222
=11 (Pembacaan di osiloskop)
- Vdc =2. fc . RL1+2 fcRL
Vm =2.50 .1000 uF .2 k
1+2.50.1000 uF .2 k11=470
47111=10.97 V
- Idc = VdcRL
=10.974.7 k
=2.33 mA
- Idioda = Vdc−Vd
RL=10.97−0.7
4.7 k=2.18 mA
Perbandingan antara hasil pengukuran dan perhitungan, terdapat beberapa perbedaan pada
angka dibelakang koma. Hal ini kemungkinan disebabkan karena salah pembacaan pada paralaks
mata. Atau mungkin juga karena alat ukur. Perbedaan tak terlalu jauh, dan masih bisa ditoleransi.
Pengaruh filter C terhadap Vout (dc) : Tapis kapasitor sangat efektif digunakan untuk
mengurangi komponen AC pada keluaran penyearah. Pertama akan kita lihat karakter kapasitor
sebagai tapis dengan memasang langsung pada keluaran penyearah tanpa memasang beban. Pada
prinsipnya yang diinginkan pada keluaran penyearah adalah hanya komponen DC, maka perlu adanya
penyaringan untuk membuang komponen AC. Secara praktis kita dapat memasang sebuah kapasitor
besar pada kaki-kaki beban, karena kapasitor dapat bersifat hubung terbuka untuk komponen DC dan
mempunyai impedansi yang rendah untuk komponen AC.
Gambar Arus beban untuk filter C dan Filter L
Keluaran tapis/filter-C biasanya mengalami penurunan saat beban meninggi. Namun demikian
tegangan keluaran tapis-L relatif lebih rendah dibandingkan tapis/filter-C.
Pengaruh Low Pass Filter RC terhadap Vout(dc), terjadi penurunan keluaran DC dan
terjadi kenaikan tegangan riak ‘Ripple’.
Dalam pengoperasiannya, C1 termuati oleh keluaran penyearah jembatan sampai pada
harga puncak. Saat masukan dari penyearah mengalami penurunan, maka akan terjadi proses
pengosongan C1`melalui resistor R dan L R . Penurunan tegangan pada R akan menurunankan
tegangan keluaran. Kapasitor C2 akan termuati pada harga puncak tegangan L R . Besarnya
tegangan DC tapis akan tergantung pada besarnya arus beban. Arus beban yang terlalu tinggi
akan mengakibatkan tegangan pada R semakin menurun. Pada prakteknya tapis-RC digunakan
untuk catu daya dengan arus beban kurang dari 100mA
Tapis-C akan bekerja dengan baik jika L R berharga relatif tinggi. Jika L R berharga
rendah, yaitu jika penyearah mengalami pembebanan yang terlalu berat, maka tegangan “riak”
(ripple) akan lebih nampak pada keluarannya.
Perbandingan Vout (dc) rangkaian penyearah ½ gelombang, rangkaian penyearah
gelombang penuh, dan rangkaian penyearah jembatan. Semakin besar nilai kapasitor yang
diberikan pada rangkaian maka nilai Vout (dc) nya kan semakin besar dan pengosongan semakin
cepat terisi berarti Ripple semalin kecil . Tetapi jika nilai kapasitornya kecil maka Vout(dc) nya
kan kecil pula dan pengosongan akan terjadi lama berarti Ripple semakin besar.
KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang diperoleh ketika mengamati bentuk
tegangan yang dihasilkan oleh penyearah arus gelombang penuh, disimpulkan bahwa :
Penyearah Jembatan, Penyearah gelombang penuh model jembatan memerlukan empat
buah diode. Dua diode akan berkondusi saat isyarat positif dan dua diode akan
berkonduksi saat isyarat negatif. menyerupai Penyearah gelombang penuh sebab
menghasilkan tegangan keluaran gelombang penuh, Dioda D1 dan D2 menghantar di
atas setengah siklus positif. D3 dan D4 menghantar di atas setengah siklus negatif
DAFTAR PUSTAKA
http://blog.umy.ac.id/syahrialcyber/2012/04/13/rangkaian-penyearah/
http://catatankuliah15.files.wordpress.com/2011/03/penyearah-setengah-gelombang.docx
http://chosyi.edublogs.org/files/2007/05/penyearah-dioda.ppt
http://eldaitb.files.wordpress.com/2010/03/penyearah-dioda-kuliah-ke-4-compatibility-mode.pdf
http://henryranu.files.wordpress.com/2007/12/penyearah.pdf
http://nototirta.files.wordpress.com/2010/01/dioda.pdf