53110701

TAV

ELEKTRONIKA TERAPAN

CATU DAYA TERKENDALI

Catu Daya Arus Konstan

Tujuan Instruksional Umum

Setelah pelajaran selesai, peserta harus dapat:

Memahami catu daya terkendali dengan arus keluaran konstan

Tujuan Instruksional Khusus

Peserta harus dapat:

Merangkai regulartor ( catu daya ) arus konstan menggunakan transistor

Merangkai catu daya arus konstan menggunakan FET

Merangkai regulartor ( catu daya ) arus konstan menggunakan op - amp

Mengukur perubahan IL terhadap perubahan UB ( tegangan sumber ) maupun RL ( hambatan beban ) pada regulator arus konstan

Waktu 360 menit

Alat Bantu / Persiapan

1. op - amp LM 741

2. FET BF 245 C

3. Transistor BC 140

4. Gambar rangkaian percobaan

5. Gambar fisik komponen ( identifikasi kaki )

Kepustakaan

1. Manfred Frohn, Wolfgang Oberthur, Hans Jobst Siedler, Peter Zastrow; Elektronik III Banelemente ; Richard Pflaum Verlag KG; Munchen; 1986; hal 145

Halaman:

0-1

Dikeluarkan oleh: Tanggal:

NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t

Program Studi/Bidang Studi :

Listrik, dan, Elektronika

SMK MA’ARIF 4 KEBUMEN

TAV

Struktur Materi

Halaman:

0-2

MENGUKUR

Ui berubah IL

? RL berubah

MENGUKUR

Ui berubah IL

? RL berubah

MENGUKUR

Ui berubah IL

? RL berubah

REGULATOR ARUS KONSTAN

TRANSISTOR

FET IC

MERANGKAI ( MODUL ALAT

UKUR )


UKUR )


UKUR )


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

Pembagian tahap Mengajar Metode Alat bantu WaktuPengajaran Mengajar

1. Motivasi

1.1. Menjelaskan tujuan pelajaran Ceramah Lembar kerja 10’

2. Elaborasi

2.1. Peserta merangkai catu daya arus konstan dengan komponen transistor

Tutorial LK 80’

2.2. Peserta merangkai catu daya arus konstan dengan komponen FET

Tutorial LK 80’

2.3. Peserta merangkai catu daya arus konstan dengan komponen IC

Tutorial LK 60’

2.4. Peserta membuat laporan hasil praktek Tutorial LK 60’

3. Konsolidasi

3.1. Peserta membuat kesimpulan dari hasil praktek Diskusi LK 30’

4. Evaluasi

4.1. Menilai hasil praktek Kontrol LK/Laporan 20’

Halaman:

0-3


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

ELEKTRONIKA TERAPAN

CATU DAYA TERKENDALI

Catu Daya Arus Konstan

Tujuan Instruksional Umum

Setelah pelajaran selesai,peserta harus dapat:

Memahami catu daya terkendali dengan arus keluaran konstan

Tujuan Instruksional Khusus

Peserta harus dapat:

Merangkai regulartor ( catu daya ) arus konstan menggunakan transistor

Merangkai catu daya arus konstan menggunakan FET

Merangkai regulartor ( catu daya ) arus konstan menggunakan op - amp

Mengukur perubahan IL terhadap perubahan UB ( tegangan sumber ) maupun RL ( hambatan beban ) pada regulator arus konstan

Waktu 360 menit

Alat dan Bahan

Alat Alat:

1. Multimeter digital 1

2. Bread Board 1

3. Power Supply 0 - 40 volt DC 1

4. Jumper/kabel penghubung secukupnya

Bahan:

1. Transistor BC 140 1

2. Resitor 560 /1/2 W 3

3. Resistor 150 /1/2 W 2

4. Dioda zener 5,6 V/1/2 W 2

5. Resistor 1 K8/1/2 W 3

6. Resistor 1 K2/1/2 W 2

7. Resitor 220 /1/2 W 1

8. Resitor 330 /1/2 W 1

9. Resitor 3 k3/1/2 W 1

10. Potensiometer 5K 1

11. Resitor 10 /1/2 W 1

Halaman:

1-1


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

Keselamatan Kerja

1. Tempatkan semua peralatan ditempat yang aman

2. Telitilah dalam membuat rangkaian diatas papan percobaan

3. Hati-hati dalam mengukur, range switch maupun batas ukur harus benar

4. Hubungkan sumber tegangan dengan pembatas arus sekitar 0,5 A ke rangkaian, setelah anda merasa yakin rangkaian anda benar

Halaman:

1-2


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

Langkah Kerja

A. Catu Daya Arus Konstan Menggunakan Transistor

1. Buatlah rangkaian modul dan peralatan seperti pada gambar 1, jangan menghidupkan sumber tegangan pada saat merangkai

2. Hidupkan catu daya ( power supply ) dan atur tegangan keluaran pada 11 volt DC

3. Hubung singkatlah RL dengan sepotong kawat pendek. Ukurlah arus Ic ( = IL ), UCE, UBE dan masukkan hasilnya pada tabel 1. Pengukuran yang baik adalah menggunakan multimeter digital, jika hanya terdapat sebuah multimeter digital, dapat digunakan untuk voltmeter maupun mA meter secara bergantian, namun jangan lupa jika mA dilepas harus diganti dengan kawat penghubung singkat

Halaman:

2-1


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk nilai - nilai yang lain dari RL maupun UB, seperti ditunjukkan pada tabel 1

+ UB ( volt ) RL ( volt ) UCE ( volt ) UBE ( volt ) IL ( mA )

11 0

150

220

330

560

820

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

.................

................

................

................

................

................

12 0

150

220

330

560

1200

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

13 0

150

220

330

560

1200

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

................

Tugas . 1 .

1. Mengapa pada RL yang besar IL tidak lagi konstan, terangkan dengan singkat.

2. Untuk RL yang tidak terlalu besar ( RL 560 ) perubahan tegangan input sebesar 2 volt akan menyebabkan perubahan IL sebesar ....... mA

3. Berapakah nilai RL maks pada UB = 12 volt.

Halaman:

2-2


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

B. Catu Daya Arus Konstan Menggunakan FET

1. Buatlah modul dan peralatan seperti pada gambar 2, jangan menghidupkan sumber tegangan pada saat merangkai

2. Hidupkan catu daya ( power supply ) dan atur tegangan keluaran pada 12 volt DC

3. Pertama-tama hubung singkatlah RL dengan sepotong kawat pendek. Ukurlah arus Drain ID ( = IL ), UDS< UGS dan catat hasilnya pada tabel 2. Pengukuran harus menggunakan multimeter

digital untuk voltmeter dan ampere meter jangan lupa jika mA dilepas harus diganti dengan kawat penghubung singkat.

Halaman:

2-3


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk nilai-nilai yang lain dari RL maupun UB, seperti ditunjukkan pada tabel 2

+ UB ( volt ) RL ( ) RL ( )UGS ( volt )

UDS ( volt )

IL - ID ( mA )

12 10

5010

0

150

220

330

560

820

3300

0

150

220

330

560

1000

12000

15 10 0

150

220

330

560

1000

12000

5010 0

150

220

330

560

12000

18000

Tugas 2

1. Dari gambar 2 apa fingsi dari potensiometer 5 K ?

2. Misalkan UDS jenuh ( UDS minimum ) FET tipe BF 245 c adalah 3 volt

Hitunglah RL terbesar untuk IL min = 12 mA, UB = 12 volt, RS = 10

Halaman:

2-4


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

C. Catu Daya Arus Konstan Menggunakan op - amp beban tidak terhubung dengan ground

1. Buatlah rangkaian modul dan peralatan seperti pada gambar 3, jangan menghidupkan sumber tegangan pada saat merangkai.

2. Hidupkan catu daya ( power supply ) dan atur tegangan keluaran pada 12 volt DC.

3. Pertama-tama hubung singkatlah RL dengan kawat pendek. Ukurlah arus beban IL, tegangan kaki 6 IC UA, kemudian catatlah hasilnya pada tabel 3. Gunakan multimeter digital dalam pengukuran, jika hanya terdapat sebuah multimeter digital untuk voltmeter dan ampere meter, jangan lupa jika mA dilepas harus diganti dengan kawat penghubung singkat.

Halaman:

2-5


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk nilai-nilai yang berbeda untuk RL maupun UB, seperti ditunjukkan pada tabel 3

+ UB ( volt ) RL ( ) IL ( )UGS ( volt )

12 0

150

220

330

560

15 0

150

220

330

560

Tugas 3

1. Apa kegunaan dari resistor IK8 yang dihubungkan ke kaki inverting ?

2. Bila keluaran penguat maksimum ( = UA ) adalah -11 volt pada UB = 12 volt. Berapa nilai RL terbesar agar arus beban IL masih dipertahankan konstan ?

3. Apa kerugian dari rangkaian gambar 3, jika di hubungkan dengan rangkaian yang lain.

Halaman:

2-6


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

D. Catu Daya Arus Konstan Menggunakan op - amp beban terhubung ke ground

1. Hubungkan rangkaian modul peralatan seperti pada gambar 4, jangan menghidupkan sumber tegangan pada saat merangkai.

2. Hidupkan catu daya ( power supply ) dan atur tegangan keluarannya pada 12 volt DC

3. Pertama-tama hubung singkatlah RL dengan kawat pendek. Ukurlah arus beban IL, tegangan beban UL, U1, I1, U2, I2, kemudian catatlah hasilnya pada tabel 4. Gunakan multimeter digital dalam pengukuran, jika hanya terdapat sebuah multimeter digital untuk voltmeter dan ampere meter, jangan lupa jika mA dilepas harus diganti dengan kawat penghubung singkat.

Halaman:

2-7


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk nilai-nilai yang berbeda RL maupun UB, seperti yang berbeda untuk RL maupun UB, seperti ditunjukkan pada tabel 4

+ UB ( volt ) RL ( )IL ( mA )

UI ( volt )

I1 ( mA )

U2 ( volt )

I2 ( mA )

12 0

150

220

330

560

3300

15 0

150

220

330

560

3300

Tugas 4

1. Terangkan secara singkat prinsip kerja rangkaian gambar 4, sehingga untuk baban RL dalam batas - batas tertentu arus beban IL relatif konstan

Halaman:

2-8


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

Penilaian Pekerjaan Catu Daya Arus Konstan

Kriteria Penilaian Nilai Bobot Hasil Keterangan

1 Ketelitian/ketepatan merangkai 3

2 Cara kerja dan pengoperasian alat 1

3 Pengukuran 3

4 Jawaban pertanyaan/laporan 2

5 Aktivitas dan kebersihan 1

6

7

8

9

10

Nilai Akhir

Keterangan:

Penilai: Paraf petatar/peserta:

Tanggal:

Halaman:

2-9


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

Lembar Jawaban

A. Catu Daya Arus Konstan Menggunakan Transistor

+ UB ( volt ) RL ( volt ) UCE ( volt ) UBE ( volt ) IL ( mA )

11 0

150

220

330

560

820

6,12

4,85

4,25

3,32

1,35

0

0,65

0,65

0,65

0,65

0,65

0,72

8,63

8,63

8,63

8,62

8,62

0,000001

12 0

150

220

330

560

1200

7,11

5,87

5,26

4,36

2,39

0

0,64

0,64

0,65

0,65

0,65

0,72

8,7

8,7

8,69

8,69

8,68

0

13 0

150

220

330

560

1200

8,09

6,87

6,23

5,32

3,34

0

0,64

0,65

0,65

0,65

0,65

0,72

8,7

8,7

8,7

8,7

8,69

0

Tabel. 1

Tugas . 1 .

1. Untuk RL yang besar titik kerja transistor akan bergeser ke daerah jenuh ( daerah hambatan ), jika RL diperbesar lagi titik kerja akan mendekati daerah origin ( titik nol ), sehingga UCE = 0 , Ic = 0.

2. Pada UB = 13 - 11 = 2 volt

IL = 8,7 - 8,63 = 0,07 mA

Dengan kata lain perubahan tegangan input sebesar 18% mengakibatkan arus keluaran berubah sebesar 0,8% ( 22,5 kali lebih kecil )

3.

Halaman:

3-1


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

B. Catu Daya Arus Konstan Menggunakan FET

+ UB ( volt ) RL ( ) RL ( )UGS ( volt )

UDS ( volt )

IL - ID ( mA )

12 10

5010

0

150

330

560

820

3300

0

150

330

560

1000

12000

-0,13

-0,13

-0,13

-0,13

-0,13

-0,036

-3,84

-3,84

-3,84

-3,84

-3,5

-2,63

11,87

9,98

7,74

5,07

2,95

0,55

8,17

8,07

7,94

7,77

5,96

0,188

13,1

12,8

12,8

12,5

11,11

3,52

0,73

0,73

0,73

0,73

0,66

0,5

15 10 0

150

330

560

1000

12000

-0,132

-0,132

-0,132

-0,132

-0,119

-0,13

14,85

12,97

10,63

7,87

3,42

0,186

13,26

13,19

13,02

13,01

11,65

1,26

5010 0

150

330

560

12000

18000

-3,87

-3,87

-3,87

-3,87

-3,75

-3,27

11,13

11,03

10,90

10,73

2,84

0,388

0,736

0,736

0,736

0,736

0,71

0,622

Tugas 2

1. Mengatur tegangan UGS, yang berarti pula mengatur arus ID = IL = -UGS.Rs

2.

Halaman:

3-2


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

C. Catu Daya Arus Konstan Menggunakan op - amp beban tidak terhubung dengan ground

+ UB ( volt ) RL ( ) IL ( )UGS ( volt )

12 0

150

330

560

3,91

3,91

3,91

3,91

0,0014

-0,461

-1,004

-1,712

15 0

150

330

560

3,061

3,061

3,061

3,061

0,0008

-0,452

-0,995

-1,698

Tugas 3

1. Resistor 1 k8 untuk menentukan besar arus keluaran IL, yaitu :

2.

3. Beban tidak terhubung dengan ground.

Halaman:

3-3


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

D. Catu Daya Arus Konstan Menggunakan op - amp beban terhubung ke ground

+ UB ( volt ) RL ( )IL ( mA )

UL (volt )

UI ( volt )

I1 ( mA )

U2 ( volt )

I2 ( mA )

12 0

150

330

560

3300

7,278

7,21

7,124

6,505

2,302

0

1,065

2,315

3,642

7,527

1,379

7,165

7,182

7,198

3,44

1,149

5,971

5,985

5,998

2,867

2,065

2,229

1,664

0,941

-0,998

1,147

1,238

0,924

0,523

-0,554

15 0

150

330

560

3300

7,342

7,196

7,333

7,304

2,837

0

1,073

2,333

3,92

9,266

6,925

7,194

7,519

7,928

4,647

5,771

5,995

6,266

6,607

3,873

2,783

2,247

1,616

0,284

-1,846

1,546

1,248

0,898

0,158

-1,026

Tugas 42,783

2,247

1,616

0,284

-1,846

1. Berdasarkan dari dasar teori dan hasil praktek prinsip kerja rangkaian adalah sebagai berikut :

RL

UL

U2 , I2

U + karena U+ UZ- UL dimana U+ = masukan tidak membalik

Z

U1

I1 , karena IL = I1 + I2 penurunan dari I2 akan dikompensasi dengan kenaikan dari I1

Sehingga dipertahankan pada harga yang hampir konstan.

Halaman:

3-4


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

Penilaian Pekerjaan Catu Daya Arus Konstan

Halaman:

3-5


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




TAV

Transparan

Halaman:

4-1


NKOTB 18-Apr-23

d o c u m e n t




53110701

Documents