laporan 1: penyearah setengah gelombang
Post on 18-Jan-2016
550 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
TUJUAN
1. Mengetahui prinsip penyearah setengah gelombang tanpa menggunakan kapasitor
2. Mengetahui prinsip penyearah setengah gelombang menggunakan kapasitor.
ALAT DAN BAHAN
1. Dioda 1N4007 1 buah
2. Resistor 10k 1 buah
3. Kapasitor:
a. 0.47 µF 1 buah
b. 4.7 µF 1 buah
c. 100 µF 1 buah
4. Volt meter 1 buah
5. Osiloskop 1 buah
TEORI DASAR
Penyearah setengah gelombang merupakan rangkaian penyearah yang paling sederhana, yaitu
yang terdiri dari satu dioda. Gambar 1.1 menunjukkan rangkaian penyearah setengah
gelombang. Rangkaian penyearah setengah gelombang memperoleh masukan dari sekunder
trafo yang berupa tegangan berbentuk sinus, vi = Vm Sin wt (gambar 1 (b)). Vm merupakan
tegangan puncak atau tegangan maksimum. Harga Vm ini hanya bisa diukur dengan CRO,
sedangkan harga yang tercantum pada sekunder trafo merupakan tegangan efektif yang dapat
diukur dengan menggunakan volt meter. Hubungan antara tegangan puncak Vm dengan
tegangan efektif (Veff) atau tegangan rms.
Prinsip kerja penyearah setengah gelombang adalah bahwa pada saat sinyal input berupa
siklus positip maka dioda mendapat bias maju sehingga arus (i) mengalir ke beban (RL), dan
sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatip maka dioda mendapat bias mundur sehingga
tidak mengalir arus. Bentuk gelombang tegangan input (vi) ditunjukkan pada (b) dan arus
beban (i) pada (c) dari gambar 1.
Resistansi dioda pada saat ON (mendapat bias maju) adalah Rf, yang umumnya nilainya lebih
kecil dari RL. Pada saat dioda OFF (mendapat bias mundur) resistansinya besar sekali atau
dalam pembahasan ini dianggap tidak terhigga, sehingga arus dioda tidak mengalir atau i = 0.
Praktikum ELKOM 1 Page 1
Arus yang mengalir ke beban (i) terlihat pada gambar (c) bentuknya arus searah (satu arah)
yang harga rataratanya tidak sama dengan nol seperti pada arus bolak-balik.
Dalam perencanaan rangkaian penyearah, hal penting untuk diketahui adalah harga tegangan
maksimum yang diijinkan terhadap dioda. Tegangan maksimum ini sering disebut PIV (peak-
nverse voltage) atau tegangan puncak balik. Hal ini karena pada saat diode mendapat bias
mundur (balik) maka tidak arus yang mengalir dan semua tegangan dari sekunder trafo berada
pada dioda
PERCOBAAN DAN ANALISIS DATA
A. Langkah-langkah percobaan
1. Rangkaian sirkuit seperti pada gambar rangkaian tanpa menggunakan kapasitor.
2. Atur tegangan V1 sampai 20V dan ukurlah V1 dan V2 menggunakan voltmeter.
3. Ukurlah tegangan ripple menggunakan osiloskop.
4. Tulis hasilnya pada tabel 1
Gambar 1.1
Rangkaian penyearah setengah gelombang
Praktikum ELKOM 1 Page 2
Gambar 1.2
Proses pemasangan rangkaian percobaan menggunakan Bread Board
B. Rangkaian pennyearah stengah gelombang menggunakan kapasitor
1. Rangkaian sirkuit seperti pada gambar rangkaian menggunakan kapasitor.
2. Atur tegangan V1 sampai 20 V dan ukurlah V1 dan V2 menggunakan voltmeter
dengan nilai kapasitor yang bervariasi (0.47 µF, 4.7 µF, 100 µF).
3. Ukurlah tegangan ripple menggunakan osiloskop.
4. Tulis hasilnya pada tabel 2
C. Hasil Percobaan
1. Hasil Percobaan Berdasarkan Praktikum
Tabel 1
Alat V1 (Volt) V2 (Volt)
Voltmeter 7.04 7.86
Osiloskop 7.07 7.07
Catatan: Untuk perhitungannya, terdapat di bagian analisis data
Praktikum ELKOM 1 Page 3
Gambar 1.3
Rangkaian dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran V1
Gambar 1.4
Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran V1
Tabel 2
C (µF) V2 (Volt) Vripple (Vpp) F (Hz)
0.47 0.3535 1 0.909
4.7 0.38885 1.1 0.909
100 0.00707 0.02 1 KHz
Catatan: Untuk perhitungannya, terdapat di bagian analisis data
Praktikum ELKOM 1 Page 4
Gambar 1.5
Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 0.47 µF
Gambar 1.6
Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 4.7 µF
Gambar 1.7
Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 100 µF
Praktikum ELKOM 1 Page 5
2. Hasil Percobaan Berdasarkan Simulasi Perangkat Lunak
Tabel 1
V1 (volt) V2 (volt)
Voltmeter 34,46 x 10−3 12,09
Osiloskop 9,9 10,95
Catatan: Untuk perhitungannya, terdapat di bagian analisis data
Gambar 1.8
Rangkaian dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran V1
Gambar 1.9
Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran V1
Praktikum ELKOM 1 Page 6
Tabel 2
C (uF) Alat V2 (Volt) Vripple (Vpp) F (kHz)
0,47Voltmeter 34,46
Osiloskop 12,72 36 1
4,7Voltemeter 34,44
Osiloskop 12,01 34 1
100Voltemeter 34,46
Osiloskop 11,31 32 0,01
Catatan: Untuk perhitungannya, terdapat di bagian analisis data
Gambar 1.5
Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 0.47 µF
Gambar 1.6
Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 4.7 µF
Praktikum ELKOM 1 Page 7
Gambar 1.7
Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 100 µF
D. Analisis Data
1. Rangkaian penyearah setengah gelombang berdasarkan praktikum
V 1=V 2
Vpp= VD
x Tinggi Kotak¿5 x 4=20Vmaks=Vpp2
=202
=10 V
Vrms=Vmaks
√2=Vmaks x 0.707¿10 x0.707=7.07 V
2. Rangkaian penyearah setengah gelombang menggunakan kapasitor berdasarkan
praktikum
a) Kapasitor 0.47 µF
Vpp= VD
x Tinggi Kotak¿2 x0.5=1Vmaks=Vpp2
=12=0.5 V
Vrms=Vmaks
√2=Vmaks x 0.707¿0.5 x 0.707=0.3535 V
T=Banyaknya (Panjang Kotak ) x TD
¿1.1 x1=1.1f = 1T
= 11.1
=0.909 Hz
b) Kapasitor 4.7 µF
Vpp= VD
x Tinggi Kotak¿1 x1.1=1.1Vmaks=Vpp2
=1.12
=0.55V
Vrms=Vmaks
√2=Vmaks x 0.707¿0.55 x 0.707=0.38885 V
T=Banyaknya (Panjang Kotak ) x TD
¿2.5 x0.5=1.1f = 1T
= 11.1
=0.909 Hz
Praktikum ELKOM 1 Page 8
c) Kapasitor 0.47 µF
Vpp= VD
x Tinggi Kotak¿20 x10−3 x 1=0.02Vmaks=Vpp2
=0.022
=0.01V
Vrms=Vmaks
√2=Vmaks x 0.707¿0.01 x0.707=0.00707 V
T=Banyaknya (Panjang Kotak ) x TD ¿2 x0.5 x10−6=1 KHzf = 1
T=1
1=1 KHz
3. Grafik perbandingan untuk tabel 2 hasil praktikum menggunakan perangkat lunak
simulasi
0,47 µf 4,7 µf 100 µf05
101520253035404550
34.46 34.44 34.46
12.72 12.01
0.007
V2 (V)
osiloskop
voltmeter
Perbandingan nilai V2 terhadap nilai kapasitor
C (µF)
Grafik 1.1
0,47 µF 4,7 µf 100 µF30
31
32
33
34
35
36
37
36
34
32
Vpp
Pen-gukuran Os-iloskop
Perbandingan nilai Vpp terhadap nilai kapasitor
C (µF)
Praktikum ELKOM 1 Page 9
Grafik 1.2
0,47 µF 4,7 µf 100 µF0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1 1
0.01
F (kHz)
Pengukuran Os-iloskop
Perbandingan niali Frekuensi terhadap nilai kapasitor (simulasi)
C (µF)
Grafik 1.3
4. Grafik perbandingan untuk tabel 2 hasil praktikum menggunakan perangkat lunak
simulasi
0,47 µf 4,7 µf 100 µf0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.310.37
0.02
0.35
0.38
0.007
V2 (V)
osiloskop
voltmeter
Perbandingan nilai V2 terhadap nilai kapasitor
C (µF)
Grafik 1.4
Praktikum ELKOM 1 Page 10
0,47 µF 4,7 µf 100 µF0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
11.1
0.02
Vpp
Pengukuran Os-iloskop
Perbandingan nilai Vpp terhadap nilai kapasitor
C (µF)
Grafik 1.5
0,47 µF 4,7 µf 100 µF0.840.860.88
0.90.920.940.960.98
11.02
0.9 0.9
1
F (kHz)
Pengukuran Os-iloskop
Perbandingan niali Frekuensi terhadap nilai kapasitor
C (µF)
Grafik 1.6
E. Analisis Pertanyaan
1. Bagaimanakah menghitung nilai yang ditunjukan oleh voltmeter jika nilai yang
ada adalah hasil pengukuran osiloskop?
Dengan cara mengubah terlebih dahulu Vpp kedalam Vmaks yaitu dengan
persamaan sebagai berikut: Vpp = 2 Vmaks. Kemudian dirubah kedalam Vrms
dengan persamaan sebagai berikut: Vrms = Vmaks x 0.707.
2. Apakah tegangan DC yang dihasilkan bergantung hasil kapasitor?
Ya, bergantung dengan nilai kapasitor. Semakin nilai kapasitor besar maka
semakin baik pula tegangan DC yang dihasilkan.
3. Apa hubungan antara tegangan ripple dengan kapasitor?
Praktikum ELKOM 1 Page 11
Jika kapasitor lebih besar maka tegangan ripple lebih kecil dan sebaliknya.
4. Mengapa frekuensi ripple 50 Hz?
Karena pengaturan infut dari frekuensi generator sebesar 1 KHz
KESIMPULAN
Pada kegiatan praktikum satu dapat disimpulkan bahwa komponen dioda adalah komponen
yang dapat menyearahkan tegangan AC kedalam tegangan DC. Tetapi masih menghasilkan
setengah gelombang, artinya masih belum sempurna dikarenakan jumlah dioda yang dipakai
masih berjumlah satu. Kemudian komponen kapasitor berfungsi sebagai penyaring dari
tegangan ripple yang masih tinggi. Sehingga semakin nilai kapasitor besar maka tegangan
ripple akan semakain kecil.
REFERENSI
Admin. (2013, Mei 1). Penyearah Setengah Gelombang, Gelombang Penuh, Bridge. Retrieved September 22, 2014, from Elektronika11c: http://elektronika11c.blogspot.com/2013/05/penyearah-setengah-gelombang-gelombang.html
Praktikum ELKOM 1 Page 12
top related