p2 asper.docx

7/23/2019 p2 asper.docx

1/17

Percobaan 2

(Dioda sebagai Penyearah)

3.1 Tujuan Percobaan

1. Mengetahui karakteristik dioda sebagai penyearah

2. Mengetahui cara kerja dioda sebagai penyearah

3. Mengenal sifat-sifat yang dimiliki oleh dioda sebagai penyearah

4. Dapat merangkai rangkaian dioda sebagai penyearah

5. Mengetahui pengaruh tapis terhadap rangkaian dioda penyearah

3.2Dasar Teori

3.2.1 Dioda Sebagai Penyearah

Penyearah gelombang (rectifer) adalah bagian dari powersupply catu daya yang ber!ungsi untu" mengubah sinyaltegangan #$ (#lternating $urrent) men%adi tegangan D$ (Direct$urrent). &omponen utama dalam penyearah gelombang adalahdiode yang di"onfguarsi"an secara !orward bias. Dalam sebuahpower supply tegangan rendah' sebelum tegangan #$ tersebut diubah men%adi tegangan D$ ma"a tegangan #$ tersebut perlu diturun"an mengguna"an trans!ormator stepdown. #da 3 bagian

utama dalam penyearah gelombang pada suatu power supplyyaitu' penurun tegangan (trans!ormer)' penyearah gelombang rectifer (diode) dan flter ("apasitor).

Gambar 2.1 onsep !enyearah "elombang


2/17

3.2.2 ang"aian Penyearah Setengah elombang (*al! +a!e)

#ebagai penyearah dioda berfungsi menyearahkan$merubah

tegang input yang ac %bolak-balik& menjadi dc %searah&. 'egangan ac

merupakan gelombang sinus bolak-balik( yang akan berganti dari

gelombang positif ke negati)e terus menerus. #eperti terlihat pada gambar

di ba*ah ini merupakan rangkaian penyearah setengah gelombang dengan

menggunakan satu buah diode. +esistor dipasang sebagai tahan beban

rangkaian. !rinsip kerja rangkaian dapat dijelaskan sebagai berikut,

Gambar 2.2+angkaian penyearah setengah gelombang

#aat titik mendapatkan tegangan positif %& dan / negati)e %-&( Dioda

dalam kondisi dipanjar maju karena kaki anoda mendapat tegangan positif.arena diode dalam kondisi 0n( maka rus akan mengalir dari titik

Dioda + dan kembali ketitik /-. karena arus mengalir mele*ati +( maka

pada + akan timbul tegangan sebesar in .36. 'egangan yang timbul

pada + merupakan tegangan output %out&. #aat titik mendapatkan

tegangan negati)e %-& dan / positif %&( Dioda dalam kondisi dipanjar

terbalik karena kaki anoda mendapat tegangan negatif. #ehingga diode

dalam kondisi off( maka tidak ada rus yang mengalir .ondisi menyebakan

tegangan pada keluaran$output sama dengan $tidak ada.

Gambar 2.3 "elombang eluaran !enyearah setengah gelombang


3/17

!ada a*alnya tegangan 7 %sinusoidal& memiliki dua polaritas

yang berubah secara periodik. #aat gelombang dengan polaritas

positif mengenai anoda dioda( maka dioda nyala dan meneruskan

arus(sedangkan gelombang polaritas negatif tidak menyalakan dioda(

sehingga tidak ada arus yang mengalir. kibatnya arus yang

diteruskan hanya pada satu polaritas saja %positif&.

3.2.3 ang"aian Penyearah elombang Penuh (,ull +a!e)

!enyearah tegang dengan menggunakan 2 buah diode memerlukantransformator$trafo yang mempunyai terminal 7' %center tep$titik

tengah&. Dioda akan bekerja secara bergantian. #ehingga tegangan

pada output akan selalu ada. !rinsip kerja rangkaian bias dijelaskan

sebagai berikut,

Gambar 2.4+angkaian penyearah gelombang penuh

#aat titik mendapatkan tegangan positif %& dan / negati)e

%-&( Dioda D1 dalam kondisi dipanjar maju karena kaki anoda

mendapat tegangan positif dan D2 dalam kondisi dipanjar terbalik

%off&. arena diode D1 dalam kondisi 0n( maka rus akan mengalirdari titik D1 + dan kembali ketitik 7'. arena arus mengalir

mele*ati +( maka pada + akan timbul tegangan sebesar in .636.

'egangan yang timbul pada + merupakan tegangan output

%out&. #aat titik mendapatkan tegangan negati)e %-&dan / positif

%&(Dioda D2 dalam kondisi dipanjar maju karena kaki anoda

mendapat tegangan !ositif dan D2 dalam kondisi dipanjar maju %0n&.

arena diode D2 dalam kondisi 0n( maka rus akan mengalir dari

titik / D2 + dan kembali ketitik 7'. arena arus mengalir

mele*ati +( maka pada + akan timbul tegangan sebesar in .636.


4/17

'egangan yang timbul pada + merupakan tegangan output %out&. #aat

titik mendapatkan tegangan positif %& dan / negati)e %-&( Dioda D1

dalam kondisi dipanjar maju karena kaki anoda mendapat tegangan

positif dan D2 dalam kondisi dipanjar terbalik %off&. arena diode D1

dalam kondisi 0n( maka rus akan mengalir dari titik D1 + dan

kembali ketitik 7'. arena arus mengalir mele*ati +( maka pada +

akan timbul tegangan sebesar in .636. 'egangan yang timbul pada

+ merupakan tegangan output %out&. #aat titik mendapatkan

tegangan negati)e %-&dan / positif %&(Dioda D2 dalam kondisi

dipanjar terbalik karena kaki anoda mendapat tegangan negati)e %off&

dan D2 dalam kondisi dipanjar maju %0n&. arena diode D2 dalam

kondisi 0n( maka rus akan mengalir dari titik / D2 + dan

kembali ketitik 7'. arena arus mengalir mele*ati +( maka pada +

akan timbul tegangan sebesar in .636. 'egangan yang timbul pada+ merupakan tegangan output %out&.

Gambar 2.5 "elombang eluaran +angkaian !enyearah "elombang !enuh

!ada gambar di atas terlihat pengubahan gelombang dari 7

ke D7 oleh dua dioda. Dioda D1 akan hidup saat gelombang 7

positif masuk( dan mengalirkan arus( sedangkan D2 mati. emudian

saat gelombang 7 negatif masuk( dioda D2 menyala dan

mengairkan arus( sedangkan D1 mati. !olaritas negatif 7 akan

dibalik pada rangkaian ini sehingga keluarannya ada satu gelombang

penuh dengan polaritas yang sama.

3.3 Gambar Rangkaian

+angkaian penyearah setengah gelombang tanpa tapis.


5/17

ariasi 'ahanan 489( 2k:( 2k:.

Gambar 2.+angkaian penyearah setengah gelombang tanpa tapis

+angkaian !enyearah setengah gelombang dengan tapis.


Gambar 2.!+angkaian penyearah setengah gelombang dengan tapis

+angkaian !enyearah gelombang penuh tanpa tapis.


Gambar 2."+angkaian penyearah gelombang penuh tanpa tapis

+angkaian !enyearah gelombang penuh dengan tapis.


Gambar 2.# +angkaian penyearah gelombang penuh dengan tapis

3.4 $%a& 'ahan

1. 0siloskop


6/17

2. 'ransformator 7' 22$12

3. Dioda silicon 1; 42

4. +esistor 48:(2k:( dan 2k:

5. abel jumper

6. apasitor nonpolar8. !rotoboard

3.5 angkah Percobaan

3.5.1 Penyearah *e&engah Ge%ombang

3.5.1.1 Tan+a Ta+is

1. Menyalakan dan mengkalibrasi osiloskop

2. Merangkai rangkaian sesuai Gambar 2.

3. Mengatur tegangan masukan dan mengamati gelombangnya

pada osiloskop4. Mengukur tegangan pada resistor dan mengamati

gelombangnya pada osiloskop

5. Mencatat hasil pengukuran

. Melakukan langkah 1 5 untuk )ariasi resistor yang lain

3.5.1.2 Dengan Ta+is


2. Merangkai rangkaian sesuai Gambar 2.!


pada osiloskop4. Mengukur tegangan pada resistor dan mengamati



. Melakukan langkah 1 5untuk )ariasi resistor yang lain

3.5.2 Penyearah Ge%ombang Penuh

3.5.2.1 Tan+a Ta+is


2. Merangkai rangkaian sesuai Gambar 2."


pada osiloskop

4. Mengukur tegangan pada resistor dan mengamati



. Melakukan langkah 1 5 untuk )ariasi resistor yang lain

3.5.2.2 Dengan Ta+is


2. Merangkai rangkaian sesuai Gambar 2.#


7/17


pada osiloskop

4. Mengukur tegangan pada resistor dan mengamati

gelombangnya pada osiloskop5. Mengukur tegangan pada resistor untuk )ariasi tapis yang

lain


8. Melakukan langkah 1 6 untuk )ariasi resistor yang lain

3. Da&a Percobaan

3..1 Penyearah *e&engah Ge%ombang

Tabe% 2.1 Data !ercobaan !enyearah #etengah "elombang

;o + %9&

'eganganMasukan

% VI &

'egangan

/eban

'anpa tapis

% VL &

'egangan

/eban

Dengan tapis

% VL &

1 48 < 8( 8(6

2 2k


8/17

3.!.1.1 Penje%asan Rumus

'egangan Maksimal

vm=V .2

'egangan efektif

Veff=vm

2

'egangan eluaran

VDC=Vm

3.!.1.2 ,on&oh Perhi&ungan

!ada beban 489

Tegangan maksimum

vm=V .2 =


9/17

!ada tabel diatas dapat diamati bah*a hubunganV dan

VDC pada rangkaian penyearah setengah gelombang tanpa tapis

adalah berbanding lurus. #emakin besar V makaVout %D7& juga

semakin besar begitu juga sebaliknya. ?al ini sudah sesuai dengan

dasar teori yang ada. kan tetapi hasil pengukuran dengan hasil

perhitungan % VDC & tidak sama. !erbedaan ini disebabkan karena

beberapa faktor seperti alat yang kurang presisi( kesalahan praktikan

dalam melakukan praktikum( dll.

3.!.1.4 Perbandingan gra-ik Terukur dengan Gra-ik dea%

!erbandingan grafik terukur dengan grafik ideal terlihat pada

grafik di ba*ah ini

Gambar 2.1/ !erbandingan "rafik 'erukur dengan "rafik ideal

Dari grafik di atas terlihat b ah*a grafik terukur dengan grafik

ideal hampir sama. #emakin besar tegangan input maka semakin besar

tegangan output. !erbedaan ini disebabkan karena beberapa faktor

seperti alat yang kurang presisi( kesalahan praktikan dalam melakukanpraktikum( dll.

3.!.2 Penyearah *e&engah Ge%ombang dengan Ta+is

+angkaian penyearah setengah gelombang dengan tapis bekerja

dengan cara yang sama dengan rangkaian tanpa tapis. !erbedaannya

ada pada kapasitor yang dirangkai secara pararel dengan resistor.

!ada dasarnya gelombang keluaran rangkaian tanpa tapis masih

memiliki komponen 7. !enambahan kapasitor ini akan mengurangi


10/17

komponen 7 pada tegangan keluaran( sehinngga didapatkan

gelombang keluaran yang lebih halus.


'egangan Maksimal

vm=V .2

'egangan efektif

Veff=vm

2

'egangan eluaran

VDC=VVl

2


!ada beban 489

Tegangan maksimum

vm=V .2 =


11/17

3 2k 18,8V 9V (3


VDC pada rangkaian penyearah setengah gelombang dengan tapis

adalah berba nding lurus. #emakin tinggi V %7&( maka Vout

%D7& cenderung semakin tinggi. !ada percobaan hasil pengukuran

tidak sama dengan hasil perhitungan hal ini disebabkan karena

kurang presisinya alat ukur.

3.!.2.4 Perbandingan gra-ik Terukur dengan Gra-ik dea%

!erbandingan grafik terhitung dengan grafik ideal terlihat

pada grafik di ba*ah ini

Gambar 2.11 !erbandingan "rafik 'erukur dengan "rafik ideal

Dari grafik di atas terlihat bah*a grafik terukur dengan grafik

ideal hampir sama. #emakin besar tegangan input maka semakin besar

tegangan output. !erbedaan ini disebabkan karena beberapa faktor

seperti alat yang kurang presisi( kesalahan praktikan dalam melakukan

praktikum( dll.

3.!.3 Penyearah Ge%ombang Penuh Tan+a Ta+is

!rinsip kerja penyearah gelombang penuh tanpa tapis adalah

dengan memanfaatkan dua buah dioda untuk dapat meneruskan

kedua polaritas listrik 7 sepenuhnya ke listrik D7. etika setengah

periode pertama %positif&( maka hanya satu dioda %menyala& yang

dapat meneruskan arus listik ke resistor. emudian pada setengah


12/17

periode berikutnya %negatif&( arus listrik juga akan dialirkan ke

resistor( tetapi menggunakan dioda lainnya. #ederhananya( kedua

dioda bekerja %menyala& mengalirkan arus secara bergantian( sesuai

dengan perubahan polaritas sinyal masukan 7.


'egangan Maksimal

vm=V .2

'egangan efektif

Veff=vm

2

'egangan eluaran

VDC=2Vm


!ada beban 489

Tegangan Maksimum

vm=V .2= 16.6 2 = 22(4

Tegangan Keluaran Tanpa Tapis

VDC=2Vm

=

44,8

3,14=14,2V

3.!.3.3 PerbandinganV '

VDC

Tabe% 2.5 !erbandinganV dan

VDC !enyearah "elombang !enuh tanpa

'apis

;o+esist

or %9&

'egangan

>nput %

V &

'egangan

0utput %

VDC &

!engukuran

'egangan

0utput %

VDC &

!erhitungan


13/17

1 48 16(6 15,8V 14(2

2 2k 1< 18,4V 16(


14/17

dirangkai pararel dengan beban akan mengurangi komponen 7

yang ada pada sinyal keluaran pada resistor( sehingga didapatkan

gelombang keluaran yang lebih halus.


'egangan Maksimal

vm=V .2

'egangan efektif

Veff=vm

2

'egangan eluaran

VDC=2Vm


!ada beban 489

Tegangan Maksimumvm=V .2 = 16.6 2 = 22(4

Tegangan Keluaran Tanpa Tapis

VDC=2Vm

=

44,8

3,14=14,2V

3.!.4.3 PerbandinganV '

VDC

Dengan cara yang sama( diperoleh tabel berikut.


15/17

Tabe% 2.!erbandinganV dan VDC !enyearah "elombang !enuh dengan

'apis

;o+esisto

r %9&

'egangan

>nput % V &

'egangan

0utput %

VDC &

!engukuran

'egangan

0utput %

VDC &

!erhitungan

1 48 16(6 16V 14(2

2 2k 1< 18,4V 16(


16/17

3.!.5 Perbandingan 0in dan 0dc *e&engah Ge%ombang dengan Ta+is dan

&an+a Ta+is

Tabe% 2.! Data !ercobaan perbandingan in dan dc!enyearah #etengah

"elombang

;o + %9&

'egangan

Masukan

% VI &

'egangan

/eban

'anpa tapis

% VL &

'egangan

/eban

Dengan tapis

% VL &

1 48 < 8( 8(6

2 2k


17/17


VDC pada rangkaian penyearah setengah gelombang adalah

berbanding lurus. #emakin besar V makaVout %D7& juga semakin

besar begitu juga sebaliknya. ;ilai tegangan beban tanpa tapis hampir

sama dengan nilai tegangan dengan tapis.

3." esim+u%an

Dari percobaan tentang dioda sebagai penyearah yang telah dilakukan(

dapat diambil beberapa kesimpulan diantaranya,

1. Dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus 7 menjadi D7( baik

penyearah setengah gelombang ataupun gelombang penuh.

2. @ntuk menyearahkan setengah gelombang( hanya diperlukan 1 buah dioda.

3. @ntuk menyearahkan satu gelombang penuh( maka diperlukan 2 buah

dioda yang dirangkai secara paralel satu sama lain.

4. 'apis kapasitor berfungsi untuk memperhalus sinyal keluaran dari dioda

dengan mengurangi komponen 7 pada sinyal keluaran.

5. #emakin besar kapasitas tapis kapasitor yang digunakan( maka gelombang

keluarannya akan semakin halus.

6. 'egangan masukan berbanding lurus de ngan tegangan keluaran. #ehingga

semakin besar tegangan masukkan %7&( maka tegangan keluaran %D7&

semakin besar.

8. Dari hasil percobaan( tegangan masukan dan tegangan keluaran pada

penyearah setengah gelombang maupun gelombang penuh tanpa tapisbernilai sama( belum sesuai dengan keadaan idealnya.

. +angkaian penyearah setengah gelombang dengan tapis bekerja dengan

cara yang sama dengan rangkaian tanpa tapis

-. !rinsip kerja penyearah gelombang penuh tanpa tapis adalah dengan

memanfaatkan dua buah dioda untuk dapat meneruskan kedua polaritas

listrik 7 sepenuhnya ke listrik D7.

p2 asper.docx

Documents