unit 6 penyearah gelombang

28
PENYEARAH GELOMBANG Dedi Riwanto*), Rahmatiah, Nur’ Arizkah Laboratorium Elektronika Jurusan Fisika Dan Intrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Makassar Tahun 2015 PENDAHULUAN Catu daya atau power supply merupakan suatu rangkaian elektronik yang mengubah arus listrik bolak-balik menjadi arus listrik searah. Catu daya menjadi bagian yang penting dalam elektonika yang berfungsi sebagai sumber tenaga listrik misalnya pada baterai atau accu. Catu daya (Power Supply) juga dapat digunakan sebagai perangkat yang memasok listrik energi untuk satu atau lebih beban listrik. Secara umum prinsip rangkaian catu daya terdiri atas komponen utama yaitu ; transformator, dioda dan kondensator. Dalam pembuatan rangkaian catu daya, selain menggunakan komponen utama juga diperlukan komponen pendukung agar rangkaian tersebut dapat berfungsi dengan baik. Komponen Pendukung tersebut antara lain : sakelar, sekering (fuse), lampu indicator, voltmeter dan amperemeter, jack dan plug, Printed Circuit Board (PCB), kabel dan steker, serta Chasis. Baik komponen utama maupun komponen pendukung sama sama berperan penting dalam rangkaian catu daya. Sebagian besar alat-alat elektronik seperti TV, Streo dan Komputer membutuhkan DC untuk bekerja. Sejak tegangan power- saluran merupakan suatu alternatif, hal pertama untuk dikerjakan adalah mengubah saluran AC ketegangan DC. Bagian alat-alat elektronik yang menghasilkan tegangan DC disebut catu daya. Didalam catu daya terdapat tempat rangkaian-rangkaian yang membuat arus mengalir dalam satu arah rangkaian-rangkaian ini disebut Rectifier. Salah satu bahan elektronik yang dapat mengubah AC dan DC adalah Dioda. Dioda adalah suatu alat elektronik yang dapat melewatkan arus searah. Ada berbagai macam dioda, yaitu dioda tabung, dioda sambung PN, dioda kontak titik dan sebagainya. Dalam pratikum kita menggunakan dioda untuk membuat penyearah gelombang. Dioda adalah alat yang digunakan sebagai

Upload: dedi-riwanto

Post on 15-Apr-2017

70 views

Category:

Internet


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Unit 6 penyearah gelombang

PENYEARAH GELOMBANG

Dedi Riwanto*), Rahmatiah, Nur’ ArizkahLaboratorium Elektronika Jurusan Fisika Dan Intrumentasi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Negeri Makassar

Tahun 2015

PENDAHULUANCatu daya atau power supply merupakan suatu rangkaian elektronik yang mengubah arus

listrik bolak-balik menjadi arus listrik searah. Catu daya menjadi bagian yang penting dalam elektonika yang berfungsi sebagai sumber tenaga listrik misalnya pada baterai atau accu. Catu daya (Power Supply) juga dapat digunakan sebagai perangkat yang memasok listrik energi untuk satu atau lebih beban listrik. Secara umum prinsip rangkaian catu daya terdiri atas komponen utama yaitu ; transformator, dioda dan kondensator. Dalam pembuatan rangkaian catu daya, selain menggunakan komponen utama juga diperlukan komponen pendukung agar rangkaian tersebut dapat berfungsi dengan baik. Komponen Pendukung tersebut antara lain : sakelar, sekering (fuse), lampu indicator, voltmeter dan amperemeter, jack dan plug, Printed Circuit Board (PCB), kabel dan steker, serta Chasis. Baik komponen utama maupun komponen pendukung sama sama berperan penting dalam rangkaian catu daya. Sebagian besar alat-alat elektronik seperti TV, Streo dan Komputer membutuhkan DC untuk bekerja. Sejak tegangan power-saluran merupakan suatu alternatif, hal pertama untuk dikerjakan adalah mengubah saluran AC ketegangan DC. Bagian alat-alat elektronik yang menghasilkan tegangan DC disebut catu daya. Didalam catu daya terdapat tempat rangkaian-rangkaian yang membuat arus mengalir dalam satu arah rangkaian-rangkaian ini disebut Rectifier. Salah satu bahan elektronik yang dapat mengubah AC dan DC adalah Dioda. Dioda adalah suatu alat elektronik yang dapat melewatkan arus searah. Ada berbagai macam dioda, yaitu dioda tabung, dioda sambung PN, dioda kontak titik dan sebagainya.

Dalam pratikum kita menggunakan dioda untuk membuat penyearah gelombang. Dioda adalah alat yang digunakan sebagai penyearah gelombang sehingga mendapatkan arus listrik yang disesuaikan. Sebagai penyearah tegangan, dioda digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah(DC). Dioda memegang peranan penting dalam elektronik, diantaranya adalah untuk menghasilkan tegangan searah dan tegangan bolak-balik, untuk membuat berbagi gelombang isyarat, untuk mengatur tegangan searah agar tidak berubah dengan perubahan jala-jala, dan sebagainya. Bentuk gelombang tegangan keluaran dari suatu rangkaian penyearah tidaklah sepenuhnya berbentuk DC murni, akan tetapi memiliki komponen riak. Dalam percobaan ini akan dibahas semua yang berkaitan dengan penyearah gelombang.

Pada umunya yang dimaksud dengan rangkaian penyearah adalah rangkaian yang berfungsi untuk menjadikan gelombang yang mempunyai lebih dari satu arah menjadi gelombang satu arah. Sebagai contoh sinyal yang berbentuk sinusoidal dan mempunyai dua arah gelombang, yaitu arah dari kutub positif ke negative dan arah dari negatf ke positif, kemudian dijadikan gelombang yang mempunyai satu arah saja dengan menggunakan rangkaian penyearah. Untuk menyearahkan gelombang biasanya digunakan dioda, Ada dua metode untuk yang digunakan yaitu metode penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier) dan penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier). Untuk membuat Penyearah setengah gelombang (half wave rectifer) kita

Page 2: Unit 6 penyearah gelombang

hanya menggunakan 1 buah diode sebagai komponen utama dalam menyearahkan gelombang AC dan Untuk membuat Penyearah gelombang penuh dapat dibuat dengan 2 macam cara yaitu, menggunakan 4 dioda dan 1 dioda. Oleh sebab itu kita akan melakukan pratikum untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja dan fungsi penyearah gelombang dan penerapannya dalam elektonika.TUJUAN PRAKTIKUM

Ada tiga tujuan yang ingin dicapai pada percobaan ini yang pertama menerapkan komponen dioda sebagai penyearah gelombang. Yang kedua membuat rancang bangun penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh sederhanana. Dan yang terakhir menentukan besar riak tegangan dan tegangan keluaran hasil penyerahan tanpa dan dengan filter.KAJIAN TEORI

Ditinjau dari sifat alirannya, listrik dibedakan antara listrik arus searah (Direct-Current, DC) dan listrik arus bolak-balik (Alternating_Current, AC). Disebut listrik arus searah jika arahnya tetap, meskipun mengkin besarnya berubah.arus searah yang besarnya tetap disebut arus rata. Arus searah yang besarnya berubah sebagai fungsi waktu disebut arus denyut atau arus pulsa. Pada listrik bolak-balik, GGL (gaya gerak listrik) serta arusnya mempunyai lebih dari satu arah tau arahya berubah sebagai fungsi waktu. Arus bolak-balik dibedakan antara arus bolak-balik yang mempunyai fungsi atau pola grafik sinusoidal dan arus bolak-balik non sinusoidal ( Sutrisno, 1986:56)

Menurut tim penuntun elektronika dasar ( 2015: 51 ).Hampir semua rangkaian elektronik membutuhkan suatu sumber tegangan DC yang teratur antara 5 V hingga 30 V. Dalam beberapa kasus, pencatuan ini dapat dilakukan secara langsung oleh baterai atau sel kering lainnya (misalnya 6 V, 9 V, 12 V), namun dalam kasus lainnya akan lebih menguntungkan apabila kita menggunakan sumber AC standar. Ada dua jenis sistem penyearah gelombang yang umum digunakan, yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh:a. Penyearah Setengah Gelombang (Half – Wave Rectifier)

Sebuah dioda ideal dan sebuah resistor beban RL yang dirangkai secara seri dengan sebuah sumber daya a.c. diperlihatkan seperti pada Gambar 1.2. Model gelombang masukan dan keluaran rangkaian ditunjukkan pada Gambar 1.1

Gambar 1.1. Rangkaian penyearah setengah gelombang

In

Page 3: Unit 6 penyearah gelombang

Jika penyearah setengah gelombang adalah sebuah rangkaian seri, maka dengan hukum Kirchhoff untuk tegangan, jatuh tegangan pada beban ditambah jatuh tegangan pada dioda harus sama dengan tegangan sumber v, atau

VL = Vm = v – VF = v – 0,7V [1.1]

Nilai rata-rata dari setengah gelombang sinus dari siklus penuh ac adalah nilai puncak dibagi dengan . Sedangkan nilai rata-rata tegangan beban, yang tidak lain adalah tegangan beban d.c., adalah nilai puncak dari garis tegangan dibagi dengan .

V dc =V m

π ;di mana VF = 0,7 V adalah tegangan potong dioda. [1.2]b. Penyearah Gelombang Penuh (Full – Wave Rectifier)

Rangkaian dasarnya dapat ditunjukkan pada Gambar 1.3. Sistem penyearahan ini memiliki 4 (empat) buah dioda yang disusun sedemikian rupa sehingga baik sebelum maupun setelah beban tetap disearahkan oleh masing-masing dua buah dioda. Dengan demikian, disipasi daya yang cukup tinggi pada masing-masing dioda dapat direduksi dengan susunan dioda-dioda tersebut.

(b)

(a)

Gambar 1.2 Penyearah setengah gelombang,

(a) Tegangan input, (b) Tegangan beban.

Page 4: Unit 6 penyearah gelombang

Gambar 1.3.Penyearah gelombang system jembatan dan bentuk sinyal masukan dan keluaran

Rangkaian diatas disebut penyearah jembatan. Jika isyarat positif arah arus terlihat seperti pada gambar diatas dengan D1 dan D2 menghantar. Jika isyarat masukan sedang negative, arah arus nampak seperti pada gambar diats dengan D3 dan D4 menghantar

Nilai puncak dari tegangan beban d.c. adalah :

vL = Vm – 2(VF) = Vm – 1,4 V [1.3]

oleh karena setiap siklus, sinyal melewati dua buah diode. Nilai rata-rata atau tegangan DC pada beban adalah :

[1.4]

di mana nilai ini menjadi lebih besar dibanding penyearah setengah gelombang.Penyearahan dengan Filter.

Menurut Bakri ( 2015 : 175-176). Rangkaian filter atau tapis yang populer adalah rangkaian filter kapasitor sederhana yang bagan dasarnya dapat dilihat pada Gambar 1.4 berikut.

Bentuk gelombang pada Gambar 1.4 menunjukkan bentuk gelombang tegangan output secara pendekatan untuk sinyal penyearahan gelombang penuh. Dari analisis bentuk gelombang tegangan, hubungan-hubungan berikut dapat diperoleh :

V dc = V m −V r ( p − p )

2

[1.5]

Rangkaian Penyearah

Gambar 1.4. Bagan filter kapasitor sederhana

CBeban d.c.

RL

Page 5: Unit 6 penyearah gelombang

Kalau diandaikan masukan V dari rangkaian ini adalah keluaran dari rangkain penyearah gelombang penuh, maka bentuk dari VL=VC setelah adanya C dilihat pada gambar diatas. pada saat V naik. I>0 sehingga terjadi pengisian muatan pada C dan tegangan VC naik menjadi Vp . Setelah V turun dari harga puncaknya, tegangan pada kapasitor VC yang besarnya sama dengan VL, tidak turun mengikuti penurunan V tetapi turun secar perlahan-lahan (eksponensial) dengan tetapan waktu RLC. Selama VI <VC, arus I=0. Arus pengisian terjadi lagi (I=0) setelah V naik lagi menuju harga puncaknya. Untuk penyearah setengah gelombang waktu mati (I=0) akan berlangsung lebih lama ( Sutrisno, 1986:60 ).Tegangan Riak, Vr

Menurut Bakri ( 2015 : 175-176). Hubungan antara tegangan riak puncak – ke – puncak (V r ( p− p )) dengan tegangan puncak (V m ), dan frekuensi tegangan arus bolak-balik f adalah :

V r ( p − p )=1

2 fRL CV m

; [1.6]yang berlaku untuk penyearah gelombang penuh.

V r ( p− p )=1

fRL CV m

; [1.7] yang berlaku untuk penyearah setengah gelombang.Tegangan DC, Vdc

Tegangan dc dari hasil filter adalah :

; [1.8]yang berlaku untuk kedua jenis penyearah ( Bakri, 2015 : 179 -181 ).METODE PERCOBAAN1. Alat dan Bahan

Pada percobaan ini ada tujuh alat yang kami gunakan pada saat melakukan praktikum yaitu, variable Low Step – down Transformer 1 buah yang digunakan sebagai penurun tegangan, papan rangkaian 1 buah yang digunakan sebagai tempat merangkai, dioda penyearah 4 buah digunakan sebagai penyearah arus bolak balik ke arus searah, kapasitor elektrolit 2 buah yang digunakan sebagai perata arus pada rectifier, dan sebagai filter di dalam rangkaian power

Gambar 1.5. Pendekatan tegangan output dari rangkaian filter kapasitor.

Page 6: Unit 6 penyearah gelombang

220 VAC50 Hz RL

DF

Penyearah Setengah-gelombang

VoutVin

supply, resistor 1 buah digunakan sebagai penghambat arus, kabel penghubung 4 buah digunakan sebagai penghubung dari osiloskop sinar katoda ke papan rangkain, dan osiloskop sinar katoda ( CRO ) + probe 1 set yang digunakan untuk menampilkan bentuk gelombang.

2. Identivikasi Variabel a. Variabel manipulasi: Tegangan input (V)

b. Variabel respon: Tegangan output (V)

c. ariabel control: kapasitansi (F) dan resistansi (Ω)

3. Defenisi Operasional Variabeldalam rangkaian yang dibaca melalui skala osiloskop dan dinyatakan dalam satuan Volt.b. Tegangan output adalah adalah beda potensial dari rangkaian yang dibaca melalui skala

osiloskop dan dinyatakan dalam satuan Volt.c. Resistansi adalah besarnya nilai hambatan pada resistor yang dapat dibaca dari warna cincin

pada badan resistor dalam satuan Ω.d. Kapasitas adalah besarnya nilai tampungan yang dapat menyimpan muatan didalam

kapasitor dan dinyatakan dalam satuan Farad.4. Prosedur Kerja

Merangkai kit percobaan seperti pada Gambar berikut di atas papan kit.

Setelah yakin bahwa rangkaian tersebut telah benar barulah menghubungkan input salah satu channel osiloskop dengan terminal input (Vin) dari rangkaian untuk mendapatkan tampilan gelombang masukan. Mencatat hasil pengamatan sebagai nilai tegangan Vin, dan menggambar bentuk gelombangnya di atas kertas grafik lalu memindahkan probe osiloskop ke output (Vout) rangkaian untuk mengamati tampilan keluaran dan mencatat ini sebagai tegangan keluaran (Vout) dan gambar bentuk gelombangnya. Mengukur pula Vout rangkaian dengan menggunakan voltmeter digital. Mencaatat dan bandingkan hasilnya. Kemudian mengulangi kegiatan tersebut dengan mengubah nilai tegangan masukan hingga anda peroleh sedikitnya 3 data. Mengulangi kegiatan dengan memparalel hambatan beban dengan sebuah Kapasitor Elektrolit (Elco) 100 F/25 V. Setelah itu, melanjutkan kegiatan pengukuran untuk rangkaian penyearah gelombang penuh seperti Gambar berikut:

Page 7: Unit 6 penyearah gelombang

VoutRL

D1 D2

D3 D4

F

220 VAC60 HZ

Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan

HASIL DAN ANALISISSpesifikasi Alat

R1= coklat-hitam-merah-perak = 1 KΩ ± 10%C1 = 47 μF = 47 X 10-6 FC2 = 100 μF = 1 X 10-4 F

Tabel pengamatan kegiatan. 1Tabel 1. Hubungan antara tegangan input terhadap tegangan output tanpa dan dengan filter pada rangkaian setengah gelombang.

VPP ( Volt ) Vp (Volt)Vout tanpa filter (Volt) Vout dengan filter (Volt)

osiloskop 47µF 100μF8 4 3,4 1,2 0,6

12 6 5,6 1,6 0,8

Tabel pengamatan kegiatan. 2Tabel 2. Hubungan antara tegangan input terhadap tegangan output tanpa dan dengan filter pada rangkaian gelombang penuh.

VPP ( Volt ) Vp (Volt)Vout tanpa filter (Volt) Vout dengan filter (Volt)

osiloskop 47µF 100μF8 4 2,8 0,4 0,2

12 6 4,4 0,6 0,4

Analisis Data

Kegiatan 1. Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang1) Tanpa Filter

a) Untuk Vs = Vpp = 8 Vi. Tegangan makisimum (Vmaks)

Secara teoriVmaks = Vp - 0,7 VVmaks = 4 - 0,7 V = 3,3 Volt

Page 8: Unit 6 penyearah gelombang

Secara praktikumVOsiloskop = 3,4 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VMteori− VMPraktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|3,3 −3,43,3 + 3,42 |×100%

%Diff =|0,13,35 |×100%

%Diff = 3 %ii. VDC

Secara teori

VDC = Vmaks

π

VDC = 3,3 V3,14

VDC = 1,05 VSecara Praktikum

VDC = Vosiloskop

π

VDC = 3,4 V3,14

VDC = 1,08 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|1,05 - 1,081,065 |×100%

%Diff =|0,031,065 |×100% = 2,8%

b) Untuk Untuk Vs = Vpp = 12 Vi. Tegangan makisimum (Vmaks)

Secara teoriVmaks = Vp - 0,7 VVmaks = 6 - 0,7 V = 5,3 Volt

Secara praktikumVOsiloskop = 5,6 Volt

Persentasi perbedaan

Page 9: Unit 6 penyearah gelombang

%Diff =|VM Teori− VMPraktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|5,3 −5,65,3 + 5,62 |×100%

%Diff =|0,35,45 |×100%

%Diff = 5,5 %ii. VDC

Secara teori

VDC = Vmaks

π

VDC = 5,3 V3,14

VDC = 1,7 VSecara Praktikum

VDC = Vosiloskop

π

VDC =5,6 V3,14

VDC = 1,78 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|1,70−1,781,70 + 1,782 |×100%

%Diff =|0,081,74 |×100%

%Diff = 4,5%

2) Dengan Filter a) Vs = Vpp = 8 V untuk C = 47 μF

i. Tegangan riak puncak ke puncak (VR (p-p))Secara teori dengan Vmaks = 3,3 Volt

VR (p-p) = 1fRC

× Vmaks

Page 10: Unit 6 penyearah gelombang

VR (p-p) = 150×1000×47×10-6 × 3,3 = 1,4 V

Secara praktikumVR (p-p) = 1,2 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VR (p-p)Teori− VR (p-p)Praktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|1,4 −1,21,4 + 1,22 |×100%

%Diff =|0,21,3 |×100%

%Diff = 15 %ii. Tegangan DC hasil filter (VDC)

Secara teoriDengan Vmaks = 3 ,3 Volt

VDC = Vmaks - VR (p-p)

2

VDC = 3,3 - 1,42

VDC = 2,6 VSecara PraktikumDengan Vosiloskop = 3 ,4 Volt

VDC = V osiloskop - VR (p-p)

2

VDC = 3,4 - 1,22

VDC = 2,8 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|2,6−2,82,6 + 2,82 |×100%

%Diff =|0,22,7 |×100%

%Diff = 7,4%b) VS = Vpp = 8 V Untuk C = 100 μF

i. Tegangan riak puncak ke puncak (VR (p-p))

Page 11: Unit 6 penyearah gelombang

Secara teoriDengan Vmaks = 3 ,3 Volt

VR (p-p) = 1fRC

× Vmaks

VR (p-p) = 150×1000×100×10-6 × 3,3 = 0,66 V

Secara praktikumVR (p-p) = 0,60 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VR (p-p) Teori− VR (p-p)Praktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|0,66 −0,600,66 + 0,62 |×100%

%Diff =|0,060,63 |×100%

%Diff = 9,5 %ii. Tegangan DC hasil filter (VDC)

Secara teori Dengan Vmaks = 3 ,3 Volt

VDC = Vmaks - VR (p-p)

2

VDC = 3,3 - 0,662

VDC = 3 VSecara PraktikumDengan Vosiloskop = 3 ,4 Volt

VDC = V osiloskop - VR (p-p)

2

VDC = 3,4 - 0,602

= 3,1 V

Persentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|3,0−3,13,0 + 3,12 |×100%

%Diff =|0,23,05 |×100%

Page 12: Unit 6 penyearah gelombang

%Diff = 3,3%c) VS = Vpp = 12 V Untuk C = 47 μF

i. Tegangan riak puncak ke puncak (VR (p-p))Secara teoriDengan Vmaks = 5 ,3 Volt

VR (p-p) = 1fRC

× VM

VR (p-p) = 150×1000×47×10-6 × 5,3 = 2,2 V

Secara praktikumVR (p-p) = 1,6 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VR (p-p) Teori− VR (p-p)Praktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|2,2 −1,62,2 + 1,62 |×100%

%Diff =|0,61,9 |×100%

%Diff = 31,5 %ii. Tegangan DC hasil filter (VDC)

Secara teori Dengan Vmaks = 5 ,3 Volt

VDC = Vmaks - VR (p-p)

2

VDC = 5,3 - 2,22

VDC = 4,2 VSecara PraktikumDengan Vosiloskop = 5 ,6 Volt

VDC = V osiloskop - VR (p-p)

2

VDC = 5,6 - 1,62

VDC = 4,8 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

Page 13: Unit 6 penyearah gelombang

%Diff =|4,2−4,84,2 + 4,82 |×100%

%Diff =|0,24,5 |×100%

%Diff = 13%d) VS = Vpp = 12 V Untuk C = 100 μF

i. Tegangan riak puncak ke puncak (VR (p-p))Secara teoriDengan Vmaks = 5 ,3 Volt

VR (p-p) = 1fRC

× Vmaks

VR (p-p) = 150×1000×100×10 -6 × 5,3 = 1 V

Secara praktikumVR (p-p) = 0,8 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VR (p-p) Teori− VR (p-p)Praktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|1,0 −0,81,0 + 0,82 |×100%

%Diff =|0,20,9 |×100%

%Diff = 22 %ii. Tegangan DC hasil filter (VDC)

Secara teori Dengan Vmaks = 5 ,3 Volt

VDC = VM - VR (p-p)

2

VDC = 5,3 - 12

VDC = 4,8 VSecara PraktikumDengan Vosiloskop = 5 ,6 Volt

VDC = V osiloskop - VR (p-p)

2

VDC = 5,6 - 0,82

Page 14: Unit 6 penyearah gelombang

VDC = 5,2 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|4,8−5,24,8 + 5,22 |×100%

%Diff =|0,45 |×100%

%Diff = 8%Kegiatan 2. Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh

1) Tanpa Filtera) Untuk VS = Vpp = 8 V

i. Tegangan makisimum (VM)Secara teori

Vmaks = Vp - 2(0,7) VVmaks = 4 - 1,4 V = 2,6 Volt

Secara praktikumVosiloskop = 2,8 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VM Teori− VMPraktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|2,6 −2,82,6 + 2,82 |×100%

%Diff =|0,22,7 |×100%

%Diff = 7,4 %ii. Tegangan rata-rata (VDC)

Secara teori

VDC = 2Vmaks

π

VDC = 2(2,6) V3,14

VDC = 1,7 VSecara Praktikum

VDC = 2 Vosiloskop

π

Page 15: Unit 6 penyearah gelombang

VDC = 2(2,8) V3,14

VDC = 1,78 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|1,7−1,781,7 + 1,782 |×100%

%Diff =|0,081,74 |×100% = 4,6%

b) Untuk VS = Vpp = 12 Vi. Tegangan makisimum (VM)

Secara teoriVmaks = Vp - 2(0,7) VVmaks = 6 - 1,4 V = 4,6 Volt

Secara praktikumVosiloskop = 4,4 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VM Teori− VMPraktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|4,6 −4,44,6 + 4,42 |×100%

%Diff =|0,24,5 |×100%

%Diff = 4,4 %

Page 16: Unit 6 penyearah gelombang

ii. Tegangan rata-rata (VDC) Secara teori

VDC = 2Vmaks

π

VDC = 2(4,6) V3,14

VDC = 2,9 VSecara Praktikum

VDC = 2 Vosiloskop

π

VDC = 2(4,4 ) V3,14

VDC = 2,8 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|2,9−2,82,9 + 2,82 |×100%

%Diff =|0,12,85 |×100% = 3,5%

2) Dengan Filter a) VS = Vpp = 8 V Untuk C = 47 μF

i. Tegangan riak puncak ke puncak (VR (p-p))Secara teoriDengan Vmaks = 2,6 Volt

VR (p-p) = 12fRC

× Vmaks

VR (p-p) = 12×50×1000×47×10 -6 × 2,6 = 0,50 V

Secara praktikumVR (p-p) = 0,4 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VR (p-p) Teori− VR (p-p)Praktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|0,5 −0,40,5 + 0,42 |×100%

Page 17: Unit 6 penyearah gelombang

%Diff =|0,10,45 |×100%

%Diff = 22 %ii. Tegangan DC hasil filter (VDC)

Secara teori Dengan Vmaks = 2,6 Volt

VDC = Vmaks - VR (p-p)

2

VDC = 2,6 - 0,52

VDC = 2,35 VSecara PraktikumDengan Vosiloskop = 2 ,8 Volt

VDC = VM - VR (p-p)

2

VDC = 2,8 - 0,42

VDC = 2,6 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|2,35−2,602,35 + 2,602 |×100%

%Diff =|0,22,475 |×100%

%Diff = 10%b) VS = Vpp = 8 V Untuk C = 100 μF

i. Tegangan riak puncak ke puncak (VR (p-p))Secara teoriDengan Vmaks = 2,6 Volt

VR (p-p) = 12fRC

× VM

VR (p-p) = 12×50×1000×100×10 -6 × 2,6 = 0,26 V

Secara praktikumVR (p-p) = 0,2 Volt

Persentasi perbedaan

Page 18: Unit 6 penyearah gelombang

%Diff =|VR (p-p) Teori− VR (p-p)Praktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|0,26 −0,20,26 + 0,22 |×100%

%Diff =|0,060,23 |×100%

%Diff = 26 %ii. Tegangan DC hasil filter (VDC)

Secara teori Dengan Vmaks = 2,6 Volt

VDC = Vmaks - VR (p-p)

2

VDC = 2,6 - 0,262

VDC = 2,47 VSecara PraktikumDengan Vosiloskop = 2 ,8 Volt

VDC = V osiloskop - VR (p-p)

2

VDC = 2,8 - 0,22

VDC = 2,7 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|2,47−2,702,47 + 2,702 |×100%

%Diff =|0,22,6 |×100%

%Diff = 8,8%c) VS = Vpp = 12 V Untuk C = 47 μF

i. Tegangan riak puncak ke puncak (VR (p-p))Secara teoriDengan Vmaks = 4 ,6 Volt

VR (p-p) = 12fRC

× VM

Page 19: Unit 6 penyearah gelombang

VR (p-p) = 12×50×1000×47×10 -6 × 4,6 = 0,97 V

Secara praktikumVR (p-p) = 0,6 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VR (p-p) Teori− VR (p-p)Praktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|0,97 −0,60,97 + 0,62 |×100%

%Diff =|0,370,80 |×100%

%Diff = 46 %ii. Tegangan DC hasil filter (VDC)

Secara teori Dengan Vmaks = 4 ,6 Volt

VDC = Vmaks - VR (p-p)

2

VDC = 4,6 - 0,972

VDC = 4,115 VSecara PraktikumDengan Vosiloskop = 4 ,4 Volt

VDC = V osiloskop - VR (p-p)

2

VDC = 4,4 - 0,62

VDC = 4,1 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|4,115−4,1004,115 + 4,1002 |×100%

%Diff =|0,0154,11 |×100%

%Diff = 0,3%d) VS = Vpp = 12 V Untuk C = 100 μF

i. Tegangan riak puncak ke puncak (VR (p-p))Secara teori

Page 20: Unit 6 penyearah gelombang

Dengan Vmaks = 4 ,6 Volt

VR (p-p) = 12fRC

× Vmaks

VR (p-p) = 12×50×1000×100×10 -6 × 4,6 = 0,46 V

Secara praktikumVR (p-p) = 0,4 Volt

Persentasi perbedaan

%Diff =|VR (p-p) Teori− VR (p-p)Praktikum

VMrata-rata|×100%

%Diff =|0,46 −0,400,46 + 0,402 |×100%

%Diff =|0,060,43 |×100%

%Diff = 14 %ii. Tegangan DC hasil filter (VDC)

Secara teori Dengan Vmaks = 4 ,6 Volt

VDC = Vmaks - VR (p-p)

2

VDC = 4,6 - 0,462

VDC = 4,37 VSecara PraktikumDengan Vosiloskop = 4 ,4 Volt

VDC = V osiloskop - VR (p-p)

2

VDC = 4,4 - 0,42

VDC = 4,20 VPersentasi perbedaan

%Diff =|VDCTeori−VDCPraktikum

VDCrata-rata|×100%

%Diff =|4,37−4,204,37 + 4,202 |×100%

%Diff =|0,174,3 |×100%

Page 21: Unit 6 penyearah gelombang

%Diff = 4%

PEMBAHASANPraktikum ini dilakukan dengan dua kegiatan, kegiatan pertama yaitu penyearah setengah

gelombang dengan menggunakan 1 dioda sehingga arus akan mengalir pada saat bias arah maju saja, kita melakukan pengukuran tegangan puncak (Vp) dan tegangan keluaran (Vdc) dari rangkaian

dengan 2 data Vinput yang berbeda. Tegangan keluaran (Vdc) memiliki nilai sebesar V dc=V p

π,

dimana Vp nya diperoleh pada ½ dari Vinput nya. Hasil yang diperoleh pada penyearah setengah gelombang dengan tegangan input 8 V diperoleh Vp sebesar 4 V, Vout tanpa filter 3,4 V sementara yang menggunakan filter pada Vout 47 µF= 2,8 V dan 100 µF= 0,60 V. Pada tegangan input 12 V diperoleh Vp sebesar 6 V, Vout tanpa filter 5,6 V dan dengan filter pada Vout 47 µF= 1,6 V dan 100 µF= 0,8 V yang terbaca pada osiloskop. Artinya apabila kita menggunakan filter, maka tegangan puncak yang besar dapat diperkecil hingga hanya berupa riak/ripple yang nilainya sebesar

V rpp=1

f RL C , dengan Vp sebagai tegangan puncak. Kapasitor yang digunakan ada 2 (dua) yaitu C1

bernilai 47 µF dan C2 bernilai 100 µF. Semakin besar kapasitor yang digunakan, maka semakin kecil juga tegangan ripple yang terbentuk, artinya semakin konstan pula tegangan keluarannya.

Pada percobaan penyearah gelombang penuh menggunakan 4 dioda atau disebut dengan system jembatan. Karena menggunakan system jembatan, maka arus pada arah yang berlawanan tadi dapat pula dialirkan namun dengan arah yang sama. Inilah sebabnya dikatakan sebagai penyearah gelombang Akibatnya kekosongan setengah gelombang pada kegiatan pertama tadi dapat diisi dengan rangkaian gelombang penuh. Untuk penyearah gelombang penuh dengan tegangan input 8 V diperoleh Vp sebesar 4 V, Vout tanpa filter 2,8 V sedangkan dengan filter pada 47 µF= 0,4 V dan 100 µF= 0,2 V yang terbaca pada osiloskop, untuk tegangan input 12 V diperoleh Vp = 6 V, Vout tanpa filter 4,4 V sedangkan dengan filter pada 47µF = 0,6 V dan 100 µF= 0,4 V.. Kesalahan yang diperoleh diakibatkan kurang ketelitian praktikan saat mengambil data dan juga alat-alat dan komponen elektronik yang kurang bekerja secara maksimal.

SIMPULANKomponen elektronika khususnya diode penyearah berfungsi sebagai penyearah gelombang

yang mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Membuat rangkaian penyearah setengah gelombang meggunakan satu buah diode, dengan kaki diode dihubungkan pada tegangan yang masuk dan kutub katoda sebagai keluaran tegangan. Sedangkan rangkaian penyearag belombang penuh menggunakan 4 dioda yang dibuat seperti fungsi diode jembatan. Hubungan tegangan riak dengan kapasitansi berbanding terbalik. Semakin besar kapasitansi suatu kapasitor maka tegangan riaknya semakin kecil.

DAFTAR PUSTAKA

Bakri, H.A, M. Agus Martawijaya, dan Muh Saleh. 2015. Dasar-Dasar Elektronika.Sulawesi Tengah: Edukasi Mitra Grafika.

Bakri, H.A, dkk. 2015. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar 1. Laboratorium Fisiska Jurusan Fisika FMIPA UNM.

Sutrisno. (1986). Elektronika, Teori dan Penerapannya, Jilid 1. Bandung : Penerbit ITB.

Page 22: Unit 6 penyearah gelombang