PERCOBAAN IV
RANGKAIAN PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG
4.1 TUJUAN : - Menyelidikidanmempelajarisifat – sifatdaribermacam-macamrangkaian
Penyearah.
- Mempelajarikarakteristikdansifatbermacam-macam filter untuk penyearah
Gelombang.
4.2 DASAR TEORI
Rangkaian penyearah adalah rangkaian elektronika yang berfungsi menyearahkan gelombang arus listrik. Arus listrik yang bermula berupa arus bolak balik(AC) jika dilewatkan rangkaian penyearah akan berubah menjadi arus searah (DC).Salah satu penggunaan terpenting diode didasarkan pada kemampuan diode untuk menghantarkan arus hanya ke satu arah. Bila diode dipasang pada arus bolak balik atau arus AC , maka gellombang sinus bolak balik diubah menjadi gelombang searah atau DC.Ada tiga metode untuk yang digunakan yaitu metode penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier) dan penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier) dan jembatan atau bridge.
Pada rangkaian penyearah setengah gelombang, hanya menggunakan satu doda saja agar hanya satu fase gelombang sinusoida saja yang dilewatkan. Jarak antar bukit gelombang disebut riple. Didalam rangkaian, penambahan kapasitor berguna mengurangi riple tersebut.
4.3 ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Trafo step down 6V : 1Buah
2. Multimeter : 2 Buah
3. Osiloskop : 1 Buah
4. DiodaSilikon : 2 Buah
5. DiodaJembatan (bridge) : 1 Buah
6. Resistor : 56Ω, 2kΩ
7. Kapasitor : 1uF, 22uF, 100uF, dan 1000uF
8. Kabel-kabelpenghubung
4.4 CARA MELAKUKAN PERCOBAAN
A. Penyearah 1\2 Gelombang
1. Buatlahrangkaiansepertigambar 1 dengan RL sebesar 2 kΩ danVin(ac) = 6Vpp
2. UkurbesarVout(dc) danIout(dc)
3. GambarbemtukgelombangVin(ac) danVout(dc)
4. Tambahkan Filter C sebesar 1uF parallel dengan RL danulangilangkah 2) dan 3)
5. Selanjutnyaganti filter C berturut-turutsebesar 22uF, 100uFdan 1000uF laluulangilangkah 2) dab 3)
Tabel 1.Penyarah 1\2 Gelombang
Vin
|
Vout (dc)
|
Iout (dc)
| |||
ukur
|
hitung
|
ukur
|
hitung
| ||
Tanpa C
|
5,7 V
|
2,2 V
|
1,2 v
|
1,0 mA
|
0,5 mA
|
C = 1 uF
|
5,7 V
|
2,6 V
|
3,2 v
|
1,2 mA
|
1,45 mA
|
C = 22 uF
|
5,7 V
|
5,8 V
|
3,61 v
|
2,6 mA
|
1,64 mA
|
C = 100 uF
|
5,7 V
|
6 V
|
3,4 v
|
2,75 mA
|
1,55 mA
|
C = 1000 uF
|
5,7 V
|
6,2 V
|
3,2 v
|
2,8 mA
|
1,45 mA
|
4.5 ANALISA DAN PERHITUNGAN
Pada percobaan penyearah setengah gelombang dengan rangkaian yang menggunakan satu diode dengan menggunakan trafo sebagai sumbernya yaitu 6 volt, dengan tanpa menggunakan kapasitor seperti Gambar.1 di lampiran . Pada siklus positif, diode akan melewatkan tegangan yang membuat kapasitor, terisi lalu diukur pada resistor akan membentuk sebuah gelombang, dan sebaliknya pada siklus negative diode tidak melewatkan tegangan, pada saat itu tegangan yang tadi telah terisi dikapasitor dikeluarkan dan diberikan resistor. Itu yang membuat tegangan pada resistor akan berkurang dan habis sesuai dengan kapasitasnya lalu kembali lagi ke siklus positif dan seterusnya.
Gambar 2. Dengan C=1uF
Gambar 1. Tanpa Kapasitor
Pada saat rangkaian ditambahkan kapasitor yang bernilai 1µF,kapasitor mulai didisi oleh muatan sehingga di osciloskop tampak seperti Gambar.2. Saat siklus positif ia naik,saat siklus negative kembali turun tetapi karena ada kapasitor menyebakan penurunan tersebut tidak terlalu curam dari tanpa kapasitor.
Gambar 4. Dengan C=100uF
Gambar 3. Dengan C=22uF
Pada saat rangkaian tersebut diganti kapasitor yang kapasitasnya lebih besar yaitu 22 µF kapasitor mulai mengisi mulai lebih banyak seperti Gambar.3.
Diganti kembali dengan kapasitor yang kapasitasnya lebih besar yaitu 100 µF seperti Gambar.4. Disitu terlihat gambar pada kapasitor 22 µF dengan kapasitor 100 µF terlihat sama. Karena akibat pemilihan range volt/div dan time/div nya.
Gambar 5. Dengan C=1mF
Terakhir diganti kapasitor bernilai 1mF , akan seperti Gambar.5. Disitu hampir sperti garis karena muatan kapasitor jauh lebih besar dari sebelumnya, yang mengakibatkan saat muatan diisi dia akan mengeluarkannya pelan-pelan karena muatan banyak, belum habis muatan dalam kapasitor tersebut kembali diisi lagi muatannya.
•Tanpa C, R = 2,2 kΩ
Vpp = 3,8 div . 2 v/div = 7,6 v
T = 4 div . 5 t/div= 20 ms
Vm = Vpp/2 = 3,8 v
Vdc = Vm π = 3,6 π = 1,2 v
Idc = Vdc Rl = 1,2 / 2,2 . 10 = 0,5 mA
• C = 1µF , R = 2,2 kΩ
Vpp = 3,6 div . 2 v/div = 7,2 v
T = 4 div . 5 t/div= 20 ms
Vm = Vpp/2 = 3,6 v
Vr = I . Rl
= 1,2 . 10-3 . 2,2 . 10-3 = 2,64 v
Vdc =Vm + Vr 2 = 3,6 + 3,6 2 = 4,8 v
Idc = Vdc Rl = 4,8 / 2,2 . 103 = 2,1 mA
• C = 22µF , R = 2,2 kΩ
Vpp = 3 div . 0,5 v/div = 1,5 v
T = 4 div . 5 t/div= 20 ms
Vm = Vpp/2 = 0,75 v
Vr = I . Rl
= 2,6 . 10-3 . 2,2 . 10-3 = 5,72 v
Vdc =Vm + Vr 2 = 0,75 + 5,72 2 = 3,61 v
Idc = Vdc Rl = 3,61 / 2,2 . 103 = 1,64 mA
• C = 100µF , R = 2,2 kΩ
Vpp = 3,2 div . 0,2 v/div = 0,64 v
T = 4 div . 5 t/div= 20 ms
Vm = Vpp/2 = 0,32 v
Vr = I . Rl
= 2,75 . 10-3 . 2,2 . 10-3 = 6,05 v
Vdc =Vm + Vr 2 = 0,32 + 6,05 2 = 3,4 v
Idc = Vdc Rl = 3,4 / 2,2 . 103 = 1,55 mA
• C = 1000µF , R = 2,2 kΩ
Vpp = 1,4 div . 0,1 v/div = 0,14 v
T = 4 div . 5 t/div= 20 ms
Vm = Vpp/2 = 0,07v
Vr = I . Rl
= 2,8 . 10-3 . 2,2 . 10-3 = 6,16 v
Vdc =Vm + Vr 2 = 0,07 + 6,16 2 = 3,2 v
Idc = Vdc Rl = 3,2 / 2,2 . 103 = 1,45 mA
Pada table dapat dilihat antara Vdc & Idc pengukuran dengan perhitungan berbeda cukup jauh dari yang seharusnya. Perbedaan ini mungkin karena adanya penggunaan rumus yang kurang tepat yang telah didapat sebelumnya.
4.6 KESIMPULAN
* Dioda diperlukan pada rangkaian penyearah setengah gelombang yang berguna menyearahkan arus pada suatu siklus pada tegangan DC.
*Dioda penyearah ½ gelombang tidak bagus untuk dijadikan sebagai pemasok sumber
tegangan untuk sebuah rangkaian elektronik. Karena hasil penyearahan tidak rata.
*Penambahan kapasitor berguna untuk mengurangi riple pada suatu gelombang.
*Semakin besar kapasitas suatu kapasitor maka semakin sedikit riplenya yang ditandai gelombang semakin datar.
