Jurnal praktikum

1. Laboratorium Fisika FKIP UNLAM Banjarmasin 1
Abstrak—Tujuan untuk mengetahui kegunaan dioda
sebagai penyearah, membuat rangkaian penyearah
gelombang penuh dengan menggunakan filter dan
menentukan faktor riak dari penyearahan gelombang
penuh menggunakan filter.. Dilakukan 4 percobaan
yaitu tanpa filter,filter C, filter RC dan filter CRC.
Tegangan output percobaan pada osiloskop berturut-
turut {( 𝟖, 𝟎 ± 𝟎, 𝟓)V, (𝟎, 𝟑𝟐 ± 𝟎, 𝟎𝟐)𝐕, ( 𝟎, 𝟎𝟎 ± 𝟎, 𝟎𝟐) 𝐕
& (𝟎, 𝟎𝟎 ± 𝟎, 𝟎𝟐)𝐕}. Osiloskop { (𝟗, 𝟔 ± 𝟎, 𝟐)𝐕, ( 𝟎, 𝟓𝟎 ±
𝟎, 𝟎𝟓) 𝐕 &(𝟎, 𝟎𝟒 ± 𝟎, 𝟎𝟏)𝐕, (𝟎, 𝟎𝟐 ± 𝟎, 𝟎𝟏)𝐕 }. Dengan
memasukkan ke pesamaan 𝐫 =
𝑽 𝒓
′
𝐕𝐝𝐜
, didapat faktor riak
osiloskop{( 𝟏, 𝟐 ± 𝟎, 𝟐),(𝟏, 𝟖 ± 𝟎, 𝟐)10-2
, ( 𝟎 ± 𝟎) &(𝟎 ±
𝟎)}. Khusus tanpa filter, Vout dan r pada multimeter
berturut-turut {(( 𝟒, 𝟔𝟎 ± 𝟎, 𝟎𝟏) V ;(( 𝟑, 𝟕𝟐𝟓 ± 𝟎, 𝟐).10-1
}
Percobaan memiliki KR baik dan memiliki nilai r yang
kecil pada masing-masing percobaan.
Kata Kunci—dioda,penyearah,filter,faktor riak.
PENDAHULUAN
Pembahasan mengenai dioda adalah
pembahasan yang menarik. Seperti yang kita ketahui
sebelumnya bahwa dioda adalah suatu komponen
elektronika yang memiliki fungsiuntuk menyearahkan
gelombang AC menajadi DC. Penyearahan dengan
dioda dilakukan dengan membaca satu isyarat sehingga
terbaca arus yang searah saja. Dioda penyearah terbagi
menjadi 2, yaitu penyerah setengah gelombang dan
penyerarah gelombang penuh. Penyearah setengah
gelombang menggunakan 1 dioda dan gelombang
penuh menggunakan 2 dioda searah. Pada praktikum
kali ini kita akan membahas mengenai penyearah
gelombang penuh.
Adapun rumusan masalah sebagai berikut:
-Bagaimanakah kegunaan dioda sebagai penyearah ?
-Bagaimanakah cara menentukan faktor riak dari
penyearah gelombang penuh dengan menggunakan
filter?
-Bagaimanakah hubungan antara faktor riak osiloskop
dan multieter pada rangkaian dioda tanpa
menggunakan filter?
Adapun tujuan praktikum yaitu untuk mengetahui
kegunaan dioda sebagai penyearah, membuat
rangkaian penyearah gelombang penuh dengan
menggunakan filter dan menentukan faktor riak dari
penyearahan gelombang penuh menggunakan filter.
I.KAJIAN TEORI
Dioda berasaldari kata DI= Dua dan Odaa = Katoda
atau dua elektroda, dimana elektroda-elektrodanya tsb
berfungsisebagaipenyearah arus.Dioda terbentuk dari
bahan semikonduktor tipe P dan tipe N yang
digabungkan. Dengan demikian dioda sering disebut
PN Junction. Dioda dilambangkan seperti anak panah
yang arahnya dari sisi P ke N.
Gambar 1. Simbol dioda [1]
Dioda penyearah terbagi menjadi 2, yaitu
penyearah setengah gelombang dan ppenyearah
gelombang penuh.
1. Penyearah setengah gelombang.
Bentuk gelombang penyearah ini sebagai berikut :
Gambar 2. Penyearah setengah gelombang
Tegangan setengah gelombang menghasilkan
arus beban satu arah, artinya arus mengalir hanya pada
satu arah, positif atau negatif. Tegangan setengah
gelombang tersebut adalah tegangan DCyang bergerak
naik sampai nilai max dan turun sampai nol dan tetap
nol selama siklus setengah negatif.
2. Penyearah gelombang penuh
Bentuk gelombang penyearah ini sebagai berikut :
Gambar 3. Penyearah gelombang penuh
PENYEARAH GELOMBANG PENUH
(E-7)
Wahyu Aji Pratama, Fitriani Setiasih, Ichwan Rismayandie, Nanik Lestari, Siva soraya, Syara Suciati, Viky
Fatmawati, asisten praktikum Mukhlis
Jurusan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Lambung Mangkurat
Jl. Brigjend H. Hasan Basry, Banjarmasin 70123
e-mail: info@unlam.ac.id

2. Laboratorium Fisika FKIP UNLAM Banjarmasin 2
Untuk faktor riak gelombang penuh secara umum
dinyatakan sebagai penjumlaahan antara riak bagian
positif dan riak bagian negatiff. Jadi untuk gelombang
penuh, baik riak positif dan riak negatif semua
diloloskan. [1]
Penyearah gelombang dengan 2 diode menggunakan
tranformator dengan CT (Center Tap). Rangkaian
penyearah gelombang penuh dengan 2 diode dapat
dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4. Rangkaian dioda
Prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh
dengan 2 dioda ini dapat bekerja karena menggunakan
transformator dengan CT. Transformator dengan CT
seperti pada gambar diatas dapat memberikan output
tegangan AC pada kedua terminal output sekunder
terhadap terminal CT dengan level tegangan yang
berbeda fasa 180°. Pada saat terminal output
transformator pada D1 memberikan sinyal puncak
positif maka terminal output pada D2 memberikan
sinyal puncak negatif, pada kondisi ini D1 pada posisi
forward dan D2 pada posisi reverse. Sehingga sisi
puncak positif dilewatkan melalui D1. Kemnudian
pada saat terminal output transformator pada D1
memberikan sinyal puncak negatif maka terminal
output pada D2 memberikan sinyal puncak positif,
pada kondisi ini D1 posisi reverse dan D2 pada posisi
forward. [5]
Pada setiap saat dalarn setengah siklus
tegangan masuk, kalau anoda tabung Tl mempunyai
potensial positif dibandingkan dengan titik-tengah 0,
anoda dari tabung D2 mempunyai potensial negatif
yang sama besarnya dengan acuan ke titik yang sama.
Akibatnya tabung Dl menghantar dan D2 tetap mati
selama waktu setengah siklus ini. Dalam setengah
siklus catu masukan selanjutnya, keadaannya terbalik,
anoda Dl menjadi negatif dan anoda D2 menjadi positif.
Sekarang tabung T2 hidup dan tabung Tl tidak
menghantar. Arus ia1 dan ia2 yang dilakukan berturut-
turut oleh Dl dan D2 ditunjukkan dalam Gambar
3.13(b) dan (c). Arus beban iL merupakan jumlah dua
arus dan ditunjukkan dalam Gambar 3.13(d).
Gambar 5. Bentuk gelombang dari (a) sinyal masuk,
(b) arus dalam tabung 731, (c) arus dalam tabung T2,
dan (d) arus beban. [2]
Penyearah dengan tapis
Agar tegangan dc yang dihasilkan
penyearah arus bolak-balik dapat lebih rata, digunakan
tapis lolos rendah dengan menggunakan kapasitor
seperti pada gambar
Menjadi :
Gambar 6 Penyearah bertapis.
Dengan adanya C, tegangan keluaran tak
segera turun walaupun tegangan masukan sudah turun.
Hal ini disebabkan karena kapasitor memerlukan
waktu (T RC)untuk mengosongkan muatannya.
Sebelum tegangan pada kapasitor turun banyak,
tegangan pada kapasitor keburu naik lagi. Tegangan
berubah yang
terjadi disebut tegangan riak, dengan nilai puncak-ke-
puncak dinyatakan sebagai Vrpp, Kualitas rangkaian
tapis dinyatakan oleh nisbah riak puncak-ke-puncak
(peak-to-puk ripple ratio-pprr).
Jadi 𝑝𝑝𝑟𝑟 =
𝑡𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑉𝑟𝑝𝑝
𝑡𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑑𝑐 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎
[3]

3. Laboratorium Fisika FKIP UNLAM Banjarmasin 3
Alat penapis yang dimaksud terdiri dari komponen-
komponen filter-C, filter-RC, filter-CRC. Ketiga filter
itu berfungsi sebagai penghalus riak gelombang
penyearah.
1. Filter-C
Bentuk rangkaian penyearah gelombang penuh
dengan mengunakan filter-C adalah ditunjukkan pada
gambar di bawah ini :
Gambar 7. penyearah gelombang penuh dengan filter-
C
Tampak pada gambar di atas, faktor riak dari grafik
setengah gelombang yang diberi filter-C dipasang
paralel dengan hambatan beban. Proses penghalusan
riak untuk penyearah gelombangpenuh adlah
dijelaskan melalui gambar gelombang di bawah ini :
Gambar bentuk gelombang penyearah gelombang
penuh dengan menggunakan filter-C
Sementara, faktor riak penyearah setengah
gelombang dengan menggunakan filter-C adalah
dinyatakan dengan perbandingan antara Vr dengan Vdc
yaitu :
dc
r
V
V
r
'

Dimana
42,1
' r
r
V
V 
2. Filter-RC
Selanjutnya untuk penyearah gelombang penuh
dengan menggunakan filter-RC diperlihatkan pada
gambar di bawah ini :
Gambar 8 penyearah gelombang penuh dengan filter-
RC
3. Filter-CRC
Sedangkan bentuk rangkaian penyearah gelombang
penuh dengan menggunakan filter-CRC diperlihatkan
pada gambar di bawah ini :
Gambar 9 penyearah gelombang penuh dengan filter-
RC [4]
IV. METODE PERCOBAAN
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang dipergunakan antara lain 2
komponen dioda dan 2 resistor serta 2 kapasitor.
Kemudian 1 buah transformator step down, 1 buah
osiloskop dan 1 buah multimeter serta papan rangkaian
dan 10 kabel penghubung.
Rumusan hipotesis yang dapat diambil pada
percobaan ini adalah sebagai berikut:
“Semakin banyakfilter yang digunakan maka faktor
riak akan semakin kecil.”
Identifikasi dan Definisi overasional Variabel.
Pada percobaan ini, dengan mengidentifikasi
variabel manipulasinya adalah filter; variabel kontrol
yaitu jenis dioda, resistordan kapasitor, serta frekuensi
aliran listrik AC; dan variabel responnya adalah
tegangan output (Vout).
Selama percobaan, dengan memanipulasi filter
sebanyak4 percobaan, yaitu tanpa filter, filter C, filter
RC dan filter CRC. Selama percobaan ditetapkan 2
jenis dioda yang digunakan dengan disusun searah,
kapasitor yang digunakan sebesar 2,2.10-3 F dan 10-4 F,
R=820 Ω, RL=220 Ω serta frekuensi PLN sebesar 50
Hz. Adapun pada responnya yaitu mengukur besarnya
nilai tegangan output yang terbaca pada osiloskop dan
multimeter.
Adapun langkah-langkah dalam percobaan ini yaitu
sebagai berikut.
RL Vo
Vi
CT
PLN
Vo
Vrpp
RL Vo
C
RVi
CTPLN
RL Vo
C
R
C
Vi
CTPLN

4. Laboratorium Fisika FKIP UNLAM Banjarmasin 4
I. Tanpa Filter (sederhana)
1.Buatlah rangkaian seperti pada gambar berikut
ini :
2.Setelah anda yakin bahwa rangkaian anda
benar, maka tentukan tegangan input (Vmaks) dengan
menggunakan osiloskop dan gambarkan juga bentuk
gelombangnya .
3.Ukur pula tegangan riak (Vmaks)untuk tegangan
output dan gambarkan bentuk gelombangnya.
4.Setelah itu, ukur Vrms (tegangan input) dan VDC
(tegangan output) dengan multimeter
5.Catat hasil pengamatan pada lembar
pengamatan
II. Filter C
1.Buatlah rangkaian seperti gambar berikut ini :
2.Tentukan nilai masing-masing komponen yang
anda gunakan dan frekuensi PLN.
3.Ukur pula tegangan riak (Vmaks)untuk tegangan
output dan gambarkan bentuk gelombangnya
4.Dari gambar tampilan osiloskop untuk
keluaran. Tentukan Vr dan Vdc
5.Catat hasil pengamatan anda pada lembar
pengamatan
III. Filter-RC
1. Buatlah rangkaian seperti gambar berikut ini
:
2. Lakukan kegiatan ini, sesuai instruksi bagian
II
IV. Filter-CRC
1. Buatlah rangkaian sepertigambar berikut ini :
2. Lakukan kegiatan ini, sesuai instruksi bagian
II
TABEL PENGAMATAN
No Bentuk gelombang
input
Bentuk gelombang
output
1 Tanpa Filter
(sederhana)
Vr =
Vdc =
r =
2 Filter-C
Vr =
Vdc =
r =
3 Filter-RC
Vr =
Vdc =
r =
4 Filter-CRC
Vr =
Vdc =
r =
TEKNIK ANALISIS
RL Vo
C
R
C
Vi
CTPLN
RL Vo
C
R
Vi
CTPLN
RL Vo
Vi
CTPLN
RL Vo
Vi
CTPLN

5. Laboratorium Fisika FKIP UNLAM Banjarmasin 5
OSILOSKOP MULTIMETER
Vr = Vout Vin = ... ?
Vin = ... ? Vout= ... ?
Vrms = 0,707 (Vin) Vrms = 0,707 (Vin)
VDC= Vrms – Vr Vr’ = Vr/1,42 R = Vr’/VDC
Vr’ = Vr/1,42
R = Vr’/VDC
∆𝑟 = {[
∆𝑉𝑟
′
𝑉𝑟
′
+
∆𝑉𝐷𝐶
𝑉𝐷𝐶
]}
PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui
kegunaan dioda sebagai penyearah, membuat
rangkaian penyearah gelombang penuh dengan
menggunakan filter dan menentukan faktor riak dari
penyearahan gelombang penuh menggunakan filter.
Kami melakukan percobaan 4 kali, yaitu dengan
memanipulasi filter antara lain : tanpa filter, filter C,
filter RC, dan filter CRC. Adapun variabel kontrol
anara lain frekuensi sebesar 50 Hz, RL = 220 Ω, C1 =
2,2.10-3 F dan C2 = 1.10-4 F. Adapun R sebesar 820 Ω.
Pada saat belum di rangkai dengan dioda, bentuk
gelommbang yang terbaca pada osiloskop adalah
tegangan AC. Seperti gambar berikut.
Pada saat ini, nilai Vin adalah sebesar(18,0 ±
0,5)Volt.
Pada percobaan pertama, dengan memasang 2 dioda
dalam rangkaian dan tanpa menggunakan filter,
didapat Vout yang terbaca pada osiloskop sebesar
(8,0 ± 0,5)Volt. Adapun Vout yang terbaca pada
multimeter sebesar (12,30 ± 0,01)Volt Adapun
dengan memasukkan ke dalam persamaan r = Vr’/VDC .
didapatkan nilai dari faktor riak yang terbaca pada
osiloskop sebesar (1,2 ± 0,2) dengan KR sebesar
19,454 % dan derajat kepercayaan (DK) sebesar
80,545%. Dengan persamaan yang sama dengan
menggunakan multimeter didapatkan nilai dari faktor
riak yang terbaca pada multimeter sebesar (3,725 ±
0,016).10-1 dengan KR sebesar 0,4236 % dan derajat
kepercayaan (DK) sebesar 99,5763%.
Dari hasil tersebut, terlihat ketidaktepatan nilai
antara Vout yang terbaca pada osiloskop dan pada
multimeter. Ketidaktepatan ini dikarenakan
ketidaktelitian praktikan dalam mengkalibrasi
khususnya kalibrasi multimeter.
Adapun bentuk gelombangnya sebagai berikut.
Gelombang tanpa filter.
Pada percobaan kedua, dengan memasang 2 dioda
dalam rangkaian dan menggunakan filter C, didapat
Vout yang terbaca pada osiloskop sebesar (0,32 ±
0,32)Volt. Adapun dengan memasukkan ke dalam
persamaan r = Vr’/VDC . didapatkan nilai dari faktor riak
yang terbaca pada osiloskop sebesar (1,8 ± 0,2).10-2
dengan KR sebesar 12,96 % dan derajat kepercayaan
(DK) sebesar 87,1%.
Adapun bentuk gelombang dapat dilihat di bawah ini.
Gambar gelombang menggunakan filter C
Terlihat bahwa bentuk gelombang tidak menjadi
bulat perut karena adanya kapaitor didalamnya.
Pada percobaan ketiga, dengan memasang 2 dioda
dalam rangkaian dan menggunakan filter RC, didapat
Vout yang terbaca pada osiloskop sebesar (0,00 ±
0,02)Volt. Adapun dengan memasukkan ke dalam
persamaan r = Vr’/VDC . didapatkan nilai dari faktor riak
yang terbaca pada osiloskop sebesar (0,0 ± 0,0)
dengan KR sebesar0 % dan derajat kepercayaan (DK)
sebesar 100%.
Adapun bentukgelombang dapat dilihat di bawah ini.
Gambar gelombang filter RC

6. Laboratorium Fisika FKIP UNLAM Banjarmasin 6
Dari gambar telihat faktor riak= 0, dan hal inilah
yang disebut sebagaitegangan DC yang ideal. Karena
sejatinya tegangan DC itu tidak hanya searah,tapi
nilai tegangan yang dihasilkannya konstan sehingga
arus yang mengalir juga konstan.
Pada percobaan keempat, dengan memasang 2 dioda
dalam rangkaian dan menggunakan filter CRC, didapat
Vout yang terbaca pada osiloskop sebesar (0,02 ±
0,32)Volt. Adapun dengan memasukkan ke dalam
persamaan r = Vr’/VDC . didapatkan nilai dari faktor riak
yang terbaca pada osiloskop sebesar (0,0 ± 0,0)
dengan KR sebesar0 % dan derajat kepercayaan (DK)
sebesar 100%.
Adapun bentukgelombang dapat dilihat di bawah ini.
Gambar gelombang filter RC
Sama seperti percobaan 3 denga filter RC, dari
gambar telihat faktor riak= 0, dan hal inilah yang
disebut sebagaitegangan DC yang ideal pula. Karena
sejatinya tegangan DC itu tidak hanya searah,tapi
nilai tegangan yang dihasilkannya konstan sehingga
arus yang mengalir juga konstan.
Jadi, bentuk arus DC yang ideal dengan tegangan
konstan didapat dari filter RC dan CRC. Tentunya
inilah tujuan penggunaan dioda di dalam rangkaian,
yaitu untuk menyearahkan tegangan yang awalnya
AC menjadi DC dan memperoleh faktor riak sekecil-
kecilnya agar didapatkan V yang dihasilkan konstan
dengan menambahkan filter di dalamnya.
SIMPULAN
Dari percobaan, saya menyimpulkan bahwa dioda
dapat membuat arus dan tegangan yang pada awalnya
bolak-balik/Alternatif current menjadi arus searah
/Direct current. Dengan penambahan dioda menjadi 2
dioda yang dipasangkan searah maka gelombang akan
membentuk isyarat positif baik ketika isyarat positif
ataupun ketika isyarat masukan negatif. Hal ini
menyebabkan tidak ada tegangan yang bernilai 0 ketika
isyarat negatif yang terjadi pada dioda. Faktor riak
dapat diperhalus dengan memasang filter. Semakin
banyakfilter yang digunakan semakin halus juga faktor
riaknya dan menjadi tegangan DC yang konstan
nilainya. Adapun nilai faktor riak secara teoritis dan
percobaan sangat berbeda. Hal inilah yang merupakan
kekurangan dari praktikum kali ini, hal ini disebabkan
karena ketidaktelitian praktikan.
Cara menentukan faktor riak pada penyearah
gelombang penuh yaitu dengan memasukkan ke dalam
persamaan r = Vr’/VDC. Di dapat faktor riak masing-
masing percobaan berturut-turut (1,2 ± 0,2); (1,8 ±
0,2).10-2; (0 ± 0) dan (0 ± 0)
Adapun nilai faktor riak tanpa menggunakan filter
dihitung menggunakan nilai variabel yang terbaca pada
osiloskop dan multimeter berbeda. Hal ini dikarenakan
ketidaktelitian praktikan dalam mengkalibrasi
terutama mengkalibrasi multimeter.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan rasa syukur kepada Allah
SWT karena berkat rahmatNya penulis dapat
menyelesaikan laporan ini dengan lancar. Penulis juga
mengucapkan terimakasih kepada Ibu Misbah, M.Pd
selaku dosen pembimbing. Penulis juga mengucapkan
terimakasih kepada Mukhlis selaku asisten praktikum
selama pengambilan data dan pembimbingan
pembuatan laporan. Serta tidak lupa ucapan
terimakasih ditujukan kepada kedua orang tua yang
selalu mendukung dan mendoakan. Terakhir untuk
teman-teman di kelompok yang telah membantu
banyak hal dalam menyelesaikan laporan ini.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Misbah. 2015. Handout Elektronika daasar.
Banjarmasin : Unlam.
[2] Sutanto (ed). 1989. Dasar Elektronika.Jakarta:UI
Press.
[3] Sutrisno. 1986. Elektronika teori &
penerapannya. Bandung: ITB.
[4] Tim Dosen Elektronika Dasar.2015.Penuntun
praktikum elektronika dasar 1.Banjarmasin :
Unlam
[5] “Konsep dasarpenyearah gelombang”.Diakses 18
Oktober 2015. http://elektronika-
dasar.web.id/konsep-dasar-penyearah-
gelombang-rectifier/.