Rangkaian Penyearah Gelombang                                Editor By                                Muh. Syihab Ikbal, S...
Rangkaian Penyearah Gelombang                                                     DAFTAR ISIHALAMAN SAMPUL ..................
Rangkaian Penyearah Gelombang                                       BAB I                              PENDAHULUANA. Judul...
Rangkaian Penyearah Gelombang   Current). Ini merupakan dasar atau langkah awal untuk memperoleh arus DC   halus yang dibu...
Rangkaian Penyearah Gelombang                                         BAB II                                 KAJIAN PUSTAK...
Rangkaian Penyearah GelombangA. Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang (Half Wafe Rectifier)        Prinsip penyearah (rec...
Rangkaian Penyearah Gelombang             Vin            VP(in)                                                           ...
Rangkaian Penyearah Gelombang     Tegangan setengah gelombang menghasilkan arus beban satu arah, artinyaarus mengalir hany...
Rangkaian Penyearah Gelombang        Gambar 2.4 adalah rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter   kapasitor C ...
Rangkaian Penyearah Gelombang     Rectifier gelombang penuh adalah equivalen dengan dua kali rectifiersetengah gelombang, ...
Rangkaian Penyearah Gelombangyang akan menghasilkan sebuah tegangan beban positif yang diindikasikansebagai Polarity Plus-...
Rangkaian Penyearah Gelombang      Selain itu terdapat rangkaian penyearah gelombang penuh dengan tipe lainyang dinamakan ...
Rangkaian Penyearah Gelombang    Gambar 2.11: Aliran arus pada rangkaian penyearah gelombang penuh                    deng...
Rangkaian Penyearah GelombangGambar 2.12: Keluaran pada penyearah gelombang penuh dengan jembatan                         ...
Rangkaian Penyearah Gelombang                                       BAB III                         METODOLOGI EKSPERIMENE...
Rangkaian Penyearah GelombangF. Prosedur Kerja  1. Penyearah Setengah Gelombang     a. Catat spesifikasi komponen alat yan...
Rangkaian Penyearah Gelombang  e. Pasang kapasitor paralel dengan resistor kemudian menghubungkan probe     osiloskop untu...
Rangkaian Penyearah Gelombangd. Gunakan voltmeter untuk mengukur tegangan keluaran dari rangkaian. Catat  sebagai nilai te...
Rangkaian Penyearah Gelombang                                         BAB IV                         HASIL DAN PEMBAHASANA...
Rangkaian Penyearah Gelombang Bentuk-bentuk gelombang penyearah setengah gelombang   a) Gelombang input (Vin)   b) Gelomb...
Rangkaian Penyearah Gelombangc) Gelombang Riak (Vrpp).    Capasitor 1 (C1) 1000 μF    Capasitor 2 (C2) 3300 μF    Capas...
Rangkaian Penyearah Gelombang2. Penyearah Gelombang Penuh    Spesifikasi komponen:     Resistor                   : 100 Ω...
Rangkaian Penyearah Gelombang Bentuk-bentuk gelombang penyearah gelombang penuh   a) Gelombang input (Vin)   b) Gelombang...
Rangkaian Penyearah Gelombang              Capasitor 2 (C2) 3300 μF              Capasitor 3 (C3) 4700 μFB. Analisis Dat...
Rangkaian Penyearah GelombangC3    = 4700 µ F Untuk Tegangan input     Pengukuran dengan CRO (Vin)     Batas ukur vertika...
Rangkaian Penyearah Gelombang                               𝑉𝑝𝑝    Vp                    =                                ...
Rangkaian Penyearah Gelombang                                   𝑉𝑝       Vrms                    =                        ...
Rangkaian Penyearah Gelombang      Nst vertikal CRO       = 0,4 volt      Vrpp1a                 = Penunjukan skala x Nst ...
Rangkaian Penyearah Gelombang       Vrpp1b                    = 1,2 volt   2. Untuk Kapasitor 2 (C2) = 3300 µF = 3,3 x 10-...
Rangkaian Penyearah Gelombang                                      [ Vrpp 3a− Vrpp 3b ]        % KR Vrpp3                =...
Rangkaian Penyearah Gelombang Untuk Tegangan input   Pengukuran dengan CRO (Vin)   Batas ukur vertikal   = 5 Volt/div    ...
Rangkaian Penyearah Gelombang                               𝑉𝑝𝑝    Vp                    =                                ...
Rangkaian Penyearah Gelombang                                    𝑉𝑝       Vrms                     =                      ...
Rangkaian Penyearah Gelombang      Vrpp1a                  = Penunjukan skala x Nst vertikal CRO                          ...
Rangkaian Penyearah Gelombang2. Untuk Kapasitor 2 (C2)       = 3300 µF = 3,3 x 10-3 F                                     ...
Rangkaian Penyearah Gelombang                                        [ Vrpp 3a− Vrpp 3b ]          % KR Vrpp3             ...
Rangkaian Penyearah Gelombang(Vrms) sebesar 8,48 volt, sehingga besarnya nilai tegangan dc (Vdc) padamasukan dan keluaran ...
Rangkaian Penyearah Gelombang       Berdasarkan hasil percobaan, maka dapat diketahui bahwa denganmenggunakan hambatan beb...
Rangkaian Penyearah Gelombangtegangan riak menjadi semakin kecil yaitu sebesar 0,2 volt. Sehingga dapatdisimpulkan bahwa s...
Rangkaian Penyearah Gelombang                                     BAB I                                  PENUTUPG. Kesimpu...
Rangkaian Penyearah GelombangH. Saran           Adapun saran yang dapat kami berikan dalam percobaan ini yaitu sebagai   b...
Rangkaian Penyearah Gelombang                             DAFTAR PUSTAKAAnonim, 2009. Http///Eksperimen elka/pp_full.php.h...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Eksperimen Elektronika

10,936

Published on

Published in: Education
5 Comments
7 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
10,936
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5
Actions
Shares
0
Downloads
854
Comments
5
Likes
7
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Eksperimen Elektronika"

  1. 1. Rangkaian Penyearah Gelombang Editor By Muh. Syihab Ikbal, S.Pd Hamaron D, S.Pd 1
  2. 2. Rangkaian Penyearah Gelombang DAFTAR ISIHALAMAN SAMPUL .............................................................................................. iLEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................... iiKATA PENGANTAR ............................................................................................. iiiDAFTAR ISI ............................................................................................................ ivBAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1 A. Judul Percobaan ......................................................................................... 1 B. Latar Belakang........................................................................................... 1 C. Rumusan Masalah ..................................................................................... 2 D. Tujuan Percobaan ...................................................................................... 2BAB II KAJIAN PUSTAKA ................................................................................. 3 A. Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang (Half Wave Rectifier) .......... 4 B. Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh (Full Wave Rectifier) ............... 7BAB III METODOLOGI EKPERIMEN ............................................................... 13 A. Alat dan Bahan ........................................................................................ 13 B. Prosedur Kerja ......................................................................................... 14BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 17 A. Hasil Pengamatan .................................................................................... 17 B. Analisis Data ........................................................................................... 22 C. Pembahasan ............................................................................................. 34BAB V PENUTUP ............................................................................................... 38 A. Kesimpulan .............................................................................................. 38 B. Saran ........................................................................................................ 39DAFTAR PUSTAKA 2
  3. 3. Rangkaian Penyearah Gelombang BAB I PENDAHULUANA. Judul Percobaan Judul percobaan ini yaitu “Penyearah Gelombang”B. Latar Belakang Hampir sebagian besar peralatan elektronika menggunakan sumber daya listrik 220 volt / 50 Hz dari PLN. Beberapa peralatan seperti radio atau tape kecil menggunakan baterai sebagai sumber tegangan namun sebagian menggunakan listrik PLN sebagai sumber tenaganya. Untuk itu dibutuhkan suatu rangkaian yang dapat mengubah arus listrik bolak-balik (AC) dari PLN menjadi arus listrik searah (DC). Komponen yang melaksanakan konversi ini disebut dengan rangkaian penyearah gelombang yang dalam perkembangannya dikembangkan menjadi suatu catu daya. Secara prinsip, rangkaian penyearah gelombang terdiri dari transformator, dioda, dan kondensator/kapasitor. Transformator merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk menurunkan dan menaikkan tegangan. Kondensator atau kapasitor berfungsi sebagai penyimpan muatan untuk sementara waktu dan merupakan filter (penyaring) pada rangkaian rectifier. Dioda merupakan komponen aktif yang digunakan sebagai penyearah arus listrik, pengaman arus dan tegangan listrik, serta pemblokir arus dan tegangan listrik. Rangkaian penyearah gelombang merupakan rangkaian yang mengubah gelombang sinus AC (Alternating Current) menjadi deretan pulsa DC (Direct 3
  4. 4. Rangkaian Penyearah Gelombang Current). Ini merupakan dasar atau langkah awal untuk memperoleh arus DC halus yang dibutuhkan oleh suatu peralatan elektronika. Bentuk dari suatu rangkaian penyearah adalah rangkaian penyearah setengah gelombang dan rangkaian penyearah gelombang penuh.C. Rumusan Masalah Adapun yang menjadi rumusan masalah pada percobaan ini yaitu sebagai berikut: 1. Bagaimanakah penerapan dioda sebagai suatu komponen penyearah? 2. Bagaimana prinsip kerja rangkaian penyearah setengah gelombang? 3. Bagaimana prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh? 4. Bagaiman pengaruh pemasangan kapasitor pada rangkaian penyearah gelombang?D. Tujuan Percobaan Adapun tujuan yang ingin dicapai pada percobaan ini yaitu sebagai berikut: 1. Memahami fungsi dioda sebagai penyearah. 2. Memahami prinsip kerja dari rangkaian penyearah setengah gelombang. 3. Memahami prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh. 4. Mengidentifikasi pengaruh pemasangan kapasitor pada rangkaian penyearah gelombang. 4
  5. 5. Rangkaian Penyearah Gelombang BAB II KAJIAN PUSTAKA Secara prinsip, rangkaian penyearah gelombang terdiri dari transformator,dioda, dan kondensator/kapasitor. Transformator merupakan komponen elektronikayang berfungsi untuk menurunkan dan menaikkan tegangan. Kondensator ataukapasitor berfungsi sebagai penyimpan muatan untuk sementara waktu danmerupakan filter (penyaring) pada rangkaian rectifier. Dioda merupakan komponenaktif yang digunakan sebagai penyearah arus listrik, pengaman arus dan teganganlistrik, serta pemblokir arus dan tegangan listrik. Rangkaian penyearah (rectifier) adalah rangkaian yang digunakan untukmengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC). Karena inputsumbernya memiliki tegangan AC yang relative tinggi, digunakan sebuahtransformator penurun tegangan (step-down transformator) dengan rasio lilitan yangsesuai untuk mengkonversi tegangan ini ke tegangan rendah. Output AC dari sisisekunder transformator kemudian disearahkan dengan dioda-dioda rectifier siliconkonvensional untuk menghasilkan output yang masih kasar. Pada Rangkaian penyearah ini ada dua yaitu penyearah setengah gelombang(Half-Wave-Rectifier) dan penyearah gelombang penuh (Full-Wave-Rectifiier) yaitusebagai berikut : 5
  6. 6. Rangkaian Penyearah GelombangA. Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang (Half Wafe Rectifier) Prinsip penyearah (rectifier) yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar 2.1 berikut ini. Transformator (T1) diperlukan untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala listrik pada kumparan primernya menjadi tegangan AC yang lebih kecil pada kumparan sekundernya. Gambar 2.1 : rangkaian penyearah setengah gelombang Pada rangkaian tersebut, dioda (D1) berperan hanya untuk merubah dari arus AC menjadi DC dan meneruskan tegangan positif ke beban R1. Ini yang disebut dengan penyearah setengah gelombang (half wave). Gambar rangkaian tersebut menunjukkan sumber AC menghasilkan sebuah tegangan Sinusoidal, bila Dioda diasumsikan sebagai sebuah Dioda Ideal. Pada Siklus Positif / Putaran Setengah positif, Dioda akan menjadi sebuah Dioda dengan Bias Maju, artinya dioda dapat berlaku sebagai sebuah saklar tertutup. Gelombang masukan pada rangkaian penyearah setengah gelombang berupa gelombang Sinus dengan nilai seketika Vin dengan sebuah nilai Puncak Vp(in). 6
  7. 7. Rangkaian Penyearah Gelombang Vin VP(in) t Gambar 2.2: Gelombang input rangkaian penyarah gelombang Gambar 2.2 di atas menunjukkan bahwa bentuk gelombang input padarangkaian penyearah setengah gelombang adalah gelombang sinusoidal.Gelombang ini merupakan gelombang yang masuk pada rangakaian sebelumimpuls masukan melewati komponen dioda. Pada penyearah setengah gelombang, dioda akan berlaku sebagaipenghantar selama putaran setengah Positif dan tidak berlaku sebagai penghantarpada setengah siklus negatif, sehingga dinamakan sebagai Sinyal setengahGelombang. Hal ini terjadi karena dioda berada dalam keadaan bias maju yanghanya melewatkan deretan pulsa positif dan memotong deretan pulsa negatifpada gelombang masukan. Akibatnya gelombang keluaran akan menjadi deretanpulsa positif setengah gelombang, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut: Vout VP(out) t Gambar 2.3: keluaran pada penyearah setengah gelombang 7
  8. 8. Rangkaian Penyearah Gelombang Tegangan setengah gelombang menghasilkan arus beban satu arah, artinyaarus mengalir hanya pada satu arah, tegangan setengan gelombang tersebutmerupakan tegangan DC yang bergerak naik sampai nilai max dan turun sampainol dan tetap nol selama siklus setengan negatif. Pada gambar 2.3 ditunjukkan bahwa keluaran pada penyearah setengahgelombang merupakan keluaran yang masih kasar. Untuk mengatasi hal tersebutmaka pada rangkaian ditambahkan komponen kapasitor. Kapasitor yangdigunakan dipasang parallel terhadapa beban R, seperti yang ditunjukkan padagambar berikut ini: Gambar 2.4: penyearah setengah gelombang dengan filter Kapasitor yang dipasang pada rangkaian akan menyaring ataumenghaluskan keluaran yang masih kasar tersebut sehingga keluaran yangterbentuk adalah keluaran yang berbentuk riplle. Ini dapat ditunjukkan padagambar berikut ini: Gambar 2.5: gelombang ripple hasil pemfilteran kapasitor 8
  9. 9. Rangkaian Penyearah Gelombang Gambar 2.4 adalah rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor C yang paralel terhadap beban R. Ternyata dengan filter ini bentuk gelombang tegangan keluarnya bisa menjadi rata. Gambar-4 menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor. Garis b-c kira-kira adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, dimana pada keadaan ini arus untuk beban R1 dicatu oleh tegangan kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah garis lurus tetapi eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor. Kemiringan kurva b-c tergantung dari besar arus (I) yang mengalir ke beban R. Jika arus I = 0 (tidak ada beban) maka kurva b-c akan membentuk garis horizontal. Namun jika beban arus semakin besar, kemiringan kurva b-c akan semakin tajam. Tegangan yang keluar akan berbentuk gigi gergaji dengan tegangan ripple yang besarnya adalah : V = V -V …....... (1) r M LB. Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh (Full Wafe Rectifier) Rangkaian penyearah setengah gelombang (half wave rectifier) ternyata memiliki kelemahan sehingga tidak maksimal untuk digunakan, kelemahannya adalah arus listrik yang mengalir ke beban hanya separuh dari setiap satu cycle. Hal ini akan menyulitkan dalam proses filtering (penghalusan). Untuk mengatasi kelemahan ini adalah penyearah gelombang penuh. 9
  10. 10. Rangkaian Penyearah Gelombang Rectifier gelombang penuh adalah equivalen dengan dua kali rectifiersetengah gelombang, sebab center tap masing-masing Rectifier mempunyaitegangan masukan yang equal dengan setengah tegangan sekunder. Rangkaian dasar penyearah gelombang penuh seperti terlihat pada gambar.Menggunakan dua dioda dan satu center tape transformer. D1 AC RL D2 Gambar 2.6: Penyearah gelombang penuh dengan 2 dioda Gambar 2.7: Aliran arus pada diode 1 Dioda D1 menghantar ke putaran setengah positif dan Dioda D2menghantar ke putaran setengah negatif. Sebagai hasilnya arus beban rectifiermengalir selama setengah putaran bersama-sama. Rangkaian equivalen padaputaran maju setengah siklus positif, D1 merupakan Dioda dengan bias maju 10
  11. 11. Rangkaian Penyearah Gelombangyang akan menghasilkan sebuah tegangan beban positif yang diindikasikansebagai Polarity Plus-Minus melalui Resistor beban. Gambar 2.8: aliran arus pada diode 2 Rangkaian equivalen pada putaran maju setengah siklus Negatif, D2merupakan Dioda dengan bias maju yang akan menghasilkan sebuah teganganbeban positif. Selama kedua putaran setengah, tegangan beban mempunyai polaritas yangsama dan arus beban berada dalam satu arah, Rangkaian ini disebut sebagaiRectifier gelombang penuh, sebab mengganti tegangan masukan AC ke Pulsating(getaran) tegangan keluaran DC. Bentuk keluaran dari penyearah gelombangpenuh dengan dua diode ditunjukkan pada gambar berikut ini: Gambar 2.9: Keluaran pada penyearah gelombang penuh 2 dioda 11
  12. 12. Rangkaian Penyearah Gelombang Selain itu terdapat rangkaian penyearah gelombang penuh dengan tipe lainyang dinamakan penyearah type jembatan. Rangkaian ini terdiri dari empatdiode. Bentuk rangkaian penyearah gelombang penuh dengan jembatan dapatditunjukkan pada gambar berikut ini: Gambar 2.10: penyearah gelombang penuh dengan jembatan Rectifier jembatan menyerupai Rectifier gelombang penuh sebabmenghasilkan tegangan keluaran gelombang penuh, Dioda D1 dan D2menghantar di atas setengah siklus positif da D3 dan D4 menghantar di atassetengah siklus negatif. Pada dioda bridge, hanya ada 2 dioda saja yang menghantarkan arus untuksetiap siklus tegangan AC sedangkan 2 dioda lainnya bersifat sebagai isolatorpada saat siklus yang sama. Aliran arus yang melewati rangkaian tersebut ditunjukkan pada gambarberikut ini: 12
  13. 13. Rangkaian Penyearah Gelombang Gambar 2.11: Aliran arus pada rangkaian penyearah gelombang penuh dengan jembatan. Saat siklus positif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda B menujubeban dan kembali melalui dioda C. Pada saat yang bersamaan pula, dioda A danD mengalami reverse bias sehingga tidak ada arus yg mengalir atau kedua diodatersebut bersifat sebagai isolator. Sedangkan pada saat siklus negatif tegangan AC, arus mengalir melaluidioda D menuju beban dan kembali melalui dioda A. Karena dioda B dan Cmengalami reverse bias maka arus tidak dapat mengalir pada kedua dioda ini.Kedua hal ini terjadi berulang secara terus menerus hingga didapatkan teganganbeban yang berbentuk gelombang penuh yang sudah disearahkan (tegangan DC). Grafik sinyal dari penyearah gelombang penuh dengan jembatan dioda(dioda bridge) ditunjukkan seperti pada gambar berikut: 13
  14. 14. Rangkaian Penyearah GelombangGambar 2.12: Keluaran pada penyearah gelombang penuh dengan jembatan 14
  15. 15. Rangkaian Penyearah Gelombang BAB III METODOLOGI EKSPERIMENE. Alat dan Bahan Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu: 1. Alat-alat yang digunakan yaitu: a. Osiloskop Sinar Katoda (CRO) 1 set b. Transformator engkel 1 ampere (Step Down) 1 buah c. Kabel penghubung 10 buah d. Voltmeter digital 1 buah 2. Bahan-bahan yang digunakan yaitu: a. Dioda penyearah IN 5399 2 buah b. Dioda Kuprok 1 buah c. Resistor tetap, dengan spesifikasi  Resistor 100 ΩJ 1 buah  Resistor 150 ΩJ 1 buah  Resistor 220 ΩJ 1 buah  Resistor 270 ΩJ 1 buah d. Kapasitor elco dengan spesifikasi  Elco 1000 μF 1 buah  Elco 3300 μF 1 buah  Elco 4700 μF 1 buah 15
  16. 16. Rangkaian Penyearah GelombangF. Prosedur Kerja 1. Penyearah Setengah Gelombang a. Catat spesifikasi komponen alat yang digunakan, selanjutnya rangkai kit percobaan seperti pada gambar berikut : Gambar 3.1 : Penyearah setengah gelombang b. Setelah yakin bahwa rangkaian yang telah dibuat sudah benar, kemudian hubungkanlah input salah satu chanel osiloskop dengan terminal input dari rangkaian untuk mendapatkan tampilan gelombang puncak ke puncak (VPP) dan menggambar bentuk gelombangnya di atas kertas grafik semilog. c. Pindahkan probe osiloskop ke output (Vout) rangkaian untuk mengamati tampilan keluaran. Catat ini sebagai tegangan keluaran (Vout) dan gambarkan bentuk gelombangnya. d. Menggunakan voltmeter untuk mengukur tegangan keluaran dari rangkaian. Catat sebagai nilai tegangan dc (Vdc). 16
  17. 17. Rangkaian Penyearah Gelombang e. Pasang kapasitor paralel dengan resistor kemudian menghubungkan probe osiloskop untuk menghitung tegangan riak (Vrpp) dan menampilkan bentuk gelombangnya. f. Catat hasil yang diperoleh pada lembar data yang telah disediakan.2. Penyearah Gelombang Penuh a. Rangkai kit percobaan seperti pada gambar di bawah ini Gambar 2.3 : Penyearah gelombang penuh/ jembatan Gambar 3.2: Rangkaian penyearah gelombang b. Hubungkan input salah satu chanel osiloskop dengan terminal input (Vin) dari rangkaian untuk mendapatkan tampilan gelombang puncak ke puncak (VPP). Catat hasil pengamatan ini sebagai nilai tegangan VPP, dan gambar bentuk gelombangnya. c. Pindahkan probe osiloskop ke output (Vout) rangkaian untuk mengamati tampilan keluaran. Catat ini sebagai tegangan keluaran (Vout) dan gambar bentuk gelombangnya. 17
  18. 18. Rangkaian Penyearah Gelombangd. Gunakan voltmeter untuk mengukur tegangan keluaran dari rangkaian. Catat sebagai nilai tegangan dc (Vdc).e. Ulangi kegiatan (2) sampai dengan (4) dengan memparalel hambatan beban dengan sebuah kapasitor elektrolit (Elco).f. Ulangi kegiatan (5) dengan menggunakan kapasitor yang berbeda. 18
  19. 19. Rangkaian Penyearah Gelombang BAB IV HASIL DAN PEMBAHASANA. Hasil Pengamatan 1. Penyearah Setengah Gelombang  Spesifikasi komponen: Resistor : 100 Ω Capasitor 1 (C1) : 1000 μF = 10-3 F Capasitor 2 (C2) : 3300 μF = 3,3 x 10-3 F Capasitor 3 (C3) : 4700 μF = 4,7 x 10-3 F  Batas ukur vertikal : 5 volt/div  Batas ukur horizontal : 5 ms/div  Periode (T) : 0,02 sekon 1  Frekuensi (f) : Hz 𝑇  Vin (Vpp) dari CRO : 24 volt  Vout (Vp) dari CRO : 12 volt  Vout (Vdc) dari Voltmeter : 10,7 volt  Penunjukkan skala tegangan riak:  Untuk Capasitor 1 (C1) : 4 skala  Untuk Capasitor 2 (C2) : 3 skala  Untuk Capasitor 3 (C3) : 4 skala 19
  20. 20. Rangkaian Penyearah Gelombang Bentuk-bentuk gelombang penyearah setengah gelombang a) Gelombang input (Vin) b) Gelombang output (Vout) 20
  21. 21. Rangkaian Penyearah Gelombangc) Gelombang Riak (Vrpp).  Capasitor 1 (C1) 1000 μF  Capasitor 2 (C2) 3300 μF  Capasitor 3 (C3) 4700 μF 21
  22. 22. Rangkaian Penyearah Gelombang2. Penyearah Gelombang Penuh  Spesifikasi komponen: Resistor : 100 Ω Capasitor 1 (C1) : 1000 μF = 10-3 F Capasitor 2 (C2) : 3300 μF = 3,3 x 10-3 F Capasitor 3 (C3) : 4700 μF = 4,7 x 10-3 F  Batas ukur vertikal : 5 volt/div  Batas ukur horizontal : 5 ms/div  Periode (T) : 0,02 sekon 1  Frekuensi (f) : Hz 𝑇  Vin (Vpp) dari CRO : 24 volt  Vout (Vp) dari CRO : 12 volt  Vout (Vdc) dari Voltmeter : 20 volt  Penunjukkan skala tegangan riak:  Untuk Capasitor 1 (C1) : 4 skala  Untuk Capasitor 2 (C2) : 3 skala  Untuk Capasitor 3 (C3) : 5 skala 22
  23. 23. Rangkaian Penyearah Gelombang Bentuk-bentuk gelombang penyearah gelombang penuh a) Gelombang input (Vin) b) Gelombang output (Vout) c) Gelombang Riak (Vrpp)  Capasitor 1 (C1) 1000 μF 23
  24. 24. Rangkaian Penyearah Gelombang  Capasitor 2 (C2) 3300 μF  Capasitor 3 (C3) 4700 μFB. Analisis Data 1. Penyearah Setengah Gelombang a) Menghitung Tegangan Input dan tegangan Output R1 = 100 Ω C1 = 1000 µ F C2 = 3300 µ F 24
  25. 25. Rangkaian Penyearah GelombangC3 = 4700 µ F Untuk Tegangan input Pengukuran dengan CRO (Vin) Batas ukur vertikal = 5 Volt/div 𝐵𝑎𝑡𝑎𝑠 𝑈𝑘𝑢𝑟 𝑉𝑒𝑟𝑡𝑖𝑘𝑎𝑙 Nst vertikal = 5 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 = 1 volt/skala Batas ukur horisontal = 5 ms/div 𝐵𝑎𝑡𝑎𝑠 𝑈𝑘𝑢𝑟 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑠𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 Nst Horisontal = 5 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 = 1 ms/skala Nst Horisontal = 10-3 sekon/skala Periode (T) = Penunjukan skala x Nst Skala Horisontal = 20 skala x 10-3 sekon/skala Periode (T) = 0,02 sekon 1 Frekuensi ( f ) = Hz 𝑇 1 = 0,02 Frekuensi ( f ) = 50 Hz Vin (Vpp) CRO = Penunjukkan skala x NST Vertikal = 24 skala x 1 volt/skala Vin (Vpp) CRO = 24 volt 25
  26. 26. Rangkaian Penyearah Gelombang 𝑉𝑝𝑝 Vp = 2 24 = 2 Vp = 12 volt 𝑉𝑝 Vrms = 2 12 = 2 Vrms = 8,48 volt Vdc = 0,901 . Vrms volt = 0,901 x 8,48 volt Vdc = 7,64 volt Untuk Tegangan output ( Vdc ) pada resistor Pengukuran dengan CRO Batas ukur vertikal = 5 Volt/div 5 𝑣𝑜𝑙𝑡 /𝑑𝑖𝑣 Nst vertikal = 5 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 = 1 volt/skala Vout (Vp) CRO = Penunjukkan skala x Nst Skala Vertikal = 12 skala x 1 volt/skala Vp = 12 volt 26
  27. 27. Rangkaian Penyearah Gelombang 𝑉𝑝 Vrms = 2 12 = 2 Vrms = 8,48 volt Vdc = 0,901 x Vrms = 0,901 x 8,48 Vdc = 7,67 volt (A)  Pengukuran dengan Voltmeter Vrms = 10,7 Volt (B)  % Kesalahan relatif (KR) tegangan efektif (Vrms) [ 𝐵− 𝐴 ] % KR Vrms = x 100 % 𝐵 10,7−7,67 = x 100 % 10,7 % KR Vrms = 28,32 %  Pelaporan Fisika (PF) PF = [ Vrms + ½ Nst Vertikal] Volt PF = ( 8,48 ± 0,5) Voltb) Pengukuran tegangan Riak (Vrpp) a. Pengukuran dengan CRO (Vrpp A) 1. Untuk Kapasitor 1 (C1) = 1000 µF = 10-3 F 27
  28. 28. Rangkaian Penyearah Gelombang Nst vertikal CRO = 0,4 volt Vrpp1a = Penunjukan skala x Nst vertikal CRO = 4 x 0,4 Vrpp1a = 1,6 volt 2. Untuk Kapasitor 2 (C2) = 3300 µF = 3,3 x 10-3 F Nst vertikal CRO = 0,2 volt Vrpp2a = Penunjukan skala x Nst vertikal CRO = 3 x 0,2 Vrpp2a = 0,6 volt 3. Untuk Kapasitor 3 (C3) = 4700 µF = 4,7 x 10-3 F Nst vertikal CRO = 0,1 volt Vrpp3a = Penunjukan skala x Nst vertikal CRO = 4 x 0,1 Vrpp3a = 0,4 voltb. Hasil Pengukuran tegangan riak dengan Perhitungan (Vrpp B) dengan perhitungan 1. Untuk Kapasitor 1 (C1) = 1000 µF = 10-3 F 1 Vrpp1b = Vp 2 .𝑓 𝑅𝑙 .𝐶1 1 = × 12 volt 2×50×100×10 −3 28
  29. 29. Rangkaian Penyearah Gelombang Vrpp1b = 1,2 volt 2. Untuk Kapasitor 2 (C2) = 3300 µF = 3,3 x 10-3 F 1 Vrpp2b = Vp 2 .𝑓 𝑅𝑙 .𝐶2 1 = × 12 Volt 2×50×100×3,3×10 −3 Vrpp2b = 0,36 volt 3. Untuk Kapasitor 3 (C3) = 4700 µF = 4,7 x 10-3 F 1 Vrpp3b = Vp 2 .𝑓 𝑅𝑙 .𝐶3 1 = × 12 Volt 2×50×100×4,7×10 −3 Vrpp3b = 0,26 voltc. % Kesalahan relatif (KR) tegangan riak (Vrpp) [ Vrpp 1a− Vrpp 1b ] % KR Vrpp1 = × 100 % Vrpp 1a [ 1,6−1,2 ] = × 100 % 1,6 = 25 % [ Vrpp 2a− Vrpp 2b ] % KR Vrpp2 = × 100 % Vrpp 1a [ 0,6−0,36] = × 100 % 0,6 = 40 % 29
  30. 30. Rangkaian Penyearah Gelombang [ Vrpp 3a− Vrpp 3b ] % KR Vrpp3 = × 100 % Vrpp 3b [ 0,4−0,26 ] = × 100 % 0,4 = 35 % Pelaporan Fisika (PF) PF1 = [ Vrpp1 + ½ Nst Vertikal] Volt = 1,6 ± ½ . 0,4 volt = 1,6 ± 0,2 volt PF2 = [ Vrpp2 + ½ Nst Vertikal] Volt = 0,6 ± ½ . 0,2 volt = 0,6 ± 0,1 volt PF3 = [ Vrpp3 + ½ Nst Vertikal] Volt = 0,4 ± ½ . 0,1 volt = 0,4 ± 0,05 volt2. Penyearah Gelombang Penuh a) Menghitung Tegangan Input dan tegangan Output R1 = 100 Ω C1 = 1000 µ F C2 = 3300 µ F C3 = 4700 µ F 30
  31. 31. Rangkaian Penyearah Gelombang Untuk Tegangan input Pengukuran dengan CRO (Vin) Batas ukur vertikal = 5 Volt/div 𝐵𝑎𝑡𝑎𝑠 𝑈𝑘𝑢𝑟 𝑉𝑒𝑟𝑡𝑖𝑘𝑎𝑙 Nst vertikal = 5 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 = 1 volt/skala Batas ukur horisontal = 5 ms/div 𝐵𝑎𝑡𝑎𝑠 𝑈𝑘𝑢𝑟 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑠𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 Nst Horisontal = 5 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 = 1 ms/skala Nst Horisontal = 10-3 sekon/skala Periode (T) = Penunjukan skala x Nst Skala Horisontal = 20 skala x 10-3 sekon/skala Periode (T) = 0,02 sekon 1 Frekuensi ( f ) = Hz 𝑇 1 = 0,02 Frekuensi ( f ) = 50 Hz Vin (Vpp) CRO = Penunjukkan skala x NST Vertikal = 24 skala x 1 volt/skala Vin (Vpp) CRO = 24 volt 31
  32. 32. Rangkaian Penyearah Gelombang 𝑉𝑝𝑝 Vp = 2 24 = 2 Vp = 12 volt 𝑉𝑝 Vrms = 2 12 = 2 Vrms = 8,48 volt Vdc = 0,901 . Vrms volt = 0,901 x 8,48 volt Vdc = 7,64 volt Untuk Tegangan output ( Vdc ) pada resistor Pengukuran dengan CRO Batas ukur vertikal = 5 Volt/div 5 𝑣𝑜𝑙𝑡 /𝑑𝑖𝑣 Nst vertikal = 5 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 = 1 volt/skala Vout (Vp) CRO = Penunjukkan skala x Nst Skala Vertikal = 12 skala x 1 volt/skala Vp = 12 volt 32
  33. 33. Rangkaian Penyearah Gelombang 𝑉𝑝 Vrms = 2 12 = 2 Vrms = 8,48 volt Vdc = 0,901 x Vrms = 0,901 x 8,48 Vdc = 7,67 volt (A)  Pengukuran dengan Voltmeter Vrms = 20 Volt (B)  % Kesalahan relatif (KR) tegangan efektif (Vrms) [ 𝐵− 𝐴 ] % KR Vrms = x 100 % 𝐵 20−7,67 = x 100 % 20 % KR Vrms = 61,65 %  Pelaporan Fisika (PF) PF = [ Vrms + ½ Nst Vertikal] Volt PF = ( 8,48 ± 0,5) Voltb) Pengukuran tegangan Riak (Vrpp) a. Pengukuran dengan CRO (Vrpp A) 1. Untuk Kapasitor 1 (C1) = 1000 µF = 10-3 F Nst vertikal CRO = 0,2 volt 33
  34. 34. Rangkaian Penyearah Gelombang Vrpp1a = Penunjukan skala x Nst vertikal CRO = 4 x 0,2 Vrpp1a = 0,8 volt 2. Untuk Kapasitor 2 (C2) = 3300 µF = 3,3 x 10-3 F Nst vertikal CRO = 0,1 volt Vrpp2a = Penunjukan skala x Nst vertikal CRO = 3 x 0,1 Vrpp2a = 0,3 volt 3. Untuk Kapasitor 3 (C3) = 4700 µF = 4,7 x 10-3 F Nst vertikal CRO = 0,04 volt Vrpp3a = Penunjukan skala x Nst vertikal CRO = 5 x 0,04 Vrpp3a = 0,2 voltb. Hasil Pengukuran tegangan riak dengan Perhitungan (Vrpp B) dengan perhitungan 1. Untuk Kapasitor 1 (C1) = 1000 µF = 10-3 F 1 Vrpp1b = Vp 2 .𝑓 𝑅𝑙 .𝐶1 1 = × 12 volt 2×50×100×10 −3 Vrpp1b = 1,2 volt 34
  35. 35. Rangkaian Penyearah Gelombang2. Untuk Kapasitor 2 (C2) = 3300 µF = 3,3 x 10-3 F 1 Vrpp2b = Vp 2 .𝑓 𝑅𝑙 .𝐶2 1 = × 12 Volt 2×50×100×3,3×10 −3 Vrpp2b = 0,36 volt3. Untuk Kapasitor 3 (C3) = 4700 µF = 470 x 10-6 F 1 Vrpp3b = Vp 2 .𝑓 𝑅𝑙 .𝐶3 1 = × 12 Volt 2×50×100×4,7×10 −3 Vrpp3b = 0,26 volt% Kesalahan relatif (KR) tegangan riak (Vrpp) [ Vrpp 1a− Vrpp 1b ]% KR Vrpp1 = × 100 % Vrpp 1a [ 0,8−1,2 ] = × 100 % 0,8 = 50 % [ Vrpp 2a− Vrpp 2b ]% KR Vrpp2 = × 100 % Vrpp 1a [ 0,3−0,36 ] = × 100 % 0,3 = 20 % 35
  36. 36. Rangkaian Penyearah Gelombang [ Vrpp 3a− Vrpp 3b ] % KR Vrpp3 = × 100 % Vrpp 3b [ 0,2−0,26 ] = × 100 % 0,2 = 30 % Pelaporan Fisika (PF) PF1 = [ Vrpp1 + ½ Nst Vertikal] Volt = 0,8 ± ½ . 0,2 volt = 0,8 ± 0,1 volt PF2 = [ Vrpp2 + ½ Nst Vertikal] Volt = 0,3 ± ½ . 0,1 volt = 0,3 ± 0,05 volt PF3 = [ Vrpp3 + ½ Nst Vertikal] Volt = 0,2 ± ½ . 0,04 volt = 0,2 ± 0,02 voltC. Pembahasan 1. Penyearah Setengah Gelombang Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh maka nilai tegangan input (Vpp) sebesar 24 volt dan gelombang masukan yang terbentuk adalah berbentuk sunisoidal. Kemudian ketika diukur tegangan outputnya (Vp) maka diperoleh nilai sebesar 12 volt dan nilai tegangan output yang diperoleh dengan voltmeter digital sebesar 10,7 volt. Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh nilai tegangan efektif 36
  37. 37. Rangkaian Penyearah Gelombang(Vrms) sebesar 8,48 volt, sehingga besarnya nilai tegangan dc (Vdc) padamasukan dan keluaran sebesar 7,64 volt. Berdasarkan hasil pengamatan, pada bagian input dari rangkaian penyearahsetengah gelombang, dapat dilihat melalui CRO bahwa bentuk gelombang inputadalah gelombang sinusoidal. Gelombang ini merupakan gelombang arus bolakbalik yang senantiasa berubah terhadap waktu. Namun, setelah melalui komponendioda, bentuk gelombang menjadi setengah dari gelombang input. Inimenunjukkan bahwa pada saat gelombang input melewati komponen diode makagelombang tersebut akan disearahkan oleh diode. Namun, keluaran yang terbentukini masih merupakan gelombang yang kasar. Untuk menghaluskan gelombangkeluaran tersebut maka dipasang kapasitor pada rangkaian. Kapasitor akanmenyaring gelombang keluaran sehingga akan terbentuk gelombang riak yanghalus. Dari data-data yang diperoleh, dapat ditunjukkan besarnya nilai teganganriak pada kapasitor 1000 μF sebesar 1,6 volt, untuk kapasitor 3300 μF diperolehnilai sebesar 0,6 volt dan untuk kapasitor 4700 μF diperoleh nilai sebesar 0,4 μF.Dari data-data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai kapasitoryang digunakan maka gelombang riak (Vrpp) yang dihasilkan akan semakin kecil,dan tegangan riak juga akan semakin halus.2. Penyearah Setengah Gelombang 37
  38. 38. Rangkaian Penyearah Gelombang Berdasarkan hasil percobaan, maka dapat diketahui bahwa denganmenggunakan hambatan beban sebesar 100 ohm, maka diperoleh nilai teganganinput (Vpp) dari CRO sebesar 24 volt sedangkan nilai tegangan output (Vp) dariCRO sebesar 12 volt. Kemudian untuk tegangan output (Vdc) dari voltmeterdiperoleh nilai sebesar 20 volt. Bentuk tegangan input pada penyearah gelombangpenuh sama dengan bentuk gelombang input pada penyearah setengah gelombangyaitu berbentuk sinusoidal. Sedangkan pada gelombang outpunya memilikiperbedaan dengan penyearah setengah gelombang. Ketika gelombang inputmelewati diode dan sebuah hambatan beban (RL) pada rangkaian penyearahgelombang penuh maka isyarat keluaran gelombangnya akan berbentuk deretangelombang positif penuh dan gelombang negative akan terpotong. Hal inilah yangmenjadi prinsip kerja dari penyearah gelombang penuh yaitu menyearahkanisyarat positif secara penuh dan memotong isyarat negative pada keadaan diodeberpanjar maju. Setelah diparalelkan dengan sebuah kapasitor, maka terbentuk gelombangyang puncaknya sedikit meruncing. Gelombang inilah yang dinamakan dengangelombang riak (ripple). Hal ini terjadi karena pada saat gelombang keluaranmelewati sebuah kapasitor maka akan terjadi penapisan atau filter oleh kapasitor.Semakin besar nilai kapasitor yang digunakan maka semakin kecil nilai teganganriaknya. Hal ini ditunjukkan pada hasil pengamatan yang diperoleh. Pada kapasitor1000 μF nilai tegangan riak sebesar 0,8 votl, pada kapasitor 3300 μF nilaitegangan riaknya menjadi 0,3 volt sedangkan pada kapasitor 4700 μF nilai 38
  39. 39. Rangkaian Penyearah Gelombangtegangan riak menjadi semakin kecil yaitu sebesar 0,2 volt. Sehingga dapatdisimpulkan bahwa semakain besar nilai kapasitor yang digunakan maka nilaitegangan riak akan semakin kecil sehingga gelombang riak akan semakin merata. 39
  40. 40. Rangkaian Penyearah Gelombang BAB I PENUTUPG. Kesimpulan Adapun yang menjadi kesimpulan pada percobaan ini yaitu sebagai berikut: 1. Dioda merupakan komponen aktif yang dapat menyearahkan arus AC menjadi arus DC pada keadaan berpanjar maju. 2. Adapun prinsip kerja dari half-Wafe Rectifier adalah pada saat tegangan bolak balik positif dioda akan panjar maju. Saat itu arus akan mengalir dari transformator ke dioda, beban dan kembali ke transformator sehingga pada ujung-ujung beban akan terdapat beda tegangan yang bentuknya sama dengan tegangan masukan. Setengah periode berikutnya dioda akan dipanjar mundur, saat itu tidak ada arus yang mengalir sehingga pada ujung-ujung beban tidak ada tegangan. 3. Pada penyearah gelombang penuh membalikkan masing-masing putaran setengah negatif sehingga mendapatkan jumlah dua kali putaran positif pada isyarat keluarannya. 4. Pengaruh pemasangan kapasitor pada rangkaian penyearah gelombang adalah berperan sebagai penyaring isyarat keluaran sehingga terbentuk gelombang riak/ripple (Vrpp), semakin besar nilai kapasitor maka semakin kecil gelombang riak yang terbentuk dan nilai tegangan riak juga akan semakin kecil. 40
  41. 41. Rangkaian Penyearah GelombangH. Saran Adapun saran yang dapat kami berikan dalam percobaan ini yaitu sebagai berikut: 1. Sebelum melakukan pengamatan, CRO (Osiloskop) sebaiknya dikalibrasi terlebih dahulu agar tampilan gelombang menjadi lebih baik. 2. Jangan menyentuh bagian lilitan primer transformator sebab memiliki tegangan yang tinggi yaitu sebesar 220 volt / 50 Hz. 3. Jika komponen resistor, dioda, dan kapasitor menjadi panas pada saat pengamatan maka segera lepaskan sambungan dari sumber tegangan PLN agar tidak mengakibatkan kerusakan pada komponen yang digunakan. 4. Keaktifan dan ketelitian sangat diperlukan pada saat melakukan pengamatan. 41
  42. 42. Rangkaian Penyearah Gelombang DAFTAR PUSTAKAAnonim, 2009. Http///Eksperimen elka/pp_full.php.htm. diakses pada tanggal 11 Januari 2011.Bakri, Abdul Haris dkk. 2008. Dasar-Dasar Elektronika. Makassar: Badan Penerbit UNM.Rusmadi, Dedi. 1999. Mengenal Teknik Elektronika. Bandung: Pionir Jaya.Shrader, Robert L. 1989. Komunikasi Elektronika (Revisi Terjemahan). Jakarta: Erlangga.Sutrisno, 1986, Elektronika Teori dan Penerapannya, Bandung; ITBTim Penyusun. 2007. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar II. Makassar: Laboratorium Fisika UIN Alauddin. 42

×