Catu daya telekomunikasi

CREATED BY : AZMI HAQIQI, BIMANTARA AGUNG, A. MIKAIL PATI AMBUTUA, MAJU PRAMONO
LAPORAN PRAKTIKUM CATU DAYA TELEKOMUNIKASI
DISUSUN OLEH : NAMA : AZMI HAQIQI NIM : 1207310013 / 3 (Pagi) KELOMPOK : 1 (SATU) TANGGAL PRAKTIKUM : 17, 18, 22 July 2013 TANGGAL PENYERAHAN : 30 July 2013 REKAN PRAKTIKUM : 1.AHMAD MIKAIL PATI AMBUTUA 2. BIMANTARA AGUNG 3. MAJU PRAMONO DOSEN PEMBIMBING : Ir. TUGAS UTOMO, MT, MKom, MM AKADEMI TELEKOMUNIKASI INDONESIA GEMILANG TEKNIK TELEKOMUNIKASI JAKARTA 2013

Kata pengantar Alhamdulillah , puji syukur kehadirat ALLAH SWT , yang telah melimpahkan rahmat dan karunianya sehingga penyusunan laporan peraktikum ini dapat diselesaikan . Laporan peraktikum ini di susun untuk memenuhi kebutuhan penilaian mata kuliah PERAKTIKUM CATU DAYA TELEKOMUNIKASI di lab PERAKTIKUM Akademi Telekomunikasi. Di dalam laporan ini , di susun tugas-tugas yang pernah di ajarkan oleh BPK Ir. TUGAS UTOMO, MT, MKom dari awal pertemuan hingga seminggu sebelum laporan ini di buat oleh saya. Menyadari kekurangan yang ada ,kritik dan saran sangat di perlukan demi untuk kesempurnaan laporan yang saya buat ini , Semoga laporan ini dapat dinilai oleh BPK Ir. TUGAS UTOMO, MT, MKom. Jakarta, 30 JULI 2013 Penyusun ,(Azmi Haqiqi)

DAFTAR ISI Kata Pengantar ........................................................... ... ii Daftar Isi ......................................................................... iii TEORI TEORI SINGKAT BAB 1 Penyearah Setengah Gelombang (Half-Wave Rectifier) ……………………………………...HAL 1 1.1 Tujuan …………………………………………………………………………………………………………………… HAL 1 1.2 Peralatan yang digunakan …………………...……………………………………………………………….. HAL 1 1.3 Landasan teori ………………………………………………………………………………………………………. HAL 1 1.3.1 Nilai rata-rata (average value) atau nilai dc dari hw …………………………………………... HAL 3 1.3.2 Nilai efektif (rms) dari tegangan ripple HW ………………………………………………………... HAL 4 1.3.3 Faktor ripple (r) untuk HW ……………………………………………………………………………….... HAL 5 1.4 Pengetesan diode dengan ohmmeter ……………………………………………………………………. HAL 5 1.5 Rangkaian percobaan …………………………………………………………………………………………….. HAL 7 1.6 Prosedur percobaan dan tugas …………………….……………………………………………………...… HAL 7 BAB 2 penyearah gelombang (full-waverectifier) ……………………………………………………… HAL 9 2.1 tujuan ………………………………………………………………………………………………………………….…. HAL 9 2.2 dasar teori …………………………………………………………………………………………………………….... HAL 9 2.2.1 penyearah gelombang penuh dengan terafo CT …………………………………………………… HAL 9 2.2.2 penyearah gelombang penuh metoda bridge ……………………………………………………... HAL 11 2.2.3 nilai rata-rata(average value) atau nilai dc dari FW ……………………………………………… HAL 12 2.2.4 nilai efektif (rms) dari tegangan ripple FW …………………………………………………………… HAL 12 2.2.5 Faktor ripple untuk FW ………………………………………………………………………………………… HAL 13 2.3 peralatan yang digunakan ………………………………………………………………………………………. HAL 13 2.4 rangkaian percobaan ………………………………………………………………………………………………. HAL 13 2.5 prosedur percobaan dan tugas ……………………………………………………………………………….. HAL 14

BAB 3 filter kapasitor ………………………………………………................................................... HAL16 3.1 tujuan ………………………………………..…………………………..................................................... HAL 16 3.2 dasar teori ……………………………………………………..………................................................... HAL 16 3.2.1 filter kapasitor untuk half wave(HW) ………………………..………………………………………….. HAL 16 3.2.2 tegangan ripple ……………………………….………………..………………………………………………….. HAL 18 3.2.3 faktor ripple (r) untuk filter kapasitor ………….…………..………………………………………….... HAL 18 3.3 peralatan yang digunakan …………………………………...…………………………………………………... HAL 20 3.4 rangkaian percobaan ………………………………………..……………………………………………………… HAL 20 3.5 prosedur percobaan dan tugas ……………………..……………………………………………………….… HAL 20 BAB 4 diode zener dan regulasi tegangan …………………………………………………………….…… HAL23 4.1 tujuan ………………………………………………………………………………………………………………………. HAL 23 4.2 dasar teori ……………………………………………………………………………………………………………….. HAL 23 4.2.1 diode zener ……………………………………………….…………………………………………………..……… HAL 23 4.2.2 rangkaian eqivalen diode zener …………………………………………………………………………….. HAL 24 4.2.3 regulasi dengan tegangan input bervariasi …………….……………………………………………… HAL 26 4.2.4 regulasi zener dengan beban bervariasi ………..…………………………………………………….… HAL 27 4.2.5 persentasi regulasi ………...……………………………………………………………………………………… HAL 28 4.3 peralatan yang digunakan ……………………………………………………………………………………..…. HAL 28 4.4 rangkaian percobaan …………………………………………………………………………………………….….. HAL 29 4.5 prosedur percobaan dan tugas …………………………………………………………………………………. HAL 29 BAB 5 rangkaian cliper dengan diode …………………………………………………………………………. HAL32 5.1 tujuan ………………………………………………………………………………………………………………………. HAL 32 5.2 dasar teori ……………………………………………………………………………………………………………….. HAL 32 5.2.1 rangkaian clipper positif ………………………………...……………………………………………..……… HAL 32 5.2.2 rangkaian clipper negatif ………………………………………………………………………………………. HAL 33 5.2.3 rangkaian clipper dengan bias positif …………………...…………………………………………….… HAL 33 5.2.4 rangkaian clipper dengan bias negatif ……….…………………………………………………….…… HAL 34 5.3 rangkaian percobaan ……………………………….…………………………………………………………..…. HAL 35

5.4 peralatan yang digunakan …………………………...………………………………………………..……….. HAL 35 5.5 prosedur percobaan dan tugas ……………………………………………………………………………….. HAL 35 BAB 6 rangkaian clamper dengan diode …………………………………………………………..…. HAL38 6.1 tujuan ………………………………………………………………………………………………………………. HAL 38 6.2 dasar teori ……………………………………………………………………………………………………….. HAL 38 6.2.1 rangkaian clamper positif ……………………….……...…………………………………………….. HAL 38 6.2.2 rangkaian clamper negatif ………………………………….…………………………………………. HAL 39 6.3 rangkaian percobaan ……………………………….………………………………………………………. HAL 39 6.4 peralatan yang digunakan …………………………...…………………………………………………… HAL 40 6.5 prosedur percobaan dan tugas …………………………………………………………………………. HAL 40

BAB 1
PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG (HALF-WAVE RECTIFIER)
1.1 Tujuan :
1) Observasi dan pengukuran bentuk gelombang output dari rangkaian penyearah
setengah gelombang.
2) Pengukuran tegangan rata-rata, efektif dan faktor ripple dari penyearah setengah
gelombang.
1.2 Peralatan yang digunakan :
1) Modul praktikum, breadboard dan komponennya
2) Mikro dan Mili-Ammeter ac dan dc
3) Voltmeter ac dan dc
4) Oscilloscope
5)
1.3 Dasar Teori :
Diode adalah suatu device yang melewatkan arus hanya untuk satu arah (one
way). Hal ini dapat di-ilustrasikan seperti aliran air pada suatu valve pada
gambar 1.1 berikut :
Gambar 1.1 : Aliran satu arah (one way)
Bias adalah suatu cara untuk mengontrol arus, dengan cara memberikan supply tegangan ke suatu
device semiconductor, seperti halnya diode. Apabila tegangan supply positip (+) dihubungkan ke
kutub anode dan tegangan supply negatip (-) dihubungkan ke kutub katode, maka disebut dengan
forward bias. Sebaliknya jika tegangan supply positip (+) dihubungkan ke kutub katode dan tegangan
supply negatip (-) dihubungkan ke kutub anode, maka disebut dengan reverse bias.
Gambar 1.2 : Simbol diode dengan kutub‐kutubnya

Gambar 1.3 : Rangkaian bias diode
Gambar 1.4 menggambarkan proses terjadinya output setengah gelombang hasil dari penyearahan
dioda yang diasumsikan ideal. Dari gambar tersebut terlihat bahwa ketika tegangan input
sinusoida (Vin) setengah gelombang positip, dioda dibias forward, sehingga arus mengalir ke
beban resistor (RL). Arus ini akan menghasilkan tegangan pada beban RL yang mempunyai
bentuk sama dengan tegangan input (Vin) setengah gelombang positip.
Ketika tegangan input sinusoida (Vin) setengah gelombang negatip, maka dioda dibias reverse,
sehingga tidak ada arus yang mengalir ke beban RL yang menyebabkan tidak ada tegangan pada
RL (0 Volt). Demikian seterusnya, sehingga membentuk deretan setengah gelombang (half-wave).

Gambar 1.4 : Proses penyearahan setengah gelombang (half‐wave)
1.3.1 Nilai rata-rata (average value) atau nilai dc dari HW
Nilai rata‐rata dari output penyearahan setengah gelombang tegangan adalah
nilai yang didapat dari hasil pengukuran dengan menggunakan voltmeter dc.
Gambar 1.5 : Nilai rata‐rata penyearahan setengah gelombang

Nilai rata-rata dari penyearahan setengah gelombang sinus, adalah luasan dibawah kurva dibagi
dengan perioda (T=2π). Persamaan untuk gelombang sinus adalah :
1.3.2 Nilai effektif (rms) dari tegangan ripple HW
Bentuk gelombang yang didapat dari hasil penyearahan setengah gelombang sinus
merupakan gelombang yang mempunyai komponen dc dan ac, yang dapat dituliskan sebagai
berikut :
Sehingga nilai effektif (rms) dari komponen ac adalah :
Dimana V(rms) adalah nilai rms dari total tegangan. Untuk sinyal hasil
penyearahan setengah gelombang sinus adalah :

1.3.3 Faktor ripple (r) untuk HW
Faktor ripple adalah suatu indikasi ke-efektifan suatu filter yang didefinisikan :
Presentase ripple untuk sinyal HW dapat dihitung sebagai berikut :
1.4 Pengetesan diode dengan ohmmeter
Ohmmeter mengukur arus pada kaki-kaki probe-nya yang mengenai obyek yang disentuhnya.
Kemudian ohmmeter meng-estimasi besarnya resistansi obyek berdasarkan besarnya arus dan
tegangan batteray internalnya.
Tegangan diantara kaki-kaki probe-nya lebih besar dari 0.7 Volt.Sedangkan arus yang melalui
kaki-kaki probe-nya hanya beberapa miliampere saja, sehingga tidak cukup besar untuk dapat
merusakkan diode.

Gambar 1.6 : Pengetesan diode dengan ohmmeter
1.5 Rangkaian Percobaan :
Gambar 1.7 : Rangkaian penyearah setengah gelombang (HW)

1.6 Prosedur Percobaan dan Tugas : 1) Rangkaikan seperti pada gambar 1.7 yang bersesuaian dengan modul praktikum atau dengan menggunakan breadboard. 2) Dengan menggunakan Oscilloscope, gambarkan tegangan input dan output (input CH1 dan output CH2) pada kertas grafik/millimeter.
Gambar 1.8 a : Tegangan input
Gambar 1.8 b : Tegangan output 3) Dari gambar yang dihasilkan oleh oscilloscope pada step ke (2) hitunglah nilai tegangan puncak input (Vp in) dan output (Vp out), dan tuliskan pada tabel 1.1. 4) Hitunglah tegangan barier dioda, yaitu selisih dari tegangan puncak input dan output, dan tuliskan hasilnya pada tabel 1.1.
5) Dengan menggunakan voltmeter dc ukurlah tegangan output (Vodc), dan tuliskan pada tabel 1.2. 6) Hitunglah tegangan output dc dari penyearahan setengan gelombang, kemudian tuliskan hasilnya pada tabel 1.2.

7) Dengan menggunakan voltmeter ac yang diseri dengan kapasitor,
ukurlah tegangan output efektif atau tegangan ripple rms, [Vr (rms)], dan tuliskan pada
tabel 1.2.
8) Hitunglah tegangan ripple efektif (rms) untuk penyearahan setengah
gelombang, dan tuliskan hasilnya pada tabel 1.2.
Vr (rms) = 0.385 Vp
9) Hitunglah factor ripple untuk penyearahan setengah gelombang dari hasil pengukuran
step (7) dengan hasil pengukuran step (5), kemudian tuliskan hasilnya pada tabel 1.2.
10) Dari hasil pengukuran dan perhitungan pada tabel 1.1 dan 1.2, berikan kesimpulan
yang didapat dari percobaan ini.
Tabel 1.1 : Data pengukuran tegangan input, output dan barrier
Tegangan puncak (peak) input, Vp in 2 V
Tegangan puncak (peak) output,Vp out 1.5 V
Tegangan barier dioda, VF 0.5 Vrms
Tabel 1.2 : Data pengukuran dan perhitungan tegangan output & faktor ripple
Nama tegangan Pengukuran Perhitungan
Tegangan output dc,Vo dc 0.9 V Vp out =
3 푣표푙푡
3.14
= 0.6 v
Tegangan riple HW, Vr (rms) 1.1 V rms
Vr (rms) = 0.385 x VP
= 0.385 x 2
= 0.77 V rms
Faktor ripple, r
0.77
0.6
x 100% = 128% 121 %

BAB 2
PENYEARAH GELOMBANG PENUH (FULL-WAVE RECTIFIER)
2.1 Tujuan :
1) Observasi dan pengukuran bentuk gelombang output dari rangkaian
penyearah gelombang penuh.
2) Pengukuran tegangan rata-rata, efektif dan faktor ripple dari penyearah
gelombang penuh.
2.2 Dasar Teori :
2.2.1 Penyearah gelombang penuh dengan trafo CT
Gambar 2.1 : Proses penyearahan gelombang penuh dengan trafo CT
Gambar 2.1 menggambarkan proses terjadinya output gelombang penuh hasil dari penyearahan
dioda yang diasumsikan ideal dengan menggunakan trafo center-tapped (CT). Dari gambar
tersebut terlihat bahwa ketika tegangan input sinusoida (Vin) setengah gelombang positip,dioda
D1 dibias forward, dan dioda D2 dibias reverse, sehingga arus mengalir dari CT trafo melalui D1
ke beban RL, sedangkan D2 open.
Arus ini akan menghasilkan tegangan pada beban RL yang mempunyai bentuk sama dengan
tegangan input (Vin) setengah gelombang positip. Ketika tegangan input sinusoida (Vin) setengah
gelombang negatip,maka dioda D2 dibias forward, dan dioda D1 dibias reverse, sehingga arus
mengalir dari CT trafo melalui D2 ke beban RL, sedangkan D1 open. Arus ini akan menghasilkan
tegangan pada beban RL yang mempunyai bentuk
setengah gelombang positip.
Demikian seterusnya, sehingga membentuk deretan gelombang penuh (full‐wave).

2.2.2 Penyearah gelombang penuh metoda bridge
Gambar 2.2 : Proses penyearahan gelombang penuh metoda bridge
Gambar 2.2 menggambarkan proses terjadinya output gelombang penuh hasil dari penyearahan
dioda yang diasumsikan ideal dengan metode bridge. Dari gambar tersebut terlihat bahwa ketika
tegangan input sinusoida (Vin) setengah gelombang positip, dioda D1 dan D2 dibias
forward,sedangkan dioda D3 dan D4 dibias reverse, sehingga arus mengalir ke beban RL melalui
D1 dan D2. Arus ini akan menghasilkan tegangan pada beban RL yang mempunyai bentuk sama
dengan tegangan input (Vin)
setengah gelombang positip.Ketika tegangan input sinusoida (Vin) setengah gelombang
negatip,maka dioda D3 dan D4 dibias forward, sedangkan dioda D1 dan D2 dibias reverse,
sehingga arus mengalir ke beban RL melalui D3 dan D4. Arus ini akan menghasilkan tegangan pada
beban RL yang mempunyai bentuk setengah gelombang positip.Demikian seterusnya, sehingga
membentuk deretan gelombang penuh
(full-wave).
2.2.3 Nilai rata-rata (average value) atau nilai dc dari FW
Nilai rata-rata dari output penyearahan tegangan gelombang penuh adalah nilai yang didapat dari
hasil pengukuran dengan menggunakan voltmeter dc.
Nilai rata-rata dari penyearahan gelombang penuh (FW) sama dengan dua
kali nilai rata-rata dari penyearahan setengah gelombang (HW).

.
2.2.4 Nilai effektif (rms) dari tegangan ripple FW
Bentuk gelombang yang didapat dari hasil penyearahan gelombang penuh sinusoida merupakan
gelombang yang mempunyai komponen dc dan ac, yang dapat dituliskan sebagai berikut :
Sehingga nilai effektif (rms) dari komponen ac adalah :
Dimana V(rms) adalah nilai rms dari total tegangan. Untuk sinyal hasil
penyearahan gelombang penuh sinusoida adalah :
2.2.5 Faktor ripple (r) untuk FW
Faktor ripple adalah suatu indikasi ke-efektifan suatu filter yang
didefinisikan :
Prosentase
Prosentase ripple untuk sinyal FW dapat dihitung sebagai berikut :
4) Oscilloscope

Gambar 2.3 : Rangkaian penyearahan gelombang penuh metoda bridge
2.5 Prosedur Percobaan dan Tugas :
1) Rangkaikan seperti pada gambar 2.3 yang bersesuaian dengan modul
praktikum atau dengan menggunakan breadboard.
2) Dengan menggunakan Oscilloscope, gambarkan tegangan input dan
output (input CH1 dan output CH2) pada kertas grafik/millimeter.
Gambar 2.4 : Tegangan input pada oscilloscope
Gambar 2.4 : Tegangan output pada oscilloscope
3) Dari gambar yang dihasilkan oleh oscilloscope pada step ke (2) hitunglah nilai tegangan
puncak input (Vp in) dan output (Vp out), dan tuliskan pada tabel 2.1

4) Hitunglah tegangan barier dioda, yaitu selisih dari tegangan puncak input dan output, dan
tuliskan hasilnya pada tabel 2.1.
5) Dengan menggunakan voltmeter dc ukurlah tegangan output (Vodc), dan
6) Hitunglah tegangan output dc dari penyearahan gelombang penuh,kemudian tuliskan
hasilnya pada tabel 2.2.
7) Dengan menggunakan voltmeter ac yang diseri dengan kapasitor, ukurlah tegangan output
efektif atau tegangan ripple rms [Vr (rms)], dan tuliskan pada tabel 2.2.
8) Hitunglah tegangan ripple efektif (rms) untuk penyearahan gelombang penuh, dan tuliskan
hasilnya pada tabel 2.2.
9) Hitunglah factor ripple untuk penyearahan gelombang penuh dari hasil
pengukuran step (7) dengan hasil pengukuran step (5), kemudian tuliskan hasilnya pada
tabel 2.2.
10) Dari hasil pengukuran dan perhitungan pada tabel 2.1 dan 2.2, berikan
kesimpulan yang didapat dari percobaan ini.
Tabel 2.1 : Data pengukuran tegangan input, output dan barrier
Tegangan puncak (peak) input, Vp in 2 V
Tegangan puncak (peak) output, Vp out 1.2 V
Tegangan barier dioda, VF 0.8 Vrms
(2 – 1.2 = 0.8)
Tabel 2.2 : Data pengukuran dan perhitungan tegangan output & faktor ripple
JENIS TEGANGAN PENGUKURAN PERHITUNGAN
Tegangan output dc, Vo dc 1 V 2 푣푝
휋
= =
4
3.14
= 1.27 v
Tegangan riple FW, Vr (rms) 1.2 V rms 0.308 x 2 = 0.616 v
Faktor ripple, r 0.616
1.27
x 100% = 48.5%
48%

BAB 3 FILTER KAPASITOR 3.1 Tujuan :
1) Observasi dan pengukuran bentuk gelombang output dari rangkaian filter
kapasitor.
2) Pengukuran tegangan rata-rata, efektif dan faktor ripple dari filter kapasitor.
3.2 Dasar Teori : 3.2.1 Filter kapasitor untuk half wave (HW)

Gambar 3.1 : Proses penyearahan HW dengan filter kapasitor Gambar 3.1 menggambarkan proses terjadinya output HW dengan filter kapasitor. Dari gambar 3.1(a) terlihat bahwa ketika tegangan input sinusoida (Vin) seperempat gelombang positip, dioda dibias forward, sehingga kapasitor terisi muatan (charge) sebesar Vp(in) - 0,7 Volt. Ketika tegangan input mulai menurun, maka kapasitor membuang muatan (discharge) ke beban, seperti ditunjukkan pada gambar 3.1(b). Pembuangan muatan kapasitor ini terjadi selama diode terbias reverse. Sedangkan laju pembuangan muatan ini ditentukan oleh konstanta waktu τ = RL × C Ketika besarnya tegangan input kembali lebih besar 0,7 Volt dari tegangan muatan kapasitor, maka dioda dibias forward dan terjadi proses pengisian kembali, seperti ditunjukkan pada gambar 3.1(c). Demikian seterusnya, sehingga membentuk tegangan ripple half wave. 3.2.2 Tegangan ripple Variasi tegangan output yang disebabkan oleh proses pengisian dan pembuangan muatan kapasitor (charge dan discharge) disebut dengan tegangan ripple. Secara umum, ripple adalah tidak diinginkan, sehingga, proses filtering adalah upaya untuk menghasilkan ripple yang lebih kecil.

Gambar 3.2 : Perbandingan tegangan ripple untuk HW dan FW 3.2.3 Faktor ripple (r) untuk filter kapasitor Faktor ripple adalah suatu indikasi ke‐efektifan suatu filter yang didefinisikan :

Untuk menyederhanakan perhitungan, tegangan ripple pada gambar 3.3 dapat didekati dengan
bentuk gelombang segitiga (triangular ripple wave form). Sehingga nilai rms untuk gelombang
tegangan segitiga adalah :
Tegangan ripple dapat dievaluasi dengan menggunakan rumusan
Kapasitansi
Substitusi kedalam persamaan tegangan rms, didapat :
Faktor ripple untuk filter kapasitor dapat dituliskan :

4) Oscilloscope
Gambar 3.4 : Rangkaian filter kapasitor
1) Rangkaikan seperti pada gambar 3.4 yang bersesuaian dengan modul praktikum atau
dengan menggunakan breadboard.
2) Dengan menggunakan Oscilloscope, gambarkan tegangan input dan output (input CH1
dan output CH2) pada kertas grafik/millimeter.
Gambar 3.5 : Tegangan output pada oscilloscope
3) Dari gambar yang dihasilkan oleh oscilloscope pada step ke (2) hitunglah nilai

tegangan puncak output (Vp out) dan tegangan ripple peak-to-peak (Vrp-p), dan tuliskan pada
tabel 3.1.
4) Dengan menggunakan voltmeter dc ukurlah tegangan output (Vodc), dantuliskan pada
tabel 3.2.
5) Hitunglah tegangan output dc dari filter kapasitor, kemudian tuliskan hasilnya pada
tabel 3.2.
6) Ukurlah tegangan ripple effektif [Vr(rms)] dengan menggunakan voltmeter ac yang di
seri dengan kapasitor, dan tuliskan pada tabel 3.2.
7) Hitunglah tegangan ripple efektif [Vr(rms)] untuk filter kapasitor, dan tuliskan hasilnya
pada tabel 3.2.
8) Hitunglah factor ripple (dalam prosen) untuk filter kapasitor dari hasil pengukuran step
(6) dan (4), dan tuliskan hasilnya pada tabel 3.2.
9)Hitunglah factor ripple (dalam prosen) untuk filter kapasitor dengan persamaan
dibawah ini, dan tuliskan hasilnya pada tabel 3.2.
10)Dari hasil pengukuran dan perhitungan pada tabel 3.1 dan 3.2 berikan kesimpulan
yang didapat dari percobaan ini.

Tabel 3.1 : Data pengukuran tegangan dengan oscilloscope
Tegangan puncak full-wave rectifier
10 Volt
Tegangan ripple peak to peak (Vr p-p)
32.979 mVolt
Tabel 3.2 : Data pengukuran tegangan dengan dan faktor ripple
Nama tegangan
Pengukuran
Perhitungan
Tegangan output dc, (Vo dc)
8.417 V
vp - 12 vr (p-p) = 10 - 12 x 32.979 = 10 v – 16.4895 = 10 – 0.0164895 = 9.83 v
Tegangan riple FW, Vr (rms)
32.98 mV (rms)
25.8 mV (rms)
Faktor ripple, (r)
32.98 mV8.417 V x 100% = 0.0328.417 x 100% = 0.38 %
0.292200 x 106x 50000 x 100% = 0.29110 x 100% = 0.26 %

BAB 4 DIODE ZENER DAN REGULASI TEGANGAN 4.1 Tujuan : 1) Observasi dan pengukuran karakteristik diode zener. 2) Mendemonstrasikan diode zener yang digunakan sebagai regulator tegangan sederhana. 4.2 Dasar Teori : 4.2.1 Diode zener Sebagian besar penggunaan diode zener adalah untuk regulator tegangan pada dc power supplies. Diode zener adalah device pn junction silicon yang berbeda dengan diode rectifier, karena diode zener beroperasi pada daerah reverse. Pada gambar 4.1 ditunjukkan kurva karakteristik diode zener. Dari kurva tersebut terlihat bahwa, ketika diode mencapai tegangan breakdown, maka tegangannya hampir dapat dikatakan konstan, meskipun terjadi perubahan arus yang besar.
Gambar 4.1 : Karakteristik kurva V-I dari diode zener yang umum Diode zener di desain untuk ber-operasi pada reverse breakdown. Kemampuan untuk menjaga tegangan konstan pada terminalnya adalah kunci utama dari diode zener. Nilai minimum arus reverse (IZK), harus dijaga agar diode tetap pad breakdown untuk dapat menghasilkan regulasi tegangan. Begitu juga arus maksimumnya (IZM) harus dijaga agar tidak melebihi power dissipasinya, yang dapat merusakkan diode.

4.2.2 Rangkaian Equivalen Diode Zener
Pada gambar 4.2(a) memperlihatkan model ideal dari dioda zener pada
reverse breakdown. Pada keadaan ini tegangan konstan yang diberikan oleh
dioda sama dengan tegangan nominalnya. Pada gambar 4.2(b) ditunjukan
practical model (model dalam praktek) dari dioda zener, dimana terdapat
resistansi zener (RZ). Karena kurva tegangan tidak benar-benar vertikal, maka
perubahan arus zener menghasilkan perubahan kecil pada tegangan zener,
seperti diilustrasikan pada gambar 4.2(c). Perbandingan antar tegangan dan arus
zener adalah resistansi zener.
Gambar 4.2 : Rangkaian equivalen dioda zener
Diode zener beroperasi pada nilai daya tertentu. Besarnya daya
maksimum yang diperbolehkan, dispesifikasikan dengan power dissipasi dc
[PD(max)]. Sebagai contoh, dioda zener dengan seri 1N746 mempunyai nilai
PD(max) = 500 mW dan seri 1N3305A mempunyai nilai PD(max) = 50 W.
Power dissipasi dc ditentukan dengan persamaan :
Masing-masing diode zener mempunyai tegangan nominal VZ. Sebagai
contoh, dioda zener dengan seri 1N4738 mempunyai nilai tegangan nominal VZ
= 8,2 Volt, dengan toleransi 10 %, sehingga nilai tegangannya 7,38 Volt sampai
dengan 9,02 Volt. Sedangkan arus dc maksimum untuk diode zener (IZM) dapat
didekati dengan persamaan :
4.2.3 Regulasi Zener Dengan Tegangan Input Bervariasi

Gambar 4.3 menggambarkan bagaimana diode zener dapat
digunakanuntuk meregulasi tegangan dc yang bervariasi. Apabila tegangan
input bervariasi (dengan batasan tertentu), maka diode zener menjaga tegangan
output pada terminalnya mendekati konstan.
Gambar 4.3 : Regulasi zener dengan variasi tegangan input
Sebagai contoh, diode zener dengan nomor seri 1N4740 mempunyai
spesifikasi : VZ = 10 Volt, IZK = 0,25 mA, dan PD(max) = 1 W. Arus dc
maksimumnya dapat dicari dari data tersebut adalah
Untuk arus minimum (IZK), maka tegangan minimum pada R = 220 Ω adalah
VR = IZK x R = (0,25 mA)(220 Ω) = 55 Mv Karena VR = VIN – VZ, maka VIN
= VR + VZ = 55 mV + 10 V = 10,055 V .

Untuk arus maksimum (IZM), maka tegangan maksimum pada R = 220 Ωadalah VR =|Izm x R = (100 mA)(220 Ω) = 22 V Oleh karena itu, VIN = VR + VZ = 22 V + 10 V = 32 V Contoh tersebut memperlihatkan bahwa diode zener dapat meregulasi tegangan input yang bervariasi mulai dari 10,055 V sampai dengan 32 V menjadi tegangan output yang mendekati 10 V. 4.2.4 Regulasi Zener Dengan Beban yang Bervariasi Gambar 4.4 memperlihatkan regulator tegangan zener dengan beban resistor yang bervariasi. Dari rangkaian tersebut diode zener akan menjaga tegangan output pada RL mendekati konstan, sepanjang arus zener lebih besar dari IZK dan lebih kecil dari IZM.
Gambar 4.4 : Regulasi zener dengan variasi beban Ketika terminal output pada regulator zener adalah open (RL = ∝), maka arus bebannya adalah nol, sehingga semua arus melalui zener. Keadaan seperti ini disebut dengan tanpa beban (no load). Apabila terminal output pada regulator zener dihubungkan dengan RL, maka sebagian arus akan melewati zener, dan sebagian lain akan melewati beban RL. Apabila nilai RL dikurangi, maka arus beban IL akan bertambah dan arus zener IZ akan berkurang. Apabila nilai IZ minimum, atau sama dengan IZK maka arus beban menjadi maksimum. Pada keadaan ini disebut dengan beban maksimum (full load). 4.2.5 Prosentase Regulasi Prosentase regulasi merupakan figure of merit yang digunakan untuk

men-spesifikasikan kinerja dari suatu regulator tegangan. Untuk regulasi
zener dengan tegangan input bervariasi, maka prosentase regulasi
didefinisikan :
Sedangkan untuk regulasi zener dengan beban bervariasi, maka
prosentase regulasi didefinisikan :
2) Mikro dan Mili-Ammeter dc
3) Voltmeter dc
4) DC Power supply
Gambar 4.5 : Rangkaian percobaan regulasi zener
1) Rangkaikan seperti pada gambar 4.5 yang bersesuaian dengan modul
XMM1
R
470Ω
XMM2
D1
1N4740A
V1
Key = A
15V
R1
1kΩ
Key=A
25 %
XMM3
XMM4

praktikum atau dengan menggunakan breadboard. 2) Pada percobaan kurva karakteristik zener, beban RL dilepas dan tegangan dari dc power supply di set pada 0 V. Ukurlah VZ dan IZ mulai dari 0 V, kemudian dinaikkan secara perlahan dengan step 1 V sampai mencapai kurang lebih 15 V, kemudian tuliskan datanya pada tabel 4.1. Usahakan arus zener IZ jangan sampai melebihi 50 mA. 3) Dari data pada tabel 4.1, gambarkan kurva karakteristik zener untuk kondisi bias reverse. 4) Dari gambar hasil langkah ke (3), carilah tegangan knee dan resistansi zener (RZ) dan catatlah hasilnya pada tabel 4.2. 5) Pada percobaan regulasi tegangan, pasangkan kembali beban RL (untuk beban penuh) kemudian ukurlah arus source IT, arus zener IZ, arus beban IL, dan tegangan output beban penuh VO(FL), kemudian tuliskan datanya pada tabel 4.3. 6) Dengan memperhitungkan tegangan zener dan resistansi zener hasil dari langkah (4), hitunglah arus source IT, arus zener IZ, arus beban IL, dan tegangan output beban penuh VO(FL), kemudian tuliskan hasilnya pada tabel 4.3 dan bandingkan kedua hasil tersebut.
7) Untuk pengukuran tanpa beban (no load), resistansi beban RL dilepas, kemudian ukurlah arus source IT, arus zener IZ, dan tegangan output tanpa beban VO(NL), dan catatlah datanya pada tabel 4.4. 8) Dengan memperhitungkan tegangan zener dan resistansi zener hasil dari langkah (4), hitunglah arus source IT, arus zener IZ, dan tegangan output tanpa beban VO(NL), kemudian tuliskan hasilnya pada tabel 4.4 dan bandingkan kedua hasil tersebut. 9) Dari hasil langkah (5) sampai dengan (8), tentukan prosentase regulasi dari zener, kemudian tuliskan hasilnya pada tabel 4.3 dan 4.4 kemudian bandingkan kedua hasil tersebut. Tabel 4.1 : Data pengukuran karakteristik zener

Tegangan input, Vin (Volt)
Tegangan zener, VZ (Volt)
Arus zener, IZ (μA dan mA)
0
1
2
3
4
5
6
Tegangan input, Vin (Volt)
Tegangan zener, VZ (Volt)
Arus zener, IZ (μA dan mA)

7
8
9
10
11
12
13

14
15
Tabel 4.2 : Tegangan knee dan resistansi zener
Tegangan knee zener
10 v
Resistansi Zener (Rz)
5 Ω

Tabel 4.3 : Data zener regulator beban penuh
Parameter
Pengukuran
Perhitungan
Eror (%)
IT
22.954 A
IZ + IL = IT (3.057+19.899=22.956)
0.8%
IZ
3.057 uA
IT – IL = IZ (22.954 – 19.899 = 3.055)
0.6%
IL
19.899 mA
IT – IZ = IL (22.954 – 3.057 = 19.897)
0.2%
VO (FL)
9.95
V0 = VZ (9.95)
0%
Tabel 4.4 : Data zener regulator tanpa beban Untuk : Vin = 15 Volt
Parameter
Pengukuran
Perhitungan
Eror (%)
IT
68.045 mA
68.045 mA
0%
IZ
68.045 mA
68.045 mA
0%
Vo (NL)
10.03 V
10.03 V
0%
VR (%)
1.7 %
1.7 %
0%

BAB 5 RANGKAIAN CLIPPER DENGAN DIODE 5.1 Tujuan : Mendemonstrasikan cara kerja rangkaian clipper menggunakan
diode.Diode clipper adalah rangkaian pembentuk gelombang (waveshaping) yang digunakan untuk melindungi tegangan sinyal diatas atau dibawah nilai tertentu. 5.2 Dasar Teori : Rangkaian clipper adalah rangkaian pembentuk gelombang (waveshaping) yang berfungsi memotong bentuk gelombang pada level dc tertentu. Ada beberapa konfigurasi dari rangkaian clipper, yaitu rangkaian clipper positif, clipper negative, clipper dengan bias tegangan positif dan clipper dengan bias tegangan negative. 5.2.1 Rangkaian Clipper Positif Rangkaian clipper positif adalah rangkaian clipper yang memotong level dc positif dari suatu bentuk gelombang, seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.1. Ketika tegangan input sinusoida (Vin) setengah gelombang positif, maka dioda dibias forward, sehingga arus mengalir pada diode, sehingga tegangan output adalah sebesar 0,7 Volt, yaitu merupakan tegangan barier dari diode.
Gambar 5.1 : Rangkaian Clipper Positif

5.2.2 Rangkaian Clipper Negatif
Rangkaian clipper negatif adalah rangkaian clipper yang memotong level
dc negatif dari suatu bentuk gelombang, seperti yang ditunjukkan pada gambar
5.2. Ketika tegangan input sinusoida (Vin) setengah gelombang negatif, maka
dioda dibias reverse, sehingga arus mengalir ke beban, sehingga tegangan
output adalah sebesar tegangan input.
Gambar 5.2 : Rangkaian Clipper Negatif
5.2.3 Rangkaian Clipper dengan Bias Positif
Rangkaian clipper bias positif adalah rangkaian clipper yang
memotong level dc positif pada level tertentu sesuai dengan tegangan
bias positif yang diberikan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.3.
Ketika tegangan input sinusoida (Vin) setengah gelombang positif,
maka dioda akan dibias forward jika Vin = VBIAS + 0,7 Volt.
Gambar 5.3 : Rangkaian Clipper dengan Bias Positif

5.2.4 Rangkaian Clipper dengan Bias Negatif
Rangkaian clipper bias negatif adalah rangkaian clipper yang memotong
level dc negatif pada level tertentu sesuai dengan tegangan bias negatif yang
diberikan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.4. Ketika tegangan input
sinusoida (Vin) setengah gelombang negative, maka dioda akan dibias reverse
jika Vin = -VBIAS - 0,7 Volt.
Gambar 5.4 : Rangkaian Clipper dengan Bias Positif
Gambar 5.5 : Skematik Diagram dari Rangkaian Percobaan
Keterangan gambar :
R = 15 kΩ, 0,25 Watt
Potensiometer 5 kΩ
Diode rectifier silicon : 1N4001

5.4 Peralatan yang digunakan : 1) Modul praktikum, breadboard dan komponennya 2) DC Power Supply 3) Signal generator
4) Oscilloscope 5.5 Prosedur Percobaan : 1) Dengan menggunakan breadboard, rangkaikan clipper positif seperti pada gambar 5.5A 2) Sebelum Signal generator dinyalakan, set-lah channel 1 dan 2 dari Oscilloscope pada skala 1 Volt / division, dc coupling dan time base = 1 ms / division. 3) Sebelum Signal generator dinyalakan, nyalakan terlebih dahulu oscilloscope set-lah posisi garis sinyal channel 1 dan 2 pada level yang sama yaitu zero volts. 4) Nyalakan signal generator dan aturlah amplitudo sinyal sebesar 6 V peakto- peak, pada frekuensi 200 Hz. 5) Dari display oscilloscope, gambarkan tegangan input dan output (input CH1 dan output CH2) pada kertas grafik/millimeter.seperti yang ditunjukkan oleh gambar 5.6. 6) Matikan signal generator dan oscilloscope, kemudian balikkan polaritas dari diode sehingga menjadi rangkaian clipper negative seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.5B. 7) Nyalakan kembali oscilloscope dan signal generator kemudian aturlah amplitudo sinyal tetap sebesar 6 V peak-to-peak, pada frekuensi 200 Hz.

Gambar 5.6 : Tegangan input dan output rangkaian clipper positif
8) Dari display oscilloscope, gambarkan tegangan input dan output (input CH1
dan output CH2) pada kertas grafik/millimeter.seperti yang
ditunjukkan oleh gambar 5.7.
Gambar 5.7 : Tegangan input dan output rangkaian clipper negative

9) Matikan signal generator dan oscilloscope, kemudian rangkaikan rangkaian clipperdengan bias positif seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.5C. 10) Catukan supply tegangan sebesar 5 V pada potensiometer kemudian aturlah sehinga menghasilkan tegangan dc sebesar +1,5 V, seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.5C. 11) Nyalakan kembali oscilloscope dan signal generator kemudian aturlah amplitudo sinyal tetap sebesar 6 V peak-to-peak, pada frekuensi 200 Hz. 12) Dari display oscilloscope, gambarkan tegangan input dan output (input CH1 dan output CH2) pada kertas grafik/millimeter. 13) Atur-aturlah potensiometer sampai mencapai nilai-niai yang ekstrim, kemudian amatilah display oscilloscope, apa yang tejadi ? 14) Matikan signal generator, power supply dan oscilloscope, kemudian balikkan polaritas diode dan power supply sehingga menjadi rangkaian clipper dengan bias negatif seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.5D. 15) Aturlah supply tegangan sebesar - 5 V pada potensiometer, kemudian aturlah sehinga menghasilkan tegangan dc sebesar -1,5 V, seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.5D. 16) Nyalakan kembali oscilloscope dan signal generator kemudian aturlah amplitudo sinyal tetap sebesar 6 V peak-to-peak, pada frekuensi 200 Hz. 17) Dari display oscilloscope, gambarkan tegangan input dan output (input CH1 dan output CH2) pada kertas grafik/millimeter. 18) Atur-aturlah potensiometer sampai mencapai nilai-niai yang ekstrim, kemudian amatilah display oscilloscope, apa yang tejadi ?

TEGANGAN INPUT A
TEGANGAN OUTPUT A

TEGANGAN INPUT B
TEGANGAN OUTPUT B

RANGKAIN C
R1
15kΩ
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_ + _
V1
3 Vpk
200 Hz
0°
R2
5kΩ
Key=A
70 %
V2
5 V
XMM1
D3
1N4001G

TEGANGAN INPUT C
TEGANGAN OUTPUT C

RANGKAIAN D
R1
15kΩ
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_ + _
V1
3 Vpk
200 Hz
0°
R2
5kΩ
Key=A
70 %
V2
5 V
XMM1
D4
1N4001G

TEGANGAN INPUT D
TEGANGAN OUTPUT D

BAB 6
RANGKAIAN CLAMPER DENGAN DIODE
6.1. Tujuan :
Mendemonstrasikan cara kerja rangkaian clamper menggunakan
diode.Diode clamper adalah rangkaian pembentuk gelombang (waveshaping)
tetapi dengan menambahkan level dc pada bentuk gelombang.
6.2. Dasar Teori :
Rangkaian clamper adalah rangkaian pembentuk gelombang
(waveshaping) yang berfungsi menggeser bentuk gelombang keatas dan ke
bawah. Ada beberapa konfigurasi dari rangkaian clamper, yaitu rangkaian
clamper positif dan clamper negative.
6.2.1 Rangkaian Clamper Positif
Rangkaian clipper positif adalah rangkaian clamper yang menaikkan level
dc positif dari suatu bentuk gelombang, seperti yang ditunjukkan pada gambar
6.1.
Gambar 6.1 : Rangkaian Clamper Positif
6.2.2 Rangkaian Clamper Negatif
Rangkaian clipper positif adalah rangkaian clamper yang menurunkan
level dc negatif dari suatu bentuk gelombang, seperti yang
ditunjukkan pada gambar 6.2.
Gambar 6.2 : Rangkaian Clamper Negatif

6.3. Rangkaian Percobaan :
Gambar 6.3 : Skematik Diagram dari Rangkaian Percobaan Keterangan gambar : R = 10 kΩ, 0,25 Watt C= 10 μF kapasitor elektrolit, 25 Volt Diode rectifier silicon : 1N4001 6.4. Peralatan yang digunakan : 1) Modul praktikum, breadboard dan komponennya 2) DC Power Supply 3) Signal generator 4) Oscilloscope 6.5. Prosedur Percobaan : 1) Dengan menggunakan breadboard, rangkaikan rangkaian clamper positif seperti pada gambar 6.3. 2) Sebelum Signal generator dinyalakan, set-lah channel 1 dan 2 dari Oscilloscope pada skala 2 Volt / division, dc coupling dan time base = 0,2 ms / division. 3) Sebelum Signal generator dinyalakan, nyalakan terlebih dahulu oscilloscope set-lah posisi garis sinyal channel 1 dan 2 pada level yang sama yaitu zero volts. 4) Nyalakan signal generator dan aturlah amplitudo sinyal sebesar 5 V peak-to-peak, pada frekuensi 1 kHz.

5) Dari display oscilloscope, gambarkan tegangan input dan output (input CH1 dan output CH2) pada kertas grafik/millimeter.
6) Tambahkan tegangan input peak-to-peak. Amati apa yang terjadi ? 7) Matikan signal generator dan oscilloscope, kemudian balikkan polaritas dari diode sehingga menjadi rangkaian clipper negative. 8) Sebelum Signal generator dinyalakan kembali, nyalakan terlebih dahulu oscilloscope dan set-lah posisi garis sinyal channel 1 dan 2 pada level yang sama yaitu zero volts. 9) Kemudian nyalakan kembali signal generator dan aturlah amplitudo sinyal sebesar 5 V peak-to-peak, pada frekuensi 1 kHz. 10) Dari display oscilloscope, gambarkan tegangan input dan output (input CH1 dan output CH2) pada kertas grafik/millimeter. 11) Tambahkan tegangan input peak-to-peak. Amati apa yang terjadi ? RANGKAIAN 2.5 VPK
V12.5 Vpk 1kHz 0° XSC1ABExt Trig+ + _ _+_ D11N4001GR110kΩC210μF

Tegangan input dc 2.5 Vpk
Tegangan output DC 2.5 Vpk

RANGKAIAN INPUT 5 Vpk
Tegangan input DC 5 Vpk
V1
5 Vpk
1kHz
0°
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_ + _
D1
1N4001G
R1
10kΩ
C2
10μF

Tegangan Output 5 Vpk
RANGKAIAN TEGANGAN DC 2.5 VPK SETELAH POLARITAS DIODA DIBALIK
V12.5 Vpk 1kHz 0° XSC1ABExt Trig+ + _ _+_ D11N4001GR110kΩC210μF

Tegangan input DC 2.5 Vpk
Tegangan output DC 2.5 Vpk

RANGKAIAN TEGANGAN DC 5 VPK SETELAH POLARITAS
DIODA DIBALIK
Tegangan Input 5 Vpk
Tegangan output 5 Vpk
V1
5 Vpk
1kHz
0°
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_ + _
D1
1N4001G
R1
10kΩ
C2
10μF

Catu daya telekomunikasi

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Catu daya telekomunikasi

Similar to Catu daya telekomunikasi (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Catu daya telekomunikasi