LAPORAN PRAKTIKUM LABORATURIUM ANALOG

NOMOR PERCOBAAN : 06

JUDUL PERCOBAAN : RANGKAIAN PELIPAT GANDA TEGANGAN

KELAS / GROUP : TELKOM 3B/3

NAMA PRAKTIKAN : INDAH DIAN PRATIWI

PARTNER : 1. ANGGA MOSANTO PRATAMA

2. WHITA FEBRINA NURKANTI

TANGGAL PERCOBAAN : 01 OKTOBER 2012

TGL. PENYRHN LAP. : 06 OKTOBER 2012

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2012

PERCOBAAN VI

RANGKAIAN PELIPAT GANDA TEGANGAN

6.1 TUJUAN : - Mempelajari karakteristik rangkaian peliapat ganda tegangan

- Melihat perbedaan macam – macam rangkaian pelipat ganda tegangan

6.2 ALAT – ALAT YANG DIGUNAKAN :

1. Trafo step down engan center tap 12 – 6 V : 1 buah

2. Multimeter analog SANWA CX 506a : 1 buah

3. Osiloskop : 1 buah

4. Dioda silikon : 2 buah

5. Resistor 1 kΩ dan 10 kΩ : 1 buah

6. Kapasitor 50 𝜇F : 2 buah

7. Kabel – kabel penghubung

6.3 DASAR TEORI

Rangkaian Pelipat Ganda Tegangan Setengah Gelombang

Pelipat tegangan dengan dioda berfungsi untuk melipat gandakan suatu tegangan

input menjadi tegangan output DC yang lebih besar. Dengan menggunakan rangkaian

pelipat tegangan (voltage multiplier) pada skunder trafo yang relatif kecil dapat diperoleh

tegangan searah keluaran sebesar dua, tiga,empat atau lebih kali lipat tegangan input.

Rangkaian pelipat tegangan dapat dibuat dengan komponen dasar dioda dan kapasitor,

dengan konfigurasi setengah gelombang dan gelombang penuh. Rangkaian ini banyak

digunakan pada pembangkit tegangan tinggi namun dengan arus yang kecil seperti pada

catu daya tabung gambar. Berikut contoh rangkaian pelipat tegangan 2 kali setengah

gelombang dengan dioda.

Gambar Rangkaian Setengah Gelombang

Pada saat tegangan skunder trafo berpolaritas positip (setengah siklus positip), maka

dioda D1 menghantar dan dioda D2 tidak menghantar. Secara ideal dioda yang sedang

menghantar dianggap hubung singkat. Oleh karena itu C1 diisi tegangan melalui D1 hingga

mencapai Vm dengan polaritas seperti ditunjukkan pada gambar berikut.

Pada saat setengah siklus berikutnya yaitu siklus negatip, maka dioda D1 tidak

menghantar dan dioda D2 menghantar. Oleh karena itu kapasitor C2 diisi tegangan dari

skunder trafo sebesar Vm dan dari C1 sebesar Vm, sehingga total sebesar 2 Vm. Apabila

pada output diberi resistor beban (RL), maka tegangan pada ujung C2 turun selama siklus

positip dan diisi kembali hingga 2 Vm selama siklus negatip. Bentuk gelombang output pada

ujung C2 adalah seperti bentuk output penyearah setengah gelombang dengan filter C.

Tegangan puncak inverse (PIV) untuk setiap dioda adalah 2 Vm.

Rankaian Pelipat Ganda Tegangan Gelombang Penuh

Pelipat tegangan gelombang penuh pada prinsipnya sama dengan pelipat tegangan

setengah gelombang, yaitu melipat gandakan suatu tegangan input pada outputnya.

Rangkaian pada gambar berikut adalah contoh dari pelipat tegangan dua kali gelombang

penuh. Rangkian dasar pelipat tegangan dua kali gelombang penuh dapat disusun dengan 2

buah dioda dan 2 buah kapasitor yang diberi tegangan input arus bolak balik (AC). Contoh

rangkaian pelipat tegangan dua kali gelombang penuh dapat dilihat pada gambar rangkaian

berikut.

Selama siklus positip dari skunder trafo dioda D1 menghantar dan C1 mengisi

tegangan hingga Vm, sedangkan dioda D2 tidak menghantar (gambar prinsip kerja 1).

Selama siklus negatip dioda D2 menghantar dan C2 mengisi tegangan hingga Vm, sedangkan

dioda D1 tidak menghantar (gambar prinsip kerja 1). Tegangan puncak inverse (PIV) untuk

setiap dioda adalah 2 Vm. Berikut gambar prinsip kerja rangkaian pelipat tegangan dua kali

gelombang penuh.

Jika tidak ada beban, maka tegangan pada ujung C1 dan C2 adalah 2 Vm. Jika beban

dipasang pada output, maka bentuk gelombang pada ujung C1 dan C2 adalah seperti halnya

pada kapasitor yang diumpankan dari penyearah gelombang penuh. Perbedaannya adalah

bahwa pada rangkaian pelipat tegangan ini C1 dan C2 berhubungan secara seri, sehingga

nilainya lebih kecil dari masing-masing C.

Dari rangkaian pelipat tegangan dua kali seperti yang sudah dijelaskan di depan

kemudian dapat dikembangkan rangkaian pelipat tiga, empat kali tegangan input seperti

pada gambar diatas. Dari penjelasan di depan kiranya sudah cukup jelas bagaimana prinsip

kerja rangkaian pelipat tegangan menggunakan komponen dasar dioda dan kapasitor.

6.4 CARA MELAKUKAN PERCOBAAN

A. Rangkaian Pelipat Ganda Tegangan ½ Gelombang

1. Buatlah rangkaian seperti gambar 1 dengan resistor RL sebesar 10 kΩ,

kapasitor C1 dan C2 sebesar 50𝜇𝐹, tegangan input sebesar 12 Vpp.

2. Dengan menggunakan osiloskop ukurlah tegangan input ac antara titik X dan

titik Y Vin (p) dan tegangan ripple peak to peak Vac (pp)

3. Ukurlah tegangan output pada RL Vout (DC) dan tegangan pada kapasitor C1

dan C2 dengan voltmeter dc

4. Gambar bentuk gelombang VC1, VC2 dan Vout (dc)

5. Hitunglah Vout (dc) dibanding Vin (p) dan frekuensi ripple

B. Rangkaian Pelipat Ganda Tegangan Gelombang Penuh

6. Buatlah rangkaian seperti gambar 2 dengan resistor RL sebesar 10kΩ,

kapasitor C1 dan C2 sebesar 50𝜇𝐹, tegangan input sebesar 12 Vpp lalu ulangi

langkah 3) sampai langkah 5)

7. Ganti resistor RL 10kΩ menjadi 1kΩ lalu ulangi langkah 3) sampai langkah 5)

6.5 HASIL PERCOBAAN

Tabel 1. Rangkaian Pelipat Ganda Tegangan ½ Gelombang

Vin(p) V ac (pp) V out (dc) VC1 VC2

V out (dc)

Vin(p) f ripple

5 10 9,2 4,4 9,2 1,84 1 KHz

Tabel 2. Rangkaian Pelipat Ganda Tegangan Gelombang Penuh

R (Ω) V in(p) V ac (pp) V out (dc) VC1 VC2 V out (dc)

Vin(p) f ripple

10k 7,8 11 9,8 5 4,8 1,66 1 KHz

1k 7,8 10 8,4 4,4 4 1,5 1 KHz

6.6 ANALISA

Pada tabel 1 terlihat bahwa pada saat dioda dipasangkan dengan kapasitor secara

paralel, maka tegangan pada V out (dc) dan VC2 akan sama. Lalu pada tabel 2 pada saat

gelombang penuh, terlihat bahwa saat dipasangkan 10kΩ hasil V out (dc) lebih besar di

banding saat pasangkan resistor 1 kΩ. Tegangan V out (dc)nya lebih kecil. Pada tabel 2, fungsi

dari resistor VC1 dan VC2 adalah sebagai penjumlah dari V out (dc). Berikut rangkaian pelipat 3

kali tegangan input dan 4 kali tegangan input.

Dari tabel diatas, terlihat bahwa nilai R mempengaruhi tegangan output yang dihasilkan.

Pada saat di beri nilai resistor 10 kΩ tegangan pada V out (dc) sebesar 9,8 V, sedangkan pada

saat diberi resistor 1 kΩ nilai tegangan pada V out (dc) sebesar 8,4V. Ini berarti semakin besar

nilai resistansi yang diberikan pada saat rangakaian pelipat ganda tegangan gelombang

penuh di berikan, semakin besar pula nilai tegangan pada V out (dc).

6.7 TUGAS

1. Jelaskan cara kerja rangkaian pelipat ganda tegangan !

2. Berapakah PIV (peak inverse voltage) dioda saat tidak konduksi ?

Jawab :

1. Selama siklus positip dari skunder trafo dioda D1 menghantar dan C1

mengisitegangan hingga Vm, sedangkan dioda D2 tidak menghantar (gambar prinsip

kerja 1). Selama siklus negatip dioda D2 menghantar dan C2 mengisi tegangan

hingga Vm, sedangkan dioda D1 tidak menghantar. Sedangkan untuk ½ gelombang.

2. Tegangan puncak inverse (PIV) untuk setiap dioda adalah 2 Vm.

6.8 KESIMPULAN

Dari percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa, pada saat gelombang penuh nilai resistansi

berpengaruh pada hasil V out (dc). Semakin besar nilai R yang diberikan maka tegangan yg

dihasilkan pada V out (dc) akan semakin besar. Pada rangakain pelipat ganda gelombang

penuh rangkaian dipasang secara seri. Maka, C1 dan C2 berfungsi sebagai penjumlah pada V

out (dc). Dan pada saat rangkaian pelipat ganda setengah gelombangdi pasang secara paralel

maka tegangan di C2 akan sama hasilnya dengan tegangan di V out (dc).

6.9 LAMPIRAN

Gelombang input 12 Vpp

Vin Tabel 1

Gambar VC1 Tabel 1

Gambar VC2 Tabel 1

Gambar V out (dc) Tabel 1

Gambar Vin 10kΩ

Gambar V out (dc) 10kΩ

Gambar VC1 10 kΩ

Gambar VC2 10 kΩ

Gambar Vin 1kΩ

Gambar V out (dc) 1KΩ

Gambar VC1 1KΩ

Gambar VC2 1KΩ

6.9 DAFTAR PUSTAKA

1. http://elektronika-dasar.com/teori-elektronika/pelipat-tegangan-voltage-multiplier-

gelombang-penuh/ Pukul 11.00, 06 September 2012

2. http://elektronika-dasar.com/teori-elektronika/pelipat-tegangan-voltage-multiplier-

setengah-gelombang/ Pukul 11.00, 06 September 2012