LAPORAN LABORATORIUM ANALOG

06

RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH MODEL JEMBATAN

NAMA PRAKTIKAN : Ivan Arrianto

NAMA REKAN KERJA : 1. Clarissa Nadya A

2. Nurul Fatiah

KELAS / KELOMPOK : TT 3C / 7

TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM : Jumat – 27 – September –2013

TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN : 4 –Oktober– 2013

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2013

PERCOBAAN 6RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH MODEL JEMBATAN

TUJUAN

Menyelidiki dan mempelajari sifat-sifat dari bermacam-macam rangkaian penyearah.

Mempelajari karakteristik dan sifat bermacam-macam filter untuk penyearah gelombang.

DASAR TEORIPenyearah Gelombang Penuh Model Jembatan

Penyearah gelombang penuh model jembatan memerlukan empat buah diode. Dua diode

akan berkondusi saat isyarat positif dan dua diode akan berkonduksi saat isyaratnegatif. Untuk

model penyearah jembatan ini kita tidak memerlukan transformator yang memiliki center-tap.

Seperti ditunjukkan pada gambar 2.3. bagian masukan AC dihubungkan pada sambungan D1-D2

dan yang lainnya pada D3-D4. Katode D1 dan D3 dihubungkan degan keluaran positif dan anode

D2 dan D4 dihubungkan dengan keluaran negative (tanah). Misalkan masukan AC pada titik A

berharga positif dan B berharga negatif, maka diode D1 akan berpanjar maju dan D2 akan

berpanjar mundur. Pada sambungan bawah D4 berpanjar maju dan D3 berpanjar mundur. Pada

keadaan ini elektron akan mengalir dari titik B melalui D4 ke beban , melalaui D1 dan kembali

ke titik A.

Pada setengah periode berikutnya titik A menjadi negatif dan titik B menjadi positif. Pada

kondisi ini D2 dan D3 akan berpanjar maju sedangkan D1 dan D4 akan berpanjar mundur. Aliran

arus dimulai dari titik A melalui D2, ke beban, melalui D3 dan kembali ke titik B. Perlu dicatat

di sini bahwa apapun polaritas titik A atau B, arus yang mengalir ke beban tetap pada arah yang

sama.

Gambar 2.3 Penyearah Gelombang Penuh Model Jembatan

Rangkaian jembatan empat diode dapat ditemukan di pasaran dalam bentuk paket dengan

berbagai bentuk. Secara prinsip masing-masing bentuk mempunyai dua terminal masukan AC

dan dua terminal masukan DC.

ALAT – ALAT YANG DIPERLUKAN

No. Alat-alat dan Komponen Jumlah

1 Osiloskop (Hitachi Oscilloscope V-423 40 MHz) 1

2 Multimeter 1

3 Dioda Silikon 4

4 Trafo Step Down 6 V dan 12 V 1

5 Resistor (3,9k Ω) 1

6 Kapasitor (1 µF; 22 µF, 100 µF, dan 1 mF) 3

7 Protoboard 1

8Kabel-kabel Penghubung:

- BNC to Crocodile- BNC to banana

Secukupnya

LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

Penyearah Jembatan1. Membuat rangkaian seperti gambar (3) dengan RL sebesar 4 kΩ dan Vin (ac) = 24Vpp.2. Mengukur besar Vout (dc) dan Iout (dc).

Gambar 3. Penyearah Jembatan

3. Menggambar bentuk gelombang Vin (ac) dan Vout (dc).

4. Menambahkan filter C sebesar 1uF paralel dengan RL dan mengulangi langkah (2) dan

(3).

5. Mengganti filter C berturut-turut sebesar 22 µF dan 100 µF lalu mengulangi

langkah 2 dan 3.6. Kemudian, tambahkan low pass filter RC dengan R sebesar 3.9kΩ dan C sebesar 1 mF

lalu mengulangi langkah (2) dan langkah (3).

DATA HASIL PERCOBAAN

No. Percobaan : 06 Pelaksanaan Praktikum : 27 September 2013

Judul : RANGKAIAN PENYEARAH JEMBATAN

Penyerahan Laporan : 4 Oktober 2013

Mata Kuliah : Laboratorium Analog Nama Praktikan : Ivan Arrianto

Kelas / Kelompok : TT 3C / 7 Nama Rekan Kerja : Clarissa Nadya A Nurul Fatiah

Tahun Akademik :2013

Tabel 3. Penyearah Jembatan

VinVout (dc) I out (dc) I (dioda)

Ukur Hitung Ukur Hitung Ukur HitungTanpa C 13 V 11.5 V 3.82 V 3 mA 0.81 mA 0.05 mA 0.6 mAC = 1uF 14 V 13.5 V 8.24 V 3.5 mA 1.75 mA 0.3 mA 1.6 mAC = 22 uF 14.5 V 17 V 10.48 V 4.5 mA 2.2 mA 0.55 mA 2.08mAC= 100 mF 15 V 18 V 11.2 V 4.75 mA 2.38 mA 0.4 mA 2.23 mAR = 3.9 k Ω

14 V 18.5 V 10.97 V 4.75 mA 2.33 mA 0.3 mA 2.18 mAC = 1 mF

PEMBAHASAN

Perbandingan hasil pengukuran dan hasil perhitungan pada Tabel 3.

VinVout (dc) I out (dc) I (dioda)

Ukur Hitung Ukur Hitung Ukur Hitung

Tanpa C 13 V 11.5 V

3.82 V 3 mA 0.81 mA

0.05 mA

0.6 mA

C = 1uF 14 V 13.5 V

8.24 V 3.5 mA 1.75 mA

0.3 mA 1.6 mA

C = 22 uF 14.5 V 17 V 10.48 V 4.5 mA 2.2 mA 0.55 mA

2.08mA

C= 100 mF 15 V 18 V 11.2 V 4.75 mA

2.38 mA

0.4 mA 2.23 mA

R = 3.9 k Ω

14 V18.5 V

10.97 V4.75 mA

2.33 mA

0.3 mA 2.18 mAC = 1 mF

Tabel 3. Penyearah Jembatan

Perhitungan :Tanpa C:

Vm = Vp = Vpp

2 =

242

=12 (Pembacaan di osiloskop)

- Vdc =Vmπ

=12

3.14=3.82V - Idc =

VdcRL

= 3.824.7 k

=0.81 mA

- Idioda = Vdc−Vd

RL=3.82−0.7

4.7 k=0.66 mA=0.7 mA

Dengan C = 1 uF:

Vm = Vp = Vpp

2 =

202

=10 (Pembacaan di osiloskop)

- Vdc =2. fc . RL1+2 fcRL

Vm =2.50 .1uF .4 .7k

1+2.50.1uF .4 .7 k10=0.47

0.5710=8.24 V

- Idc = VdcRL

= 8.244.7 k

=1.75 mA

- Idioda = Vdc−Vd

RL=10.48−0.7

4.7 k=1.6 mA

Dengan C = 22 uF:

Vm = Vp = Vpp

2 =

232

=11.5 (Pembacaan di osiloskop)

- Vdc =2. fc . RL1+2 fcRL

Vm =2.50 .22 uF .4 .7 k

1+2.50.22 uF .4 .7 k11.5=10.34

11.3411.5=10.48 V

- Idc = VdcRL

=10.484.7 k

=2.22 mA

- Idioda = Vdc−Vd

RL=10.48−0.7

4.7 k=2.08 mA

Dengan C = 100 uF:

Vm = Vp = Vpp

2 =

232

=11.5 (Pembacaan di osiloskop)

- Vdc =2. fc . RL1+2 fcRL

Vm =2.50 .100 uF .4 .7 k

1+2.50.100 uF .4 .7k11.5=47

4811.5=11.2V

- Idc = VdcRL

= 11.24.7 k

=2.38 mA

- Idioda = Vdc−Vd

RL=11.2−0.7

4.7 k=2.23mA

Dengan C = 1000 uF = 1mF:

Vm = Vp = Vpp

2 =

222

=11 (Pembacaan di osiloskop)

- Vdc =2. fc . RL1+2 fcRL

Vm =2.50 .1000 uF .2 k

1+2.50.1000 uF .2 k11=470

47111=10.97 V

- Idc = VdcRL

=10.974.7 k

=2.33 mA

- Idioda = Vdc−Vd

RL=10.97−0.7

4.7 k=2.18 mA

Perbandingan antara hasil pengukuran dan perhitungan, terdapat beberapa perbedaan pada

angka dibelakang koma. Hal ini kemungkinan disebabkan karena salah pembacaan pada paralaks

mata. Atau mungkin juga karena alat ukur. Perbedaan tak terlalu jauh, dan masih bisa ditoleransi.

Pengaruh filter C terhadap Vout (dc) : Tapis kapasitor sangat efektif digunakan untuk

mengurangi komponen AC pada keluaran penyearah. Pertama akan kita lihat karakter kapasitor

sebagai tapis dengan memasang langsung pada keluaran penyearah tanpa memasang beban. Pada

prinsipnya yang diinginkan pada keluaran penyearah adalah hanya komponen DC, maka perlu adanya

penyaringan untuk membuang komponen AC. Secara praktis kita dapat memasang sebuah kapasitor

besar pada kaki-kaki beban, karena kapasitor dapat bersifat hubung terbuka untuk komponen DC dan

mempunyai impedansi yang rendah untuk komponen AC.

Gambar Arus beban untuk filter C dan Filter L

Keluaran tapis/filter-C biasanya mengalami penurunan saat beban meninggi. Namun demikian

tegangan keluaran tapis-L relatif lebih rendah dibandingkan tapis/filter-C.

Pengaruh Low Pass Filter RC terhadap Vout(dc), terjadi penurunan keluaran DC dan

terjadi kenaikan tegangan riak ‘Ripple’.

Dalam pengoperasiannya, C1 termuati oleh keluaran penyearah jembatan sampai pada

harga puncak. Saat masukan dari penyearah mengalami penurunan, maka akan terjadi proses

pengosongan C1`melalui resistor R dan L R . Penurunan tegangan pada R akan menurunankan

tegangan keluaran. Kapasitor C2 akan termuati pada harga puncak tegangan L R . Besarnya

tegangan DC tapis akan tergantung pada besarnya arus beban. Arus beban yang terlalu tinggi

akan mengakibatkan tegangan pada R semakin menurun. Pada prakteknya tapis-RC digunakan

untuk catu daya dengan arus beban kurang dari 100mA

Tapis-C akan bekerja dengan baik jika L R berharga relatif tinggi. Jika L R berharga

rendah, yaitu jika penyearah mengalami pembebanan yang terlalu berat, maka tegangan “riak”

(ripple) akan lebih nampak pada keluarannya.

Perbandingan Vout (dc) rangkaian penyearah ½ gelombang, rangkaian penyearah

gelombang penuh, dan rangkaian penyearah jembatan. Semakin besar nilai kapasitor yang

diberikan pada rangkaian maka nilai Vout (dc) nya kan semakin besar dan pengosongan semakin

cepat terisi berarti Ripple semalin kecil . Tetapi jika nilai kapasitornya kecil maka Vout(dc) nya

kan kecil pula dan pengosongan akan terjadi lama berarti Ripple semakin besar.

KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang diperoleh ketika mengamati bentuk

tegangan yang dihasilkan oleh penyearah arus gelombang penuh, disimpulkan bahwa :

Penyearah Jembatan, Penyearah gelombang penuh model jembatan memerlukan empat

buah diode. Dua diode akan berkondusi saat isyarat positif dan dua diode akan

berkonduksi saat isyarat negatif. menyerupai Penyearah gelombang penuh sebab

menghasilkan tegangan keluaran gelombang penuh, Dioda D1 dan D2 menghantar di

atas setengah siklus positif. D3 dan D4 menghantar di atas setengah siklus negatif

DAFTAR PUSTAKA

http://blog.umy.ac.id/syahrialcyber/2012/04/13/rangkaian-penyearah/

http://catatankuliah15.files.wordpress.com/2011/03/penyearah-setengah-gelombang.docx

http://chosyi.edublogs.org/files/2007/05/penyearah-dioda.ppt

http://eldaitb.files.wordpress.com/2010/03/penyearah-dioda-kuliah-ke-4-compatibility-mode.pdf

http://henryranu.files.wordpress.com/2007/12/penyearah.pdf

http://nototirta.files.wordpress.com/2010/01/dioda.pdf

LAMPIRAN