LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKAPENYEARAH

KELOMPOK 4 :

1. Muhammad Yusrul Falah

(LT2D/ 13)

2. Nur Azis Prasetyo

(LT2D/ 14)

3. Naufal Maulana haidar

(LT2D/ 15)

4. Nur Widadi

(LT2D/ 16)Program Studi Teknik Listrik

Jurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Semarang

2014PERCOBAAN 3PENYEARAH1. Tujuan PercobaanSetelah melakukan percobaan mahasiswa dapat :

1. Merangkai Penyearah Setengah Gelombang dan Gelombang Penuh2. Menghitung dan menggambar sinyal keluaran

3. Menjelaskan pengaruh beban dan tapis2. Teori dasar

Penggunaan dioda yang paling umum adalah sebagai penyearah. Penyearah aalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk mengubah tegangan AC menjadi Tegangan DC. Penyearah dengan dioda mengikuti sifat dioda yang akan menghantar saat dibias maju dan tidak konduksi saat dibias mundur.

Ada dua jenis rangkaian penyearah dengan menggunakan dioda yaitu Penyearah Setengah Gelombang dan Penyearah gelombang penuh.

Pada penyearah setengah gelombang periode positif dioda akan mendapat bias maju sedangkan pada setengah periode negatif akan mendapat bias mundur, Hal ini akan menyebabkan tegangan beban RL merupakan sinyal setengah gelombang.

Gambar 4.1 Penyearah Setengah Gelombang

Tegangan keluaran Hasil Penyearah setengah gelombang penuh VDC = Vm/. Antara sinyal masukan dan sinyal keluar mempunyai periode yang sama sehingga frekwensi keluaran sama dengan frekwensi masukan.

Dengan menggunakan dua buah dioda dan sebuah transformator CT ( transformator dengan cabang tengah ) suatu rangkaian penyearah gelombang penuh akan didapat.

Gambar 4.2 Penyearah Gelombang Penuh Dengan Trafo CT

Pada saat a positif D1 akan konduksi dan arus akan mengalir ke beban melalui D1, pada siklus berikutnya, saat a negatif dan b positif, D2 akan konduksi dan arus akan mengalir melalui D2. Harga rata rata tegangan DC gelombang penuh VDC = 2 Vm/ . Frekwensi yang dihasilkan adalah dua kali frekwensi masukan sebab setiap satu gelombang menghasilkan dua puncak gelombang positif.

Jika transformator tidak mempunyai cabang tengah dan diperlukan gelombang penuh, maka dapat digunakan rangkaian dioda dengan sistem jembatan.

Gambar 4.3 Penyearah Gelombang Penuh Sistem JembatanDalam rangkaian penyearah, tegangan DC yang dihasilkan mengandung riak. Untuk menghasilkan tegangan DC yang rata diperlukan penapis untuk mengurangi tegangan riak.

Komponen komponen yang dapat digunakan sebagai tapis adalah komponen komponen reaktif ( L dan C ). Induktor mempunyai sifat sebagai penahan sinyal AC sedangkan kapasitor mempunyai sifat sebagai pelolos (pass ) untuk sinyal AC , sehingga untuk menghasilkan sinyal DC yang baik dapat dibuat rangkaian penapis dengan menggunakan induktor, kapasitor atau gabungan keduanya.

Gambar 4.4 Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan Dengan Tapis

Gambar 4.5 Tegangan keluaran penyearah gelombang penuh dengan tapis

Penapis kapasitor berdasarkan deteksi puncak, artinya pada saat gelombang masukan menuju dari nol maka dioda akan dibias maju, pada saat ini kapasitor akan diisi muatan hingga tegangan puncak tercapai. Pada saat gelombang menuju negatif , maka dioda akan dibias mundur, karena kapasitor akan mempertahankan tegangan maksimumnya, muatan akan dilewatkan menuju resistansi beban dan akan terisi lagi saat tegangan puncak berikutnya

3. Peralatan dan bahan

1. 1 buah Osciloskop

2. 2 buah Multimeter

3. 1 buah Transformator 220 V / 9 V CT

4. 4 buah Dioda Silikon IN 4007

5. 6. Resistor 470 , 1 K , 2K21 buah

7. Kapasitor Elektrolit 47 F, 100 F , 470 F

8. Kabel Jumper

4. Diagram Rangkaian

Gb. 4.4 1. Penyearah Setengah Gelombang

Gb. 4.5. Penyearah Gelombang Penuh Dengan Trafo CT

Gb. 4.6 Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan

Gb. 4.7 Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan Dengan

Penapis Kapasitor

5. Langkah Percobaan5.1. Penyearah Setengah Gelombang1. Rangkailah dioda seperti pada gambar 4.4 dengan RL = 4702. Dengan menggunakan multimeter Ukurlah arus dan tegangan beban . Catat hasil pengukuran ke tabel 1.

3. Dengan menggunakan ascilliscope amati dan gambar pada kertas grafik bentuk gelombang sekunder trafo dan tegangan beban ,VL

4. Gantilah RL dengan 1 K ulangi langkah 2 dan 3

5. Gantilah RL dengan 2K2 ulangi langkah 2 dan 3

5.2 Penyearah Gelombang Penuh Dengan Trafo CT1. Rangkailah dioda seperti pada gambar 4.5 dengan RL = 4702. Dengan menggunakan multimeter Ukurlah arus dan tegangan beban . Catat hasil pengukuran ke tabel 2.

3. Dengan menggunakan ascilliscope amati dan gambar pada kertas grafik bentuk gelombang sekunder trafo dan tegangan beban ,VL4. Gantilah RL dengan 1 K ulangi langkah 2 dan 3

5. Gantilah RL dengan 2K2 ulangi langkah 2 dan 3.

5.3 Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan

1. Rangkailah dioda seperti pada gambar 4.6 dengan RL = 4702. Dengan menggunakan multimeter Ukurlah arus dan tegangan beban . Catat hasil pengukuran ke tabel 3.

3. Dengan menggunakan ascilliscope amati dan gambar pada kertas grafik bentuk gelombang sekunder trafo dan tegangan beban ,VL4. Gantilah RL dengan 1 K ulangi langkah 2 dan 3

5. Gantilah RL dengan 2K2 ulangi langkah 2 dan 3.

5.4 Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan

1. Rangkailah dioda seperti pada gambar 4.7 dengan RL = 470 dan kapasitor dengan nilai 100 F2. Dengan menggunakan multimeter Ukurlah arus dan tegangan beban . Catat hasil pengukuran ke tabel 4.

3. Dengan menggunakan ascilliscope amati dan gambar pada kertas grafik bentuk gelombang sekunder trafo dan tegangan beban ,VL4. Gantilah RL dengan 1 K ulangi langkah 2 dan 3

5. Gantilah RL dengan 2K2 ulangi langkah 2 dan 3.

6. Gantikan kapasitor penapir menjadi 470 F , ulangi langkah 2 sampai 5

7. Gantikan kapasitor penapir menjadi 1000 F , ulangi langkah 2 sampai 5

6. Tabulasi Data

Tabel. 6.1. Penyearah Setengah GelombangVin [ V ]Beban

[ ]Hasil PengukuranHasil Perhitungan

IRL(mA)VRLIRL(mA)VRL

647052,315,72,7

61K2,32,252,72,7

62K21,12,271,22,7

Haisl Perhitungan penyearah setengah gelombang:

Vrms=Vin=6

VDC = Vrms x 0,45

VDC = 6 x 0,45

VDC = 2,7 V

VRL = VDC = 2,7 V

R= 470

I = VRL : RL

I = 2,7 : 470

I = 5,7 mA

R = 1K

I = VRL : RL

I = 2,7 : 1000

I = 2,7 mA

R = 2K2

I = VRL : RL

I = 2,7 : 2200

I = 1,2 A

Tabel 6.2. Penyearah Gelombang Penuh Dengan Trafo CTVin [ V ]Beban

[ ]Hasil PengukuranHasil Perhitungan

IRL(mA)VRLIRL(mA)VRL

647010,24,8611,45,4

61K54,985,45,4

62K22,24,892,45,4

Hasil Perhitungan penyearah gelombang penuh :

Vrms = Vin = 6

VDC = Vrms x 0,9

VDC = 6 x 0,9

VDC = 5,4 V

VRL = VDC = 5,4 V

R= 470

I = VRL : RL

I = 5,4 : 470

I = 11,4 mA

R = 1K

I = VRL : RL

I = 5,4: 1000

I = 5,4 mA

R = 2K2

I = VRL : RL

I = 5,4 : 2200

I = 2,4 mA

Tabel 6.3. Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan

Vin [ V ]Beban

[ ]Hasil PengukuranHasil Perhitungan

IRLVRLIRL(mA)VRL

64708,94,38,84,17

61K4,54,464,174,17

62K22,14,51,94,17

Tabel 6.4. Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan Dengan Filter

Penapis CRL

[ ] VRL (Volt)

MultimeterOsiloskop

47 F470

1K6,15

6,576

6,5

100 F

470

1K

6,59

6,986,5

6,7

470 F

470

1k6,97,146,57

7. Analisa Data

7.1. Pada penyearah setengah gelombang, gelombang sinus yang dihasilkan tidak penuh, karena hanya menggunakan 1 buah dioda silikon bias maju, untuk menghitung Vdc = Vm / atau Vdc = 0,318 Vm atau Vdc = Vrms 0,45

Gb bentuk tegangan dari penyearah setengah gelombang

7.2. Pada penyearah gelombang penuh dengan trafo CT, gelombang sinus yang dihasilkan penuh, karena menggunakan 2 buah dioda silikon bias maju dengan pen-suply menggunakan trafo CT, tetapi jika menggunakan hanya 2 buah dioda silikon tanpa menggunakan trafo CT maka tidak bisa menjadi penyearah gelombang penuh, untuk menghitung Vdc = Vm/ atau Vdc = vrms x 0,9

Gb bentuk tegangan penyearah gelombang penuh dengan trafo CT7.3. Pada penyearah gelombang penuh sistem jembatan hampir mirip dengan penyearah gelombang penuh dengan trafo TC, gelombang sinus yang dihasilkan penuh, hanya menggunakan 4 dioda silikon bias maju dengan pen-suply menggunakan trafo tanpa harus trafo TC, untuk menghitung Vm = tinggi gelombang x volt/div dan untuk menghitung VDC = 2 Vm/

Gb bentuk tegangan penyearah gelombang penuh system jembatan

7.4. Pada penyearah gelombang penuh sistem jembatan dengan filter, gelombang sinus yang dihasilkan penuh, karena menggunakan 4 dioda silikon bias maju dengan pen-supply menggunakan trafo kemudian pada tengah rangkai dioda diberi kapasitor dengan tujuan untuk mengurangi ripple pada gelombang, untuk menghitung Vdc = Vm

Gb bentuk tegangan penyearah gelombang penuh dengan filter8. Tugas dan Pertanyaan.

1. Hitung Arus dan Tegangan keluaran rangkaian penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh ?

2. Apa perbedaan tegangan DC yang dihasilkan oleh penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh ?

3. Apa perbedaan tegangan DC yang dihasilkan oleh penyearah gelombang penuh dengan trafo dan sistem jembatan ?4. Bagaimana Hasil Percobaan dan Perhitungan arus dan tegangan Keluaran penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh ?5. Bagaimana pengaruh beban pada penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh?6. Bandingkan besar tegangan keluaran penyearah gelombang penuh tanpa kapasitor dan dengan kapasitor ?7. Apakah perubahan Beban berpengaruh terhadap besarnya tegangan keluaran.?

8. Apakah pengaruh perubahan nilai kapasitor terhadap tegangan keluaran ?9. Jawaban Pertanyaan.1. Sudah tertera pada tabel diatas2. Perbedaan tegangan yang di hasilkan penyearah setengah gelombang dengan penyearah gelombang penuh yaitu pada tegangan DC yang dikeluarkan pada masing-masing penyearah.

Penyearah gelombang setengah penuh Vdc = 0,318 Vmax, sedangakan penyearah gelombang penuh Vdc = 0,636 Vmax. kemudian gambar pada layar osciloscop menunjukan pada rangakaian penyearah setengah gelombang jarak antara gelombang lebih lebih renggang dari pada penyearah gelombang penuh

3. Hampir tak ada perbedaan pada tegangan DC yang dihasilkan oleh penyearah gelombang penuh dengan trafo sistem jembatan hanya perbedaan pada rangkaiannya lebih simpel menggunakan penyearah gelombang penuh dengan trafo dari pada sistem jembatan

4. Hasil percobaan tegangan dan arus yang di hasilkan penyearah setengah gelombang dengan penyearah gelombang penuh perbandingan tegangan adalah 1:25. Beban di pasang untuk membatasi arus pada rangkain, agar dioda tidak di aliri arus melebihi arus nominalnya sehingga dioda tidak rusak6. Lebih besar tegangan dengan menggunakan kapasitor, karena kapasitor berfungsi untuk mengurangi ripple pada tegangan keluaran hampir tidak memiliki ripple7. Perubahan beban tidak berpengaruh terhadap besarnya tegangan8. 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.10. Kesimpulan.

1. Penyearah adalah suatu alat yang digunakan untuk menyearahkan tegangan AC menjadi tegangan DC.2. Pada penyerah setengah gelombang , tegangan yang dihasilkan seiktar 1/3 dari tegangan maksimal AC3. Pada penyerah gelombang penuh, tegangan yang dihasilkan seiktar 60 persen dari tegangan maksimal AC

4. Semakin kecil ripple yang dihasilkan oleh penyearah, maka semakin baik pula penyearah tersebut