HALAMAN PENGESAHAN

No.Percobaan : 03

Judul : Monopulse final control element direct coupling

Nama : Albert Han Suhatra

No.Bp : 1101043033

Kelas/Kelompok : III B EC Mandiri/04

Dosen Pembimbing : 1. Hendrick, ST, MT.

2. Yulastri, ST, MT.

Tgl. Percobaan : 08 Oktober 2013

Tgl. Penyerahan : 22 Oktober 2013

Keterangan :

Nilai :

1 | A l b e r t H a n S u h a t r a

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah S.W.T yang telah melimpahkan rahmat dan

karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Elka Industri ini yang berjudul

“Monopulse final control element direct coupling”. Selanjutnya salawat dan salam juga penulis

kirimkan kepada Rasulullah Muhammad SAW.

Penulisan laporan ini tidak mungkin dapat diselesaikan tanpa bimbingan dan bantuan

serta dukungan dari berbagai pihak. Seiring dengan ucapan terimakasih penulis ucapkan kepada

dosen pembimbing yang telah membantu dan memberikan kesempatan kepada penulis untuk

membuat laporan ini.

Penulis sadar dalam pembuatan laporan ini masih terdapat banyak kesalahan dan

kekurangan. Oleh sebab itu penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi yang

membutuhkan bahan bacaan yang sama topiknya dengan laporan yang penulis sajikan.

Penulis juga mengharapkan kritikan dan saran demi penyempurnaan laporan ini. Akhir

kata, semoga tulisan ini dapat memberi manfaat kepada kita semua dan Allah SWT senantiasa

memberikan rahmat-Nya kepada kita semua. Amin.

Padang, Oktober 2013

Penulis

2 | A l b e r t H a n S u h a t r a

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Tujuan Percobaan

I.2 Landasan Teori

BAB II PEMBAHASAN

II.1 Gambar Rangkaian

II.2 Alat dan Bahan

II.3 Langkah Kerja

BAB III HASIL PERCOBAAN

III.1 Tabel

III.2 Analisa Data

BAB IV PENUTUP

IV.1 Kesimpulan

IV.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

3 | A l b e r t H a n S u h a t r a

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

1. Membentuk tegangan trapesium menggunakan penyearah dan pembatas tegangan

menggunakan dioda zener.

2. Menggambarkan trapesium sebagai input tegangan.

3. Untuk mengetahui pengaruh pemberian transistor yang disisipkan pada rangkaian

UJT untuk pemicu SCR.

4. Menghubungkan sebuah lampu yang dipicu menggunakan SCR yang diatur

menggunakan potensiometer untuk mengubah besar gelombang mono untuk memicu

SCR dan melihat pengaruhnaya tehadap nyala dan redup lampu

1.2 Landasan Teori

Transistor persambungan-tunggal (unijunction transistor, atau disingkat menjadi

UJT) adalah transistor yang mempunyai dua daerah dengan tak-murnian berbeda dan tiga

penghubung-luar. Transistor dengan satu sambungan merupakan alat semikonduktor

berterminal tiga yang terbungkus dalam cara hamper sama dengan transistor biasa,

misalnya dalam paket plastic atau kotak TO, tetapi mempunyai cara kerja yang sangat

berlainan. Piranti ini mempunyai satu emiter dan dua basis. Emiternya mengandung tak-

murnian dalam kadar tinggi dan karena itu mengandung lubang dalam jumlah besar. Di pihak

lain, daerah n dari transistor hanya diberi tak-murnian dalam kadar rendah. Sebagai

akibatnya, hambatan antara basis-basis mempunyai harga relatif tinggi, biasanya antara 5

sampai 10 kΩ bila emiter dalam keadaan terbuka. Besaran ini disebut hambatan antar-basis

(Rbb).

4 | A l b e r t H a n S u h a t r a

Cara Kerja UJT:

Tegangan suply yagn diberikan ke UJT di antara basis 1 dan basis 2 (Vbb) akan

menyebabkan mengalirnya arus nominal yang rendah. Tegangan di antara basis 1 dan emiter

akan selalu berupa proporsi Vbb yang tetap sesuai dengan ;

Veb = η Vbb

Dengan η adalah rasio pengimbang yang merupakan sifat dasar.

Rasio ini berada di antara nilai 0.5 sampai 0.8. Seperti yang terbukti kemudian, ukuran η

sebesar 0.7 akan sangat berguna bagi UJT.

Bila tegangan Veb1 dibentuk oleh beberapa pengaturan sirkit eksternal, suatu nilai Vp akan

tercapai. Vp ini cukup untuk menghidupkan sambungan basis1-emiter, sehingga tahanannya

secara mendadak menjadi rendah dan arus Ie yang besar dapat mengalir.

Pengaturan rangkaian yang umum memberikan tegangan yang memadai kepada sambunga

basis1-emiter adalah jaringan pengisian CR. Tegangan pada kapasitor naik, kalau kapasitor diisi

dan mencapai nilai 0.63 Vs volt setelah CR detik. Karena Vp untuk UJT berkaiatan dengan nilai

η, dapat diatur supaya UJT ”menyala” setelah CR detik (konstanta waktunya).

UJT sebagai osilator relaksasi

5 | A l b e r t H a n S u h a t r a

Bila tegangan suply Vbb dihidupkan, UJT sebenarnya Off. Kapasitor C mulai terisi lewat

R dengna kecepatan yagn tergantung pada ukuran C dan R. Ketika Vc mencapai Vp, sambungna

basis1-emiter hidup dan muatan yang tersimpan dalam kapasitor dapat keluar melalui

sambungann basis1-emiter dan resistor Rb1. Hal ini menyebabkan terjadinya:

1. Pulsa arus yagn melalui Rb1 menghasilkan pulsa tegangan output positif pada Rb1.

2. Arus yangmengalir di antara basis 1 dan basis 2 bertambah dan tegangan pada Rb2

naik pula, menyebabkan suatu pulsa dari tingkat +Vbb menuju negatif dan diperoleh

pada output 2, yaitu di antara basis 2 dan 0 V

Bentuk gelombang untuk rangkaian relaksasi:

Rangkaian relaksasi bekerja sendiri, yaitu memulai osilasi segera setelah suplai dihidupkan.

Osilator relakasi digunakan untuk: menyuplai pulsa pemacu stroboskop, thyristor, triac, dan

rangkaian-rangkaian lainnya.

Rumus untuk η adalah:

6 | A l b e r t H a n S u h a t r a

η

Menguji UJT

Cara kerja UJT (Uni Junktion Transistor) adalah seperti switch, UJT kalau masih bisa on¬ off

berarti masih baik.

Jangkah pada 10 VDC dan potensio pada minimum, tegangan harus kecil. Setelah potensio

diputar pelan¬-pelan jarum naik sampai posisi tertentu dan kalau diputar terus jarum tetap disitu.

Bila jarum diputar pelan--pelan ke arah minimum lagi, pada suatu posisi tertentu tiba-¬tiba jarum

bergerak ke kiri dan bila putaran potensio diteruskan sampai minimum jarum tetap disitu. Bila

peristiwa tersebut terjadi, maka UJT masih baik.

SCR

Telah dibahas, bahwa untuk membuat thyristor menjadi ON adalah dengan memberi arus

trigger lapisan P yang dekat dengan katoda. Yaitu dengan membuat kaki gate pada thyristor

PNPN seperti pada gambar-4a. Karena letaknya yang dekat dengan katoda, bisa juga pin gate ini

disebut pin gate katoda (cathode gate). Beginilah SCR dibuat dan simbol SCR digambarkan

seperti gambar-4b. SCR dalam banyak literatur disebut Thyristor saja.

7 | A l b e r t H a n S u h a t r a

Struktur SCR

Melalui kaki (pin) gate tersebut memungkinkan komponen ini di trigger menjadi ON,

yaitu dengan memberi arus gate. Ternyata dengan memberi arus gate Ig yang semakin besar

dapat menurunkan tegangan breakover (Vbo) sebuah SCR. Dimana tegangan ini adalah tegangan

minimum yang diperlukan SCR untuk menjadi ON. Sampai pada suatu besar arus gate tertentu,

ternyata akan sangat mudah membuat SCR menjadi ON. Bahkan dengan tegangan forward yang

kecil sekalipun. Misalnya 1 volt saja atau lebih kecil lagi. Kurva tegangan dan arus dari sebuah

SCR adalah seperti yang ada pada gambar-5 yang berikut ini.

Karakteristik kurva I-V SCR

Pada gambar tertera tegangan breakover Vbo, yang jika tegangan forward SCR mencapai

titik ini, maka SCR akan ON. Lebih penting lagi adalah arus Ig yang dapat menyebabkan

tegangan Vbo turun menjadi lebih kecil. Pada gambar ditunjukkan beberapa arus Ig dan

korelasinya terhadap tegangan breakover. Pada datasheet SCR, arus trigger gate ini sering ditulis

dengan notasi IGT (gate trigger current). Pada gambar ada ditunjukkan juga arus Ih yaitu arus

8 | A l b e r t H a n S u h a t r a

holding yang mempertahankan SCR tetap ON. Jadi agar SCR tetap ON maka arus forward dari

anoda menuju katoda harus berada di atas parameter ini.

Sejauh ini yang dikemukakan adalah bagaimana membuat SCR menjadi ON. Pada

kenyataannya, sekali SCR mencapai keadaan ON maka selamanya akan ON, walaupun tegangan

gate dilepas atau di short ke katoda. Satu-satunya cara untuk membuat SCR menjadi OFF adalah

dengan membuat arus anoda-katoda turun dibawah arus Ih (holding current). Pada gambar-5

kurva I-V SCR, jika arus forward berada dibawah titik Ih, maka SCR kembali pada keadaan OFF.

Berapa besar arus holding ini, umumnya ada di dalam datasheet SCR.

Cara membuat SCR menjadi OFF tersebut adalah sama saja dengan menurunkan

tegangan anoda-katoda ke titik nol. Karena inilah SCR atau thyristor pada umumnya tidak cocok

digunakan untuk aplikasi DC. Komponen ini lebih banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi

tegangan AC, dimana SCR bisa OFF pada saat gelombang tegangan AC berada di titik nol.

Rangkaian SCR

9 | A l b e r t H a n S u h a t r a

BAB II

PERCOBAAN

2.1 Komponen dan Peralatan

1. Papan percobaan 1 buah

2. Power supply 1 buah

3. Resistor 4.7KΩ 1 buah

4. Resistor 470KΩ 1 buah

5. Resistor 470 Ω 1 buah

6. Resistor 47 Ω 1 buah

7. Resistor 15 KΩ 1 buah

8. Trimpot 100 KΩ 1 buah

9. Capasitor 0.1 uf 1 buah

10. Diode Zener ZPD18 1 buah

11. UJT 2N4871 1 buah

12. Transistor BC 560 1 buah

13. Osciloscope dan probe 1 set

14. Multimeter 2 buah

15. Jumper dan Kabel penghubung secukupnya

10 | A l b e r t H a n S u h a t r a

2.2 Rangkaian Percobaan

2.3 Langkah Kerja

1. Mempersiapkan semua komponen dan peralatan yang diperlukan di atas meja kerja.

2. Membuat rangkaian seperti yang terdapat pada gambar rangkaian percobaan yang

terdapat pada gambar rangkaian

3. Mencoba membuat rangaian dengan sumber menggunakan variable transformer

dengan besar 42 V untuk melihat bentuk gelombang input dan outputnya.

4. Setelah itu kita melakukan percobaan selanjutnya dengan menambahkan SCR pada

rangkaian dan memberi lampu sebagai indikator sehingga kita bisa melihat pengaruh

11 | A l b e r t H a n S u h a t r a

gelombang gigi gergaji pada lampu dengan menggunakan SCR dan pengaturan

dengna potensiometer.

5. Mencatat semua hasil percobaan yang didapat, kemuadian menguji atau

membandingkan hasil yang didapat dengan tabel kebenaran berdasarkan teori.

BAB III

HASIL PERCOBAAN

3.1 Gambar Gelombang

a) Pada titik E

Setting oscilloscope:

- probe x1

- volt/div = 1 V/div( Vrms = 42 V)

Pada titik E kita melihat bentuk gelombang gigi gergaji yang periodanya berubah-ubah

sesuai perubahan potensiometer. Periodenya berbanding lurus dengan perioda gelombang

trapesium. Puncak gelombang sebesar 12 Vpp, yang didapatkan dari:

U = Vz . η

= 18 Vpp . 0.66

12 | A l b e r t H a n S u h a t r a

= 11.88 Vpp ;(12Vpp)

Dimana, η

b) Pada titik G

Setting oscilloscope: - probe x10

-volt/div = 5 V/div

Pada gambar gelombang di titik G Untuk tahap fasa 90 derajat, thyristor akan on. Tegangan yang

melalui thyristor akan mendekati 1 V

c) Pada titik C

Setting oscilloscope: - probe x10

-volt/div = 1 V/div

13 | A l b e r t H a n S u h a t r a

d) Pada titik A

Setting oscilloscope: - probe x10

-volt/div = 1 V/div

Pada gambar Gelombang pada titik A berbentuk trapesium karena telah melalui zener 18

V, sehingga gelombang tersebut terpotong dan tingginya menjadi 18 V. Namun, karena dilihat

pada 90 derajat maka bentuk gelombang menjadi terlihat separohnya (separoh dari trapesium).

Pengaturan sudut ini dilakukan dengan menggeser potensiometer.

e) Pada Emitor UJT (titik E)

Melihat pengaruh pengaturan potensiometer terhadap lampu:

Lampu padam pada saat sudut pemicuan seperti gambar:

14 | A l b e r t H a n S u h a t r a

Setting oscilloscope: - probe x10

-volt/div = 1 V/div

- time/div = 1 ms/cm

Gelombang pada titik C, berbentuk seperti impuls yang frekuensinya sama dengan

frekuensi pada titik A, C, E, dan G. Pulsa ini digunakan untuk memicu SCR. Dimana SCR ini

terpicu dan menyalakan lampu pada susut 90 derajat.

Nilai C1 dan R B1 harus diperhitungkan agar puncak arus maksimum tidak melalui

emiter dan B1. Sementara itu, periode sinyal gigi gergaji dapat diperhitungkan:

T = 1 / f = R1 . C1 . ln 1/1- η

Dimana R1 adalah tahanan dalam pada transistor.

15 | A l b e r t H a n S u h a t r a

3.2 Analisa Data

Pada percobaan ini kami mendapat analisa data adalah sebagai berikut:.

Apabila sumber tegangan Vbb dihidupkan, kejadian yang terjadi pada rangkaian adalah

komponen UJT yang terpasang dalam rangkaian tidak akan aktif. Kapasitor C mulai terisi

lewat R dengan kecepatan yagn tergantung pada ukuran C dan R. Ketika Vc mencapai

Vp, sambungna basis1-emiter hidup dan muatan yang tersimpan dalam kapasitor dapat

keluar melalui sambungann basis1-emiter dan resistor Rb1. Hal ini menyebabkan

terjadinya:

1. Pulsa arus yagn melalui Rb1 menghasilkan pulsa tegangan output positif pada Rb1.

2. Arus yangmengalir di antara basis 1 dan basis 2 bertambah dan tegangan pada Rb2

naik pula, menyebabkan suatu pulsa dari tingkat +Vbb menuju negatif dan diperoleh

pada output 2, yaitu di antara basis 2 dan 0 V.

Untuk pengaturan pada rangkaian diberikan tegangan yang mencukupi pada sambunga

basis1-emiter adalah tegangan yang terisi pada pengisian CR. Tegangan pada kapasitor

naik, kalau kapasitor diisi dan mencapai nilai 0.63 Vs volt setelah CR detik. Karena Vp

untuk UJT berkaiatan dengan nilai η, dapat diatur supaya UJT ”menyala” setelah CR

detik (konstanta waktunya).

.

16 | A l b e r t H a n S u h a t r a

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

1. Tegangan yang dihasilkan stabil, sehingga dapat digunakan sebagai tegangan

referensi

2. Dari percobaan ini kita dapat membuktikan bahwa nilai C dan R sangat

mempengaruhi frekuensi dan T pada output UJT.

3. Tegangan pada kapasitor naik, jika kapasitor diisi dan mencapai nilai 0.63 Vs volt

setelah CR detik

4. Pada titik E kit amelihat bentuk gelombang gigi gergaji yang periodanya berubah-

ubah sesuai perubahan potensiometer. Periodenya berbanding lurus dengan perioda

gelombang trapesium.

4.2 Saran

17 | A l b e r t H a n S u h a t r a

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet Laboratorium Analog Pratikum Elektronika Industri Semester V

www.gogoogle.co.id

www.wikipedia.com

18 | A l b e r t H a n S u h a t r a