RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - · PDF filekarakteristik keluarannya maka dapat dilihat pada...

Laporan Praktikum

Elektronika Dasar I

RANGKAIAN

ARUS BOLAK-BALIK

NAMA : ARINI QURRATA A’YUN

NIM : H21114307

KELOMPOK : LIMA (V)

ASISTEN : M. FAUZI M

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2015

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam zaman modern saat ini kebutuhan akan energi listrik sudah merupakan

kebutuhan pokok. Hal ini juga dipengaruhi oleh perkembangan teknologi yang

pesat sehingga menuntut tersedinya energi listrik secara besar-besaran. Untuk

memenuhi kebutuhan masyarakat dan indutri maka pemerintah berusaha

membangun beberapa pembangkit listrik seperti pembangkit listrik tenaga uap,

tenaga disel, panas bumi, dan tenaga air.

Selanjutnya pada pembangkit/ sumber tenaga listrik saat ini banyak menggunakan

arus AC. Hal ini disebabkan karena arus ini lebih praktis dan ekonomis. Disebut

praktis karena untuk menaikkan dan menurunkan tegangan hanya dibutuhkan

transformator sedangkan ketika dihubungkan dengan alat-alat yang menggunakan

arus searah maka hanya diperlukan diode atau adaptor saja. Disebut ekonomis

karena hanya mengkonsumsi daya pada hambatan saja selain itu tidak banyak

menghasilkan panas atau kalor seperti pada tegangan arus searah (Jati, 2010).

Dalam penerapannya arus AC ini memerlukan beberapa rangkaian yang

diperlukan. Selanjutnya rangkaian inilah ang akan dibahas dalam praktikum ini.

Beberapa rangkaian yang digunakan dalan penerapan arus AC seperti rangkaian

RLC baik parallel maupun seri, rangkaian integrator sebagai penapis frekuensi

rendah dan rangkaian diferensiator sebagai penapis frekuensi tinggi. Untuk lebih

memahami fungsi dan kegunaan masing-masing rangkaian serta sifat dan

karakteristik keluarannya maka dapat dilihat pada pembahasan dan hasi percobaan

pada praktikum kali ini.

I.2 Ruang Lingkup

Pada praktikum kali ini membahas mengenai rangkaian pada arus bolak-balik,

berupa rangkaian integrator dan rangkaian diferensiator. Yang selanjutnya pada

kedua rangkaian ini akan diketahui sifat dan karakteristik dari bentuk isyarat

keluarannya ketika diberi masukan berupa isyarat persegi. Dalam prktikum kali

ini juga membahas mengenai isyarat keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian

RLC paralel.

I.3 Tujuan Praktikum

Setelah mengikuti praktikum ini diharapkan mahasiswa mampu memiliki

kemampuan untuk :

1. Mengetahui sifat dan karakteristik dari bentuk isyarat keluaran pada

diferensiator dan integrator bila diberi masukan berupa isyarat persegi.

2. Mengukur tanggapan amplitude dan tanggapan fasa dari suatu sumber AC

tegangan tetap untuk tapis lolos rendah dan tapis lolos tinggi pada rangkaian

RC ini.

3. Mengukur tanggapan amplitudo rangkaian RLC terhadap sumber AC sinus

arus tetap.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Arus dan Tegangan Listrik Bolak-Balik

Arus bolak-balik merupakan aliran muatan listrik positif di konduktor yang arah

alirannya berubah terhadap waktu. Sumber dari arus bolak balik ini biasanya

disebut tenaga gerak listrik (tgl) da nada pula yang menyebutnya (ggl). Tgl ini

berlambang , dan memiliki satuan volt (V). tegangan AC tidak mengenal kutub

positif dan negative karena polaritas kutub-kutubnya berubah terhadap waktu

(Jati, 2010).

Sehingga dapat dilihat bahwa arus yang dipasok ke rumah-rumah dan kantor-

kantor oleh perusahaan listrik sebenarnya adalah AC untuk seluruh dunia.

Tegangan yang dihasilkan oleh suatu generator listrik berbentuk sinusoidal

dengan demikian arus yang dihasilkan pun sinusoidal. Tegangan dapat dituliskan

berdasarkan fungsi waktu seperti (Giancoli, 2001):

Potensial V berosilasi antara +V0 hingga –V0. V0 disebut sebagai tegangan puncak

sedangkan f merupakan frekuensi dimana f ini merupakan osilasi lengkap yang

terjadi setiap detiknya (Giancoli, 2001).

Berdasarkan hokum ohm apabila di sepanjang tegangan V ada resistor R, maka

akan didapatkan nilai arus, yaitu (Giancoli, 2001):

= I0 sin 2πft (2.2)

Nilai I0 = V0/R merupakan arus puncak dimana pada arus ini akan dianggap

positif ketika elektron mengalir ke satu arah dan negatif jika mengalir ke arah

yang berlawanan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa keadaan positif arus listrik

bolak-balik akan sama seringnya dengan keadaan negatif arus (Giancoli, 2001).

Gambar II.1 Arus dan tegangan bolak-balik

Frekuensi dalam arus listrik AC merupakan banyaknya gelombang yang terjadi

dalam satu detik. Sedangkan waktu yang diperlukan oleh satu gelombang disebut

priode (T) maka (Tim fakultas teknik UNY, 2001):

jika sebuah generator penghasil listrik yang mempunyai kutub P dan berputar

sebanyak N kali dalam satu menit, maka frekuensi mempunyai persamaan (Tim

fakultas teknik UNY, 2001):

Pada arus litrik bolak-balik nilai yang terukur pada multimeter adalah nilai arus

efektifnya, yang disebut juga arus atau teangan rms (root mean squer = akar rerata

kuadat daria rus atau tegangan yang fungsi waktu) ini dibuktikan oleh

penunjukkan jarum pada multimeter pilihan AC mrnunjuk pada angka tertentu

bukannya bergoyang-goyang pada priode 1/50 sekon pada frekuensi arus itu 50

Hz (Jati, 2010).

Nilai rata-rata atau mean dari kuadrat arus atau tegangan merupakan hal yang

penting dalam menghitung daya listrik kedepannya. Nilai arus dan tegangan rata-

rata sendiri dapat dirumuskan sebagai (Giancoli, 2001):

√

√

√

√

Dalam rangkaian listrik arus bolak-balik atau AC sudut fase dan beda fase akan

memberikan informasi mengenai tegangan dan arus yang mengalir. Sednagkan,

beda fase antara tegangan dan arus pada listrik arus bolak-balik memberikan

informasi tentang sifat beban dan penyerapan daya atau energi listrik. Dengan

melihat beda fase anatara tegangan dan arus dapat diketahui sifat dari beban

apakah resistif, kapasitif atau induktif (Tim fakultas teknik UNY, 2001).

II.2 Untaian Resistor, Induktor dan Kapasitor

II.2.1 Untaian Tahanan (Resistor)

Sebuah tahanan atau resistor (R) yang terhubung dengan sumber listrik AC

( sehingga membentuk suatu rangakaian tertutup. Jika, beramplitudo m (volt),

dan memiliki frekuensi sudut (rad/s) maka pada setiap saat t berlaku (Jati,

2010):

Gambar II.2 Untaian tahanan ber-tgl bolak-balik

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa , hal ini menginfomasikan

bahwa arus yang mengalir pada rangakaian yaitu (Jati, 2010):

Dari kedua persamaan diatas dapat dilihat bahwa nilai dan I adalah sefase ketika

bernilai maksimum maupun minimum (Jati, 2010).

II.2.2 Untaian Induktor

Untaian induktor juga biasa disebut untaian induktansi (L), berada pula pada

untaian tertutup dimana (Jati, 2010):

)

Gambar II.3 Untaian induktor dengan tgl bolak-balik

Selanjutnya mengacu pada persamaan (2.7) sehingga arus yang mengalir tiap saat

dapat dirumuskan, sebagai (Jati, 2010):

Faktor XL (= merupakan reaktansi induktansi yang bersatuan ohm. Dari

persamaan (2.10) menandakan bahwa I mendahului dengan beda fase 90˚ (Jati,

201).

II.2.3 Untaian Kapasitor

Untaian kapasitor ini biasa juga disebut untaian C. Kapasitansi dari kapasitor ini

bersatuan farad. Dimana kapasitor terhubung ke sumber tegangan sehingga

mampu menyimpan muatan Q. Dimana dari hal ini akan didapatkan persamaan

(Jati, 2010):

Gambar II.4 Untaian kapasitor dengan tgl bolak-balik

Sehingga diperoleh nilai muatan (Q) dalam tiap waktunya (t), adalah (Jati, 2010):

Dari hubungan ini diketahui pula bahwa besarnya arus yang mengalir pada

untaian adalah diferensial dari besarnya muatan terhadap waktu (=

), sehingga

didapatkan (Jati, 2010) :

Faktor XC (=

merupaka reaktansi kapasitif kapasitor yang bersatuan ohm

(Giancoli, 2001).

Perbandingan antara persamaan (2.7) dengan persamaan (2.13) menunjukkan

bahwa antara dan I berbeda fase 90 . Hal inilah yang meyebabkan I tertinggal

dari (Jati, 2010).

Tabel II.1 Karakteristik tegangan dan arus R, L, dan C

II.3 Rangkaian RLC

Pada rangkaian RLC ini mengandung ketiga elemen yaitu resistor, induktor, dan

kapasitor. Rangkaian ini dibagi lagi menjadi dua rangkaian yaitu rangkaian RLC

seri dan rangkaian RLC paralel.

Tenaga gerak listrik (tgl) pada rangkaian RLC ini berfungsi sebagai pemaksa

untuk tetap mengalirnya arus listrik. Dimana amplitude arus listrik bergantung

pada besarnya frekuensi tgl. Amplitude arus listrik terbesar dicapai pada kondisi

resonansi, yaitu kondisi dimana frekuensi tgl senilai dengan frekuensi alamiah

untai RLC (Jati, 2010).

III.3.1 Rangkaian RLC Seri

Amplitudo arus listrik pada rangakaian ini bergantung pada besar frekuensi tgl.

Amplitudo arus terbesar dicapai pada saat terjadi kondisi resonansi, yaitu kondisi

ketika frekuensi tgl senilai dengan frekuensi alaminya.keberadaan tgl bertenaga

menyebabkan adanya arus listrik tunak I (Jati, 2010).

Dalam keadaan tunak (steady state) ini, energi yang tersimpan pada induktor dn

kapasitor adalah konstan (untuk sumber konstan) dan sesuai dengan perubahan

arus dan tegangan bentuk gelombang sumber bolak-balik (untuk sumber bolak-

balik) (Winarsih, 2002).

Gambar II.5 Rangkaian RLC seri

Pada gambar diatas dapat dibuat persamaan (Winarsih, 2002):

Dimana (Jati, 2010)

Sehingga ketika disubtitusikan ke persamaan (2.14) maka akan didapatkan (Jati,

2010):

Selanjutnya dari persamaan ini akan didapatkan (Jati, 2010):

Gambar II.6 Hubungan antar tahananan pada untaian RLC

Dimana nilai

(2.21)

Apabila megacu pada persamaan (2.18) maka akan diperoleh kaitan amplitude

arus listrik dan amplitude tgl (Jati, 2010):

Dapat diperhatikan dalam hubungan antar tahanan pada gambar (II.4) maka akan

di dapatkan persamaan (Jati, 2010):

√

Dimana Z merupakan impedansi dari rangkaian RLC yang bersatuan ohm (Jati,

2010).

(XL-Xc)

R

√𝑅 𝑋𝑙 𝑋𝑐

III.3.1 Rangkaian RLC Paralel

Gambar II.7 Rangkaian RLC paralel

Pada rangkaian parallel ini akan dianggap L sebagai induktansi murni yang tidak

memiliki hambatan kemudian rangkaian ini akan dihubungkan dengan suatu

sumber arus tetap agar memiliki beda tegangan yang sebanding dengan nilai

impedansinya (Arifin, 2015).

Impedansi rangkaian paralel RLC dinyatakan dalam admitasi Y, yaitu (Sharman,

2007):

√ (

)

Sehingga :

√ (

)

(2.26)

Diperoleh bahwa nilai

, atau = o =

√ , admitansi (Y) ini mempunyai

nilai minimum, yaitu Y = 1/R, atau impedansi Z = 1/Y = R. ini berarti bahwa pada

resonansi, impedansi rangkaian RLC parallel mempunyai nilai maksimum (Arifin,

2015).

Selanjutnya pada rangkaian RLC keseluruhan akan didapatkan nilai frekuensi

resonansi yaitu (Sharman, 2007):

√

Pada frekuensi rendah Xc>XL sehingga rangkaian bersifat kapasitif (fo> f) dan

tegangan mendahului arus. Sedangkan pada frekuensi tinggi dimana Xc<XL

rangkaian bersifat induktif (fo< f) dan tegangan tertinggal dari arus. Ketika nilai

frekuensi meningkat maka nilai impedansi juga akan meningkat dan ketika nilai

impedansi nol, resonansi pada rangkaian akan terjadia arus pendek (Sharman,

2007).

II.4 Tapis Lolos Rendah dan Tapis Lolos Tinggi

Pada penguat tapis pasif (RC) maka hanya akan diperoleh daerah dengan

frekuensi operasional yang rendah. Maka untuk mendapatkan daerah operasional

yang besar haruslah digunakan tapis aktif (Sumarna, 2007).

Tapis atau filter lolos rendah merupakan tapis yang meloloskan signal frekuensi

rendah sedangkan tapis lolos tinggi merupakan tapis yang meloloskan signal

frekuensi tinggi.

Gambar II.8 Tapis lolos rendah dan tapis lolos tinggi

Pada tapis lolos rendah dan tinggi dikenal istilah fungsi transfer (fungsi alih) yaitu

fungsi yang menunjukkan perbandingan antara tegangan keluaran dan tegangan

masukan, yaitu:

Dimana,

(Arifin, 2015).

Selanjutnya dapat diketahui lukisan tanggapan amplitudo, biasanya menggunakan

nisbah tegangan dalam desibel (dB) yang terdefinisi sebagai (Arifin, 2015):

II.5 Rangkaian Integrator

Rangkaian integrator merupakan rangkaian tapis lolos rendah. Pada rangkaian ini

isyarat keluaran merupakan integral dari bentuk isyarat masukan jika tetapan

waktu RC >> T/2 (Sumarna, 2007).

Gambar II.9 Rangkaian sederhana Integrator

Lebih jelasnya jika tetapan waktu t=RC << T, maka kapasitor akan terisi penuh

dalam waktu T/2. Tetapi, jika tetapan waktunya adalah t=RC>> T, maka sebelum

kapasitor terisi penuh, tegangan Vs sudah berbalik menjadi negatif. Akibatnya

kapasitor segera dikosongkan dan diisi muatan negatif menuju ke –Vp. Tetapi,

belum lagi terisi penuh, Vs sudah berubah tanda lagi. Hal inilah yang

menyebabkan isyarat keluaran akan berupa suatu tegangan yang berbentuk isyarat

gelombang sinusoidal berbentuk segitiga (Arifin, 2015).

Pengaplikasian rangkaian integrator ini pada penggunaan Op-Amp yang dirangkai

sebagai integrator, seperti pada gambar (II.10) seperti dibawah ini (Sumarna,

2007):

Gambar II.10 Rangkaian Op-Amp integrator

Selain itu rangkaian integrator ini juga digunakan dalam komputer analog

(Budijatno, 2012).

II.6 Rangkaian Diferensiator

Pada rangkaian diferensiator bekerja rangkaian tapis lolos tinggi. Dimana pada

rangkaian ini bentuk isyarat keluaran merupakan diferensial dari isyarat masukan

jika tetapan waktu RC<<T/2 (Sumarna, 2007). Sedangkan apabila tetapan waktu

RC >> T, atau untuk nlai f >> 1/RC, bentuk insyarat mirip dengn isyarat masukan,

akan tetapi puncaknya miring. Dan jika RC<< T, atau f << RC, isyarat akan

berbentuk denyut dengan tegnagan puncak 2V (Arifin, 2015).

Gambar II.11 Rangkaian sederhana diferensiator

Pada penggunaan Op-Amp sebagai diferensiator berbeda dengan penggunaan Op-

Amp pada integrator karena pada rangkaian ini perlu diperhatikan adanya daerah

osilasi pada frekuensi tertentu. Berikut merupakan gambar rangkaian diferensiator

dalam Op-Amp (Sumarna, 2007):

Gambar II.12 rangkaian Op-Amp diferensiator

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium elektronika Fisika Dasar Fakultas

MIPA Universitas Hasanuddi, tanggal 7 Oktober 2015, hari Rabu pukul 13.00

Wita sampai dengan 15.00 Wita.

III.2 Alat dan Bahan

III.2.1 Alat Beserta Fungsinya

Alat yang digunakan dalam praktikum ini ialah:

a) Sinyal Generator

Gambar III.1 Signal Generator

Berfungsi untuk menghasilkan signal yang kemudian akan ditampilkan pada

osiloskop setelah melewati ragkaian integrator, diferensiator atau rangkaian RLC

paralel.

b) Osiloskop

Gambar III.2 Osiloskop

Berfungsi sebagai penerjemah signal input ataupun output dari signal generator

dan dari rangkaian.

c) Papan PCB

Gambar III.3 Papan PCB

Berfungsi sebagai tempat perakitan rangkaian integrator, diferensiator, dan

rangkaian RLC paralel.

d) Kabel Jumper

Gambar III.4 Kabel Jumper

Kabel ini berfungsi untuk menghubungkan komponen dalam rangkaian pada

papan PCB.

III.2.2 Bahan Beserta Fungsinya

Bahan yang digunakan pada praktikum ini ialah:

a) Resistor

Gambar III.5 Resistor Tetap

Berfungsi sebagai salah satu komponen dalam merangkaia rangkaian

integrator, diferensiator dan rangkaian RLC parallel.

b) Kapasitor

Gambar III.6 Kapasitor ELCO

Kapasitor ELCO berfungsi sebagai salah satu komponen yang digunakan saat

merangkai rangkaian integrator, diferensiator dan RLC parallel.

c) Induktor

Gambar III.7 Induktor

Berfungsi sebagai salah satu komponen dalam merangkai rangkaian RLC

parallel.

III.3 Prosedur Percobaan

III.3.1 Tanggapan dari Rangkaian Integrator Terhadap Isyarat Persegi

1. Rangkailah komponen resistor dan kapasitor pada papan PCB. Sehingga

sesuai dengan rangkaian berikut:

Gambar III.8 Rangkaian Integrator

2. Kalibrasi osiloskop pada chenel 1 dan chenel 2, selanjutnya chenel 1 akan

menunjukkan nilai/betuk tegangan masukan dan chenel dua akan

menunjukkan nilai/bentuk tegangan keluaran pada rangkaian.

3. Beri masukan pada rangkaian berupa isyarat gelombang persegi.

4. Amati bentuk isyarat gelombang yang terbentuk pada osiloskop.

5. Hitung tegangan yang dihasilkan pada saat frekuensi 500 Hz, 1000 Hz, 2000

Hz, 5000 Hz, 10000 Hz, dan 20000 Hz.

6. Catat hasil yang didapatkan dalam tabel yang telah disiapkan.

III.3.1 Tanggapan dari Rangkaian Diferensiator Terhadap Isyarat Persegi



Gambar III.9 Rangkaian diferensiator







Hz, 5000 Hz, 10000 Hz, dan 20000 Hz.


III.3.1 Tanggapan dari Rangkaian RLC Paralel Terhadap Isyarat Persegi



Gambar III.10 Rangkaian RLC paralel







Hz, 5000 Hz, 10000 Hz, dan 20000 Hz.


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

IV.1.1 Tabel Data Percobaan

IV.1.1.2 Rangkaian Integrator

Gambar IV.1 Rangkaian Integrator

IV.1.1.2 Rangkaian Diferensiator

NO FREKUENSI VIN PUT VOUT PUT

1 500 Hz 7,5 V 4 V

2 1000 Hz 7,5 V 1,5 V

3 2000 Hz 7,5 V 1 V

4 5000 Hz 7,5 V 0,3 V

5 10.000 Hz 8 V 0,2 V

6 20.000 Hz 8 V 0,1 V

Gambar IV.2 Rangkaian Diferensiator

IV.1.1.2 Rangkaian RLC Paralel

Gambar IV.3 Rangkaian RLC Paralel


1 500 Hz 7,5 V 8 V

2 1000 Hz 7,5 V 10 V

3 2000 Hz 7 V 9 V

4 5000 Hz 5 V 8 V

5 10.000 Hz 4,5 V 7,5 V

6 20.000 Hz 4,5 V 6,5 V


1 500 Hz 0,18 V 0,04 V

2 1000 Hz 0,24 V 0,04 V

3 2000 Hz 0,22 V 0,02 V

IV.2 Pengolahan Data

IV.2.1 Rangkaian Integrator

Frekuensi 500 Hz :

Frekuensi 1 kHz :

Frekuensi 2 kHz :

Frekuensi 5 kHz :

Frekuensi 10 kHz :

Frekuensi 20 kHz :

4 5000 Hz 0,19 V 0,03 V

5 10.000 Hz 0,16 V 0,02 V

6 20.000 Hz 0,16 V 0,02 V

IV.2.2 Rangkaian Diferensiator

Frekuensi 500 Hz :

Frekuensi 1 kHz :

Frekuensi 2 kHz :

Frekuensi 5 kHz :

Frekuensi 10 kHz :

Frekuensi 20 kHz :

IV.2.3 Rangkaian RLC Paralel

Frekuensi 500 Hz :

Frekuensi 1 kHz :

Frekuensi 2 kHz :

Frekuensi 5 kHz :

Frekuensi 10 kHz :

Frekuensi 20 kHz :

IV.3 Grafik

IV.3.1 Grafik Rangkaian Integrator

IV.2.2 Grafik Rangkaian Diferensiator

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 5000 10000 15000 20000 25000

Teg

an

ga

n (

V)

frekuensi (Hz)

V input

V output

0

2

4

6

8

10

12

0 5000 10000 15000 20000 25000

Teg

an

ga

n (

V)

frekuensi (Hz)

V input

V output

IV.3.3 Grafik Rangkaian RLC Paralel

IV.4 Pembahasan

Pada rangkain Integrator dapat dilihat bahwa nilai tegangan input selalu lebih

besar dari tegangan output. Dapat diamati pula bahwa pada rangkaian integrator

masukan dengan frekuensi rendah memiliki tegangan output lebih besar

dibandingkan masukan dengan frekuensi tinggi. Dimana pada data dapat dilihat

pada frekuensi 500 Hz teganagn input yaitu 7,5 volt dengan outputnya yaitu 4

volt, pada frekuensi 10000 Hz tegangan input yaitu 7,5 volt dengan tegangan

output 1,5 volt, pada frekuensi 2000 Hz tegangan input sebesar 7,5 volt dan

tegangan output 1 volt, pada frekuensi 5000 Hz tegangan input 7,5 volt dengan

output sebesar 0,3 volt, pada frekuensi 10000 hz tegangan input sebesar 8 volt

dengan output sebesar 0,2 volt dan pada frekuensi 20000 volt tegangan input

sebesar 8 volt dengan tegangan output sebesar 0,1 volt. Pada data dapat dilihat

walaupuan ada peningkatan besar tegangan input namun tetap terjadi penurunan

tegangan output. Hal ini membuktikan bahwa pada rangkaian integrator hal yang

mempengaruhi besarnya keluaran adalah besarnya frekuensi. Dimana semakin

besar frekuensi input maka akan semakin kecil tegangan keluarannya karena pada

rangkaian hanya dapat meloloskan tegangan berfrekuensi kecil.

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0 5000 10000 15000 20000 25000

Teg

an

ga

n (

V)

frekuensi (Hz)

V input

V output

Hubungan ini dapat dilihat dari penggabaran grafik dimana semakin besar

frekuensi maka tegangan masukan akan semakin besar pula nilainya dan tegangan

masukan semakin kecil nilainya.

Sedangkan pada pengolahan data akan didapatkan nilai tanggapan amplitude dan

tanggapan fasa dari rangkaian integrator ini dimana nilai dari tanggapan dari tiap-

tiap data adalah bernilai negatif hal ini menunjukkan pada kapasitor terdapat

pengisian dan pengosongan kapasitor yang tidak stabil (sesuai dengan teori)

dimana untuk waktu t=RC << T, maka kapasitor akan terisi penuh dalam waktu

T/2. Tetapi, jika tetapan waktunya adalah t=RC>> T, maka sebelum kapasitor

terisi penuh, tegangan Vs sudah berbalik menjadi negatif. Akibatnya kapasitor

segera dikosongkan dan diisi muatan negatif menuju ke –Vp. Tetapi, belum lagi

terisi penuh, Vs sudah berubah tanda lagi. Hal ini juga menandakan bahwa bntuk

gelombang keluaran dari rangkaian ini berupa gelombang sinusoidal gergaji.

Pada rangkaian diferensiator hasil data pengamatan menunjukkan nilai yang

berbanding terbalik dengan hasil data pengamatan pada rangkaian integrator. Hal

ini dapat dilihat pada data yang berhasil dikumpulkan dimana pada frekuensi 500

Hz tegangan input sebesar 7,5 volt dan output sebesar 8 volt, pada frekuensi 1000

Hz tegangan input sebesar 7,5 volt dengan tegangan output sebesar 10 volt pda

frekuensi 2000 Hz tegangan masuk nilainya semakin mengecil yaitu bernilai 7

volt dengan output sebesar 9 volt, pada frekuensi 5000 Hz nilai tegangan masukan

sebesar 5 volt dengan output sebesar 8 volt, pada frekuensi 10000 Hz tegangan

masukan bernilai 4,5 volt dengan output yang nilainya semakin mengecil pula

yaitu sebesar 7,5 volt dan terakhir pada data berfrekuensi 20000 hz terdapat

tegangan masukan sebesar 4,5 volt dengan keluaran sebesar 6,5 volt.

Dapat dilihat pada rangakaian diferensiator ini nilai tegangan keluaran selalu lebih

besar dibandingkan nilai tegangan masukan. Pada tegangan masukan nilainya

akan semakin menurun seiring dengan pertambahan besar frekuensi dan pada

tegangan output nilainya semakin bertambah seiring dengan pertambahan nilai

besaran frekuensi. Pada rangkaian diferensiator ini merupakan rangkaian yang

meloloskan signal berfrekuensi tinggi.

Hubungan antara tegangan keluaran dan tegangan masukan sendiri dapat dilihat

pada grafik sebelumnya dan pad atanggapan amplitudo dan tanggapan fasa dari

rangkaian ini menurut pengolahan data menunjukkan nilai yang selalu positif

tidak seperti pada rangkaian integrator yang bernilai negatif.

Pada rangkaian RLC Paralel hasil data pengamatan. Dimana pada frekuensi

sebesar 500 Hz tegangan input bernilai 0,18 volt dengan output sebesar 0,04 volt,

pada frekuensi 1000 Hz tegangan input sebesar 0,24 volt dengan tegangan output

sebesar 0,04 volt, pada frekuensi 2000 Hz tegangan input sebesar 0,22 volt dengan

tegangan output menurun menjadi 0,02 volt, pada frekuensi 5000 Hz tegangan

input sebesar 0,19 volt dengan output naik menjadi sebesar 0,03 volt, nilai

tegangan input semakin menurun seiring dengan besarnya nilai frekuensi dimana

pada saat frekuensi 10000 Hz inputnya sebesar 0,16 volt dengan output sebesar

0,02 volt, dan pada frekuensi 2000 Hz tegangan input mencapai nilai 0,16 volt

dengan nilai tegangan output sebesar 0,02 volt. Secara rata ratanya dapat dilihat

bahwa apabila nilai frekuensi bertambah besar maka nilai tegangan input dan

tegangan output akan semakin mengecil.

Hubungan antara tegangan masukan dan tegangan keluaran pada rangkaian RLC

paralel ini dapat dilihat dari grafik yang ada . dimana besarnya impedansi atau

tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian dipengaruhi oleh induktansi, resistansi

dan capasitansi rangkaian tersebut.

Sedangkan untuk tanggapan amplitudo dan tanggapan fase pada rangkaian

menunjukkn nilai positif seperti pada rangkaian diferensiator.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Dalam percobaan ini dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu :

1. Dapat diketahui sifat dan karakteristik dari bentuk isyarat keluaran baik

rangkaian diferensiator maupun integrator saan dberi masukan isyarat

persegi. Sebagaimana di lihat bahwa isyarat keluarannya berupa

gelombang sinussoidal berbentuk gergaji.

2. Dapat diukur tanggapan amplitudo dan tanggapan fase dari ketiga

rangkaian dari suatu sumber AC tegangan tetap untuk tapis lolos rendah

dan tapis lolos tinggi pada rangkaian RC ini.

3. Dapat diukur nilai tanggapan amplitudo rangkaian RLC terhadap sumber

AC arus tetap.

DAFTAR PUSTAKA

Arifin. 2015. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar I. Makassar. UNHAS

Budijatno, Arief, Slamet Winardi. 2012. Desain Perangkat Keras Komputer

Analog Berbasis Komputer Digital dan Microcontroller. Surabaya.

Universitas Widya Kartika Surabaya dan Universitas Narotama Surabaya

Giancoli. 2001. Fisika. Jakarta. Erlangga

Halliday, David. 1988. Fisika. Jakarta. Erlangga

Jati, Bambang Murdaka Eka, Tri Kuntoro Priyambodo. 2010. Fisika Dasar.

Yogyakarta. Penerbit Andi

Sharman, Sanjeev. 2007. Basic of Electrica Engineering. New Delhi. International

Publishing House

Sudirham, Sudaryatno. Analisis Rangkaian Listrik di Kawasan Waktu

Sumarna. 2007. Keterampilan Elektronika. Yogyakarta. Universita Negeri

Yogyakarta

Tim Fakultas Teknik UNY. 2001. Rangkaian Listrik Arus Bolak-Balik.

Yogyakarta. UNY

Winarsih, Irda, 2002, ‘Pengamatan Perilaku Transien’, Universitas Trisakti,

vol.1, no.2, hal.1.

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - · PDF filekarakteristik keluarannya maka dapat dilihat pada...

Documents

Transcript of RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - · PDF filekarakteristik keluarannya maka dapat dilihat pada...