Modul Dasar Elektronika 2
advertisement
MODUL I Karakteristik dan Aplikasi Dioda I. TUJUAN Mengetahui bagaimana cara merubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC), bagaimana bentuk gelombang dari penyearah setengah gelombang, penyearah gelombang penuh, mengetahui fungsi kapasitor sebagai filter dan mengetahui IC regulator tegangan tetap dan variabel. II. DASAR TEORI A. Rectifier atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Penyearah Gelombang adalah suatu bagian dari Rangkaian Catu Daya atau Power Supply yang berfungsi sebagai pengubah sinyal AC (Alternating Current) menjadi sinyal DC (Direct Current). Rangkaian Rectifier atau Penyearah Gelombang ini pada umumnya menggunakan Dioda sebagai Komponen Utamanya. Hal ini dikarenakan Dioda memiliki karakteristik yang hanya melewatkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Jika sebuah Dioda dialiri arus Bolak-balik (AC), maka Dioda tersebut hanya akan melewatkan setengah gelombang, sedangkan setengah gelombangnya lagi diblokir. Untuk lebih jelas, silakan lihat gambar dibawah ini : Half Wave Rectifier atau Penyearah Setengah Gelombang merupakan Penyearah yang paling sederhana karena hanya menggunakan 1 buah Dioda untuk menghambat sisi sinyal negatif dari gelombang AC dari Power supply dan melewatkan sisi sinyal Positifnya. Pada prinsipnya, arus AC terdiri dari 2 sisi gelombang yakni sisi positif dan sisi negatif yang bolak-balik. Sisi Positif gelombang dari arus AC yang masuk ke Dioda akan menyebabkan Dioda menjadi bias maju (Forward Bias) sehingga melewatkannya, sedangkan sisi Negatif gelombang arus AC yang masuk akan menjadikan Dioda dalam posisi Reverse Bias (Bias Terbalik) sehingga menghambat sinyal negatif tersebut.. Tujuan : Mengetahui bagaimana cara merubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC), bagaimana bentuk gelombang dari penyearah setengah gelombang, penyearah gelombang penuh, mengetahui fungsi kapasitor sebagai filter dan mengetahui IC regulator tegangan tetap dan variabel. Penyearah Gelombang Penuh 2 Dioda Seperti yang dikatakan diatas, Penyearah Gelombong Penuh 2 Dioda memerlukan Transformer khusus yang dinamakan dengan Transformer CT (Centre Tapped). Transformer CT memberikan Output (Keluaran) Tegangan yang berbeda fasa 180° melalui kedua Terminal Output Sekundernya. Perbedaan Fase 180° tersebut dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini : Di saat Output Transformer CT pada Terminal Pertama memberikan sinyal Positif pada D1, maka Terminal kedua pada Transformer CT akan memberikan sinyal Negatif (-) yang berbeda fasa 180° dengan Terminal Pertama. D1 yang mendapatkan sinyal Positif (+) akan berada dalam kondisi Forward Bias (Bias Maju) dan melewatkan sisi sinyal Positif (+) tersebut sedangkan D2 yang mendapatkan sinyal Negatif (-) akan berada dalam kondisi Reverse Bias (Bias Terbalik) sehingga menghambat sisi sinyal Negatifnya. A. Half Wave Rectifier 1N4002 9V V G VIN RL CT 220VAC 10k VOUT 9V Trafo (a) 1N4002 9V V G VIN CT 220VAC + C - 1F RL 10k VOUT 9V Trafo (b) Rangkaian Uji Half Wave Rectifier Langkah Pengujian : 1. Rangkai rangkaian uji bagian (a). 2. Aktifkan rangkaian, lalu amati dan gambar bentuk gelombang VIN (gunakan Ch 1 coupling AC) dan VOUT (gunakan Ch 2 coupling DC). 3. Lalu tambahkan kapasitor (elco) C 1F, seperti pada bagian (b). (Perhatikan Polaritas Kapasitor) 4. Aktifkan rangkaian, lalu amati VIN dan VOUT dan gambar bentuk gelombang VOUTnya. 5. Lalu ganti nilai kapasitor dengan C 10 F. 6. Aktifkan rangkaian, lalu amati VIN dan VOUT dan gambar bentuk gelombang VOUTnya. 7. Lengkapi Data Pengamatan Anda. Hasil Pengamatan Half Wave Rectifier Tanpa Kapasitor VIN VOUT Volt/Div = Time/Div = Volt/Div = VIN Ampl. [Vpp] VOUT Frek. [Hz] Dengan Kapasitor 1 F Ampl. [Vp] Frek. [Hz] Ripple [volt] Dengan Kapasitor 10 F VOUT Volt/Div = Time/Div = VOUT Time/Div = Volt/Div = Time/Div = Dengan C 1 F Ampl. [Vp] Dengan C 10 F Ripple [volt] Ampl. [Vp] Ripple [volt] B. Full Wave Rectifier 2 Dioda 9V A 1N4002 RL CT 220VAC 10k VOUT 1N4002 9V Trafo + C - 1F B Rangkaian Uji Full Wave Rectifier 2 Dioda Langkah Pengujian : 1. Rangkai rangkaian yang diujikan, tanpa menghubungkan kapasitor. 2. Aktifkan rangkaian, lalu amati dan gambar bentuk gelombang VA (ground ke CT, gunakan Ch 1 coupling AC) dan VB (ground ke CT, gunakan Ch 2 coupling AC). 3. Lalu amati pula VOUTnya dan gambar bentuk gelombangnya (coupling DC). 4. Kemudian tambahkan kapasitor (elco) C 1F, seperti pada gambar. (Perhatikan Polaritas Kapasitor) 5. Aktifkan rangkaian, lalu amati VIN (titik A ke CT) dan VOUT dan gambar bentuk gelombang VOUTnya. 6. Lalu ganti nilai kapasitor dengan C 10 F. 7. Aktifkan rangkaian, lalu amati VIN (titik A ke CT) dan VOUT dan gambar bentuk gelombang VOUTnya. 8. Lengkapi Data Pengamatan Anda. 9. Hasil Pengamatan Full Wave Rectifier 2 Dioda Tanpa Kapasitor VA danVB VOUT Volt/Div = Time/Div = VA Ampl. [Vpp] VB Frek. [Hz] Ampl. [Vpp] Dengan kapasitor C 1F VOUT Volt/Div = Volt/Div = Time/Div = VOUT Frek. [Hz] Ampl. [Vpp] Frek. [Hz] Ripple [volt] Dengan Kapasitor 10 F VOUT Time/Div = Volt/Div = Time/Div = Dengan C 1 F Ampl. [Vp] Dengan C 10 F Ripple [volt] Ampl. [Vp] Ripple [volt] C. Full Wave Rectifier 4 Dioda (Brigde) 9V Fisik Bridge CT 220VAC 9V Trafo Bridge RL 10k + C VOUT - 100F Bridge RL 10k + C VOUT - 100F Rangkaian Uji Full Wave Rectifier 4 Dioda (Bridge) Langkah Pengujian : 1. Rangkai rangkaian yang diujikan. Tanpa menghubungkan kapasitor. Perhatikan kaki dioda bridge. 2. Aktifkan rangkaian, lalu amati dan gambar bentuk gelombang VOUT + dan VOUT -. (Coupling DC) 3. Lalu tambahkan kapasitor C 100 F seperti pada gambar. Perhatikan kaki + dan kapasitornya. 4. Lalu amati kembali dan gambar bentuk gelombang VOUT + dan VOUT -. 5. Lengkapi Data Pengamatan anda. Hasil Pengamatan Full Wave Rectifier 4 Dioda (Bridge) Tanpa Kapasitor VOUT Positif (+) VOUT Negatif (-) VOUT VOUT Volt/Div = Time/Div = Volt/Div = VOUT + Ampl. [Vp] Time/Div = VOUT - Frek. [Hz] Ripple [volt] Ampl. [Vp] Frek. [Hz] Ripple [volt] Dengan kapasitor VOUT Volt/Div = VOUT Positif (+) VOUT Time/Div = Volt/Div = VOUT Negatif (-) Time/Div = VOUT + Ampl. [Vp] Frek. [Hz] VOUT Ripple [volt] Ampl. [Vp] Frek. [Hz] Ripple [volt]
