rangkaian clamper

RANGKAIAN CLAMPER
Oleh :
Danny Kurnianto, ST
Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto
Rangkaian Clamper adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk menjepit sinyal
masukan kedalam tingkat tegangan dc yang berbeda.
Sebuah rangkaian clamper terdiri dari kapasitor, dioda dan resistor, juga dapat
ditambahkan dengan sebuah sumber tegangan dc yang independen seperti
ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Waktu pembuangan kapasitor harus dibuat besar daripada periode sinyal
masukan untuk memastikan bahwa tegangan yg melintas kapasitor tidak
terbuang banyak saat dioda dalam kondisi off.
Besarnya waktu pembuangan kapasitor sebesar 5σ , dapat dihitung dari:
σ = R.C
Pada gambar diatas, bagian sinyal input yang menjadikan dioda ON adalah
setengah siklus positif, yaitu pada periode 0 – T/2.
Saat dioda ON, resistor menjadi terhubung singkat dan waktu pengisian kapasitor
ke tegangan V menjadi singkat. Dimana σ = R.C.
Selama periode ini (saat dioda ON), tegangan Vo nilainya adalah 0
karena tegangan Vo langsung terhubung ke terminal hubung singkat.
Saat sinyal input berubah tegangan menjadi siklus negatif, maka dioda menjadi
OFF, seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Besarnya tegangan Vo dapat dicari dengan
menjumlahkan semua tegangan pada loop tertutup
yg melintas resistor.
+V+V+Vo = 0
Vo = -2V
 Pada rangkaian open circuit diatas, tegangan
melintas kapasior sebesar V volt yg merupakan
tegangan pengisian saat dioda ON.
 Pada kondisi seperti ini, kapasitor berada pada
posisi membuang muatan dengan waktu
pembuangan sebesar 5σ.
Jadi tegangan output saat kondisi dioda OFF
sebesar -2 V.
Sinyal keluar Vo pada rangkaian clamper ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
 Saat sinyal masuk bernilai positif, maka tegangan keluar
bernilai 0.
 Saat sinyal masuk bernilai negatif, maka tegangan
keluar bernilai -2V.
Berikut ini adalah langkah-langkah yang akan membantu untuk menganalisis
rangkaian clamper.
1. Mulai menganalisis rangkaian clamper dengan mempertimbangkan bagian
sinyal masukan yang akan membuat dioda ON (bias maju).
2. Selama periode saat dioda ON, asumsikan bahwa kapasitor akan diisi tegangan
sesuai dengan rangkaiannya.
3. Asumsikan bahwa selama dioda OFF, kapasitor akan menahan tingkat tegangan
saat pengisian.
4. Cari tegangan Vo-nya
5. Total simpangan pada sinyal output sama dengan total simpangan pada input.
Contoh :
1. Tentukan tegangan Vo pada rangkaian dibawah ini dengan bentuk sinyal input
yang telah ditentukan.
Jawab:
Karena f = 1000 Hz, maka periode sinyal masukan sebesar 1 ms, jadi interval antar
tingkat pulsa sebesar 0,5 ms.
Waktu pembuangan 5σ = 5.R.C = 50 ms, sehingga dengan waktu pembuangan yang
besar akan memastikan bahwa kapasitor akan menahan tegangan saat periode
pembuangan.
Langkah pertama : Tentukan bagian sinyal masuk yang menyebabkan dioda dibias
maju (ON). Dari gambar diatas, pulsa negatif dari sinyal masuk yang dapat
menyebabkan dioda menjadi ON. Seperti pada gambar dibawah ini.
Jadi analisisnya dimulai dari periode t1-t2 saat sinyal negatif dari masukannya.
Langkah kedua : Kapasitor dalam kondisi terisi tegangan sebesar
+20V-Vc+V = 0
Vc = 20V + 5 V
Vc = 25 V.
Pada kondisi dioda ON, tegangan output Vo bernilai 5 Volt, karena terminal
tegangan Vo terhubung pararel dengan terminal baterai.
Langkah ketiga : saat sinyal masuk berada pada pulsa positif , yaitu saat periode t2t3. Maka dioda menjadi OFF seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Besarnya tegangan output Vo sebesar tegangan pada
resistor, sehingga jumlah semua tegangan pada loop
tersebut sama dengan nol.
-10V – 25V + Vo = 0
Vo = 35 V
Langkah empat : gambarkan grafik Vo terhadap Vi nya