Rabu, 12 Oktober 2011

dioda penyearah

LAPORAN
PRAKTIKUM LABORATORIUM ELEKTRONIKA
DIODA PENYEARAH
polines.jpg


Disusun  oleh  :

Kelompok 6
Sarwono                                   (21)
Samsul Anwar                         (22)
Tegar H.P                                  (23)


Program Studi Teknik Listrik
Jurusan Teknik Elektro
Politeknik Negeri Semarang
2011

PELOPORAN PERCOBAAN


PERCOBAAN NO.          :      1
JUDUL                             :  Operasi Dasar Oscilloscope
KELOMPOK                     :  6 (Enam)
NAMA PELAPOR           :  Sarwono                  (21)
NAMA PATNER              :  1. Samsul Anwar (22)
   2.Tegar H.P             (23)

KELAS                            :  LISTRIK 1C (lt 1c)




                       
PENYARAH
1.       TUJUAN intruksional khusus
Setelah melakukan percobaan mahasiswa dapat:
1.       Merangkai penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh
2.       Menggambarkan sinyal  keluaran penyearah tanpa beban dan berbeban,tanpa dan dengan tapis
3.       Dapat menggambarkan garis beban diode

2.       TEORI DASAR
Penggunaan diode yang paling umum adalah sebagai penyearah.penyearah salah satu rangkaian yang berfungsi untuk mengubah tegangan AC menjadi DC. Penyearah diode mengikuti sifat diode yang akan menghantar saat dibias maju dan tidak konduksi saat bias mundur .
Ada dua jenis rangkaian penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh.
Penyearah setengah gelombang periode positif diode akan mendapat bias maju sedangkan pada setengah periode negative akan mendapat bias mundur,hal ini akan menyebabkan tegangan RL merupakan sinyal setengah gelombang.





 Gambar 4.1 penyearah setengah gelombang
Tegangan keluaran hasil penyearah setengah gelombang penuh VDC=Vm/π.antara sinyal masukan dan sinyal keluar mempunyai periode yang sama sehingga frewensi keluaran sama dengan frewensi masukan.
                Dengan menggunakan dua buah diode dan sebuah transformator CT (transformator dengan cabang tengah )suatu rangkaian penyearah gelombang penuh akan di dapat









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 negative dan b positif,D2 akan konduksi dan arus akan mengalir melalui D2.harga rata-rata tegangan DC gelombang penuh VDC = 2 Vm/π. Frekwensi yang di hasilkan adalah dua kali frekwensi masukan sebab setiap satu gelombang menghasilkan dua puncak gelombang positif.
Jika transformator tidak mempunyai cabang tengah dan di perlukan gelombang penuh,maka dapat di gunakan rangkainb diode dengan system jembatan.










Gambar 4.3 penyearah gelombang penuh system jembatan
Dalam 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 ). Inductor mempunyai sifat sebagai penahan sinyal AC sedangkan kapasitor mempunyai sifat sebagai pelolos (pass)untuk sinyal AC,sehingga untuk menghasilkan sinyal DC yang baik dapat di buat rangkaian penapis dengan menggunakan inductor,kapasitor atau gambungan keduanya.




Gambar 4.4 penyearah gelombang penuh system jembatan dengan tapis
Gambar 4.5 tegangan keluaran penyearah gelombang penuh dengan tapis

Penapis kapasitor berdasarkan deteksi puncak ,artinya pada saat gelombang masukan menuju nol maka diode akan dibias maju, pada saat ini kapasitor akan akan diisi muatan hingga tegangan puncak tercapai. Pada saat gelombang menuju negative,maka diode akan dibias mundur,karena kapasitor akan memepertahankan tegangan maksimumnya,muatan akan dilewatkan menuju resistensi beban  akan terisi lagi saat tegangan puncak berikutnya

3.       PERALATAN DAN BAHAN
1.       Osciloskop 1   buah
IMG0077A.jpg

            





                                     gmbr .Osciloskop
2.       Multimeter 2   buah 

IMG0069A.jpg 
               gbr. Multimeter
       
3.       Transformator  220V/9 V CT  1   buah 

IMG0158A.jpg
4.       Diode silicon IN 4007                               4   buah

5.       Resistor 470,1K1,3K3                    1   buah

6.       Kabel jumper                                             20 buah
IMG0070A.jpg
7.       Kapasitor 1000µF,100µF,470µF           1   buah


4.       DIAGRAM RANGAKAIAN




Gb.4.4 penyearah setengah gelombang




Gb.4.5 penyearah gelombang penuh dengan trafo CT




Gb.4.6 penyearah gelombang penuh system jembatan




Gb.4.7 penyearah gelombang penuh system jembatan dengan penapis kapasitor


5.       LANGKAH PERCOBAAN
5.1   penyearah setengah gelombang
1.       Rangkailah diode seperti pada gambar 4.4 dengan RL =470
2.       Dengan menggunakan multimeterukurlah arus dan tegangan beban.catat hasil pengukuran ke table 4.1
3.       Dengan mengunakan oscilloscope amati dan gambar pada kertas grafik bentuk gelombang sekunder trafo tegangan beban,VL
4.       Gantilah RL dengan 1K1 ulangi langkah 2 dan 3
5.       Gantilah RL dengan 3K3 ulangi langkah 2 dan 3

5.2   Penyearah gelombang penuh dengan trafo CT
1.       Rangkailah diode seperti gambar 4.5 dengan RL =470
2.       Dengan menggunakan multimeter ukurlah arus dan tegangan beban.cacat hasil pengukuran ke table 4.2
3.       Dengan menggunakan oscilloscope amati dan gambar pada kertas grafik bentuk gelombang sekunder trafo dan tegangan beban , VL
4.       Gantilah RL dengan 1K1 ulangi langkah 2 dan 3
5.       Gantilah RL dengan 3K3 ulangi langkah 2 dan 3
5.3   penyearah gelombang penuh system jebatan
1.       Rangkailah diode seperti gambar 4.6 dengan RL =470
2.       Dengan menggunakan multimeter ukurlah arus dan tegangan beban.cacat hasil pengukuran ke table 4.3
3.       Dengan menggunakan oscilloscope amati dan gambar pada kertas grafik bentuk gelombang sekunder trafo dan tegangan beban , VL
4.       Gantilah RL dengan 1K1 ulangi langkah 2 dan 3
5.       Gantilah RL dengan 3K3 ulangi langkah 2 dan 3

5.4   Penyarah gelombang penuh system jembatan
1.       Rangkailah diode seperti gambar 4.7 dengan RL =470 Ω dengan kapasitor dengan nilai 100µF
2.       Dengan menggunakan multimeter ukurlah arus dan tegangan beban.cacat hasil pengukuran ke table 4.4
3.       Dengan menggunakan oscilloscope amati dan gambar pada kertas grafik bentuk gelombang sekunder trafo dan tegangan beban , VL
4.       Gantilah RL dengan 1K1 ulangi langkah 2 dan 3
5.       Gantilah RL dengan 3K3 ulangi langkah 2 dan 3
6.       Gantilah kapasitor penapir menjadi  470µF,Ulangi langkah 2 sampai 5
7.       Gantilah kapasitor penapir menjadi  1000µF,Ulangi langkah 2 sampai 5
8.        
6.       LEMBAR KERJA
Tabel  4.1 penyearah setengah  gelombang.
Vin  [ v ]
Beban[]
Hasil pengukuran
Hasil perhitungan
IRL
VRL
IRL
VRL
9 v
470
16 µA
4,9 v
948 µA
4,56 v
9 v
1K1
3,9 mA
4,7 v
4,56 mA
4,56 v
12 v
3K3
1,87 mA
6,2 v
1,736 mA
5,72 v




Tabel  4.2 penyearah penuh dengan trafo CT
Vin  [ v ]
Beban[]
Hasil pengukuran
Hasil perhitungan
IRL
VRL
IRL
VRL
6 v
470
11,7 mA
5,5 v
10,8 mA
5,1 V
12 v
1K1
9,5 mA
11,7 v
10,82 mA
10,8 V
15 v
3K3
2,2 mA
2,8 v
4,05 mA
13,36 V



Tabel  4.3 penyearah gelombang penuh system jembatan
Vin  [ v ]
Beban[]
Hasil pengukuran
Hasil perhitungan
IRL
VRL
IRL
VRL
6 v
470
9 mA
4,5 v
9,4 mA
4,46 V
9 v
1K1
7 mA
9 v
8,59 mA
8,59 V
12 v
3K3
3,7 mA
11,7 v
3,5 mA
11,46 V


Tabel 4.4 penyearah gelombang penuh sistem jembatan dengan Filter
Vin [ v ]
Penapis  C
RL  [ ]
Multimeter
Osilloscope
(Vm)
A
V

6V

1000µF
470
12,3 mA
6,4 v
4,45 V
1K1
5.5 mA
6,8 v
3K3
2.5 mA
6,7 v

6V

100µF
470
12 mA
6 v
4,45 V
1K1
5.5 mA
6,7 v
3K3
2.5 mA
6,7 v

6V

470µF
470
12 mA
6 v
4,45 V
1K1
5.5 mA
6,8 v
3K3
2.5 mA
6,8 v


6.       TUGAS DAN PERTANYAAN
1.       Hitung arus pada dengan keluaran rangakaian 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 sistem jembatan ?
4.       Bagaimana hasil percobaan dan perhitungan arus dan tegangan keluran penyearah setangah gelombang dan gelombang penuh?
5.       Apakah pengaruh perubahan nilai kapasitor terhadap tegangan keluaran ?
6.       Berilah analisa hasil percobaan saudara ?





7.       JAWABAN DARI PERTANYAAN DI ATAS

1.       Perhitungan ARUS setengah gelombang (Pada tabel 4.1)
v  Jumlah kotak  2,8 (RL=470)
Vm = 2,8 x volt/div
       = 2,8 x 5 = 14 V
VRL = Vm : π
        = 14 : 3,14 =4,56 V
IR     = VRL: RL
        =4,56 : 470 = 984 µA
v  Jumlah kotak  2,8 (RL =1K)
Vm = 2,8 x volt/div
       = 2,8 x 5 = 14 V
VRL = Vm : π
        = 14 : 3,14 =4,56 V
IR     = VRL: RL
        =4,56 : 1K = 4,56 mA
v  Jumlah kotak  3,6 (RL = 3K3)
Vm = 3,6 x volt/div
       = 3,6 x 5 = 18 V
VRL = Vm : π
        = 18 : 3,14 =5,72 V
IR     = VRL: RL
        =5,72 : 3K3= 1,736 mA
Perhitungan ARUS gelombang penuh (Pada tabel 4.1)
v  Jumlah kotak  2,8 (RL=470)
Vm = 2,8 x volt/div x 2
       = 2,8 x 5 x 2 = 28 V
VRL = Vm : π
        = 28 : 3,14 =8,91 V
IR     = VRL: RL
        =8,91 : 470 =1896µA
v  Jumlah kotak  2,8 (RL =1K)
Vm = 2,8 x volt/div x 2
       = 2,8 x 5 x 2 =28 V
VRL = Vm : π
        = 28 : 3,14 =8,91 V
IR     = VRL: RL
        =8.91 : 1K = 8.91mA
v  Jumlah kotak  3,6 (RL = 3K3)
Vm = 3,6 x volt/div x 2
       = 3,6 x 5 x 2 = 36 V
VRL = Vm : π
        = 36 : 3,14 =11,46 V
IR     = VRL: RL
        = 11,46 : 3K3= 3,47 mA


2.       Perbedaan tegangan yang di hasilkan penyearah setengah gelombang dengan penyearah gelombang penuh perbandingan tegangan 1 : 2  kemudian  gambar pada layar oscilosco 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 : 2  \

5.        Pengaruhnya pada tegangan keluar adalah pada gelombang sinus,

6.         ANALISA DATA

Gb.4.1 penyearah setengah gelombang

pada percobaan ini gambar gelombang sinus tidak penuh karena hanya menggunakan 1 dioda silikon yang di bias maju,kemudian untuk menghitung Vm = tinggi gelombang x volt/div dan menghitung VDC = Vm/π



v  Pada beban  470 dengan tagangan masuk 9 v
Smbr 9V.RL470.jpg
Gbr. gelomabang sinus pada layar osilloscope pada volt/div 5 V

v  Pada beban  1K dengan tagangan masuk  9 V
smbr 9v.RL 1K.jpg
Gbr. gelomabang sinus pada layar oscilloscope pada volt/div 5 V

v  Pada beban 3K3 dengan tagangan masuk  12 V
smbr 12V.RL 3k3.jpg
Gbr. gelomabang sinus pada layar osilloscope pada volt/div 5 V













Gb.4.2 penyearah gelombang penuh dengan trafo CT
pada percobaan ini gambar gelombang sinus penuh,hanya menggunakan 2 dioda silikon yang di bias maju dengan pensuply menggunakan transformator CT ( transformator cabang tenggah ) tetapi jika menggunakan hanya 2 dioda tanpa menggunakan transformator CT tidak bisa menjadi penyearah gelombang penuh ,kemudian untuk menghitung Vm = tinggi gelombang x volt/div dan menghitung VDC = 2 Vm/π


v  Pada beban  470 dengan tagangan masuk 6 V
4.2 470omh.jpg
Gambar gelomabang sinus pada layar oscilloscope pada volt/div 2

v  Pada beban  3K3 dengan tagangan masuk 15 V
4.2 15V.jpg

v  Pada beban  1K dengan tagangan masuk 12 V
4.2 12V.jpg
Gambar gelomabang sinus pada layar oscilloscope pada volt/div 5













 Gambar gelomabang sinus pada layar oscilloscope pada volt/div 5










Gb.4.3 penyearah gelombang penuh system jembatan
pada percobaan ini gambar gelombang sinus penuh,hanya menggunakan 4 dioda silikon yang di bias maju dengan pensuply menggunakan transformator tanpa cabang tengah ,kemudian untuk menghitung Vm = tinggi gelombang x volt/div dan menghitung VDC = 2 Vm/



v  Pada beban  470 dengan tagangan masuk 6 V
4.3 470.jpg
Gambar gelomabang sinus pada layar oscilloscope pada volt/div 2

v  Pada beban  1K dengan tagangan masuk 9 V
4.3 1k.jpgGambar gelomabang sinus pada layar oscilloscope pada volt/div 5

v  Pada beban  3K3 dengan tagangan masuk 12 V
4.3 3k3.jpg
Gambar gelomabang sinus pada layar osilloscope pada volt/div 5







Gb.4.4 penyearah gelombang penuh system jembatan dengan penapis kapasitor


pada percobaan ini gambar gelombang sinus penuh,hanya menggunakan 4 dioda silikon yang di bias maju dengan pensuply menggunakan transformator tanpa cabang tengah kemudian pada tenggah rangkai dioda diberi kapasitor dengan tujuan untuk mengurangi tegangan riak pada gelombang ,untuk menghitung Vm = tinggi gelombang x volt/div dan menghitung VDC = 2 Vm/π


v  Pada penapisan C 1000µF dengan tagangan masuk 6 V
1000mikro.jpg
Gambar gelomabang sinus pada layar osilloscope pada Volt/div 5

v  Pada penapisan C 100µF dengan tagangan masuk 6 V
100uF.jpgGambar gelomabang sinus pada layar oscilloscope pada volt/div 5


v  Pada penapisan C 470 µF dengan tagangan masuk 6 V
470uF.jpg
Gambar gelomabang sinus pada layar osilloscope pada volt/div 5





8.        KESIMPULAN

              Dari percobaan diatas dapat kami simpulkan bahwa Dioda yang secara umum berfungsi sebagai penyearah tegangan, penyearah salah satu rangkaian yang berfungsi untuk mengubah tegangan AC menjadi DC. Penyearah diode mengikuti sifat diode yang akan menghantar saat dibias maju dan tidak konduksi saat bias mundur .

·         penyearah setengah gelombang hanya menggunakan 1 dioda yang diseri dengan beban yang di bisa maju dan tegangan yang di hasilkan hanya setengah dari gelombang penuh

·         penyearah gelombang penuh,dapat menggunakan 2 dioda dengan trafo CT dan menggunakan 4 dioda dan trafo tanpa cabang tangah.tujuan pemberian kapasitor pada sistem penyearah gelombang penuh untuk mengurangi riak yang pada gelombang agar lurus atau searah(DC),kemudian semakin besar pemberian nilai kapasitor maka gelombang semakin lurus










        

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar