ELEKTRONIKA
I
“PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG”
Tanggal
Pengumpulan : 16 November 2016
Tanggal Praktikum :
10 November 2016
Waktu
Praktikum : 11.00 – 13.00 WIB
Nama : Rizki Fajar Bagaskara
NIM : 11150163000006
Kelompok/Kloter : 2 (Dua)/2 (Dua)
Nama Anggota :
1. Aulya
Antika Fitri (11150163000002)
2. Nia
Rosidah (11150163000014)
3. Annisa
Kharisma Insani (11150163000018)
Kelas
: Pendidikan
Fisika 3A
LABORATORIUM FISIKA
DASAR
PROGRAM STUDI
PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS ILMU TARBIYAH
DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM
NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2016
I.
TUJUAN PRAKTIKUM
1.
Memahami prinsip
kerja penyearahan setengah gelombang
2.
Memahami pengaruh
kapasitor terhadap tegangan keluaran
3.
Memahami sinyal
output yang dihasilkan pada penyearah setengah gelombang.
4.
Memahami materi
tentang penyearah gelombang pada mata kuliah elektronika
II.
DASAR TEORI
Dioda merupakan komponen elektronik yang terdiri dari dua
buah elektroda yaitu anoda dan katoda yang digunakan untuk meratakan
mengarahkan aliran ke satu jurusan, yaitu dari anoda menuju katoda (Herman,
2007).
Kapasitor merupakan suatu alat elektronik yang terdiri
dari konduktor dan isolator yang mempunyai sifat sebagai penyimpan muatan
listrik. Kapasitor memiliki fungsi sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar
kapasitor yaitu dapat dilalui arus AC dan tidak dapat dilalui arus DC, dapat
dimanfaatkan untyk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan
secara DC tetapi masih berhubungan dengan AC, artinya sebuah kapasitor
berfungsi sebagai kopling atau penghubung antara 2 rangkaian yang berbeda.
Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah power supply, maksudnya adalah
kapasitor sebagai ripple filter, disini sifat dasar kapasitor yaitu dapat
menyimpan muatan listrik yang berfungsi untuk memotong tegangan ripple (Herman,
2007).
Didalam perlalatan tersebut terdapat rangkaian yang
sering disebut sebagai adaptor atau penyearah yang mengubah sumber AC menjadi
DC. Bagian terpenting dari adaptor adalah berfungsinya dioda sebagai penyearah
(rectifier). Sebagian besar perlalatan elektronika memerlukan arus searah untuk
dapat bekerja, dalam hal ini yang dimaksud adalah power supply/catu daya yang
berfungsi sebagai rangkaian penyearah. Selain itu,didalam catu daya biasanya
diberi tambahan filter agar tegangan keluarannya lebih rata.
Rangkaian
penyearah gelombang merupakan rangkaian yang mengubah gelombang sinus AC
menjadi deretan pulsa DC. Ini merupakan dasar atau langkah awal untuk
memperoleh arus DC yang halus yang dibutuhkan oleh suatu perlalatan
elektronika. Bentuk dari suatu rangkaian penyearah pada rangkaian ini ialah
rangkaian penyearah gelombang penuh. (Malvino,2004:129)
Selain itu prinsip dari rangkaian penyearah setengah
gelombang ini adalah pada saat setengah gelombang pertama (puncak) melewati
dioda bernilai positif menyebabkan dioda dalam keadaan forward bias. Sehingga
arus dari setengah gelombang pertama ini bisa melewati diode. Pada setengah
gelombang kedua (lembah) yang bernilai negetif menyebabkan dioda dalam keadaan
reverse bias, sehingga arus dan setengah gelombang kedua yang bernilai negatif
tidak dapat melewatkan dioda (Sutanto :1994 :124).
Contoh rangkaian penyearah setengah gelombang digambarkan
pada ilustrasi gambar dibawah ini. Tegangan input dengan arus bolak-balik
melewati satu dioda penyearah kemudian pada outputnya tampak melewatkan
"gunung" dari sinyal sinus dan menghambat fase
"lembah"-nya. Hal ini mengakibatkan keluaran dari penyearah setengah
gelombang memiliki banyak riak (riple) dan membutuhkan kapasitor yang besar
untuk meng-"halus"-kannya.
Perhitungan tegangan DC keluaran dari penyearah setengah
gelombang mengacu pada kondisi saat fasa on dan off pada gelombang output. Pada
saat fase positif, dioda menghantar sehingga tegangan keluaran saat itu sama
dengan Vmax dari sinyal input. Kemudian saat fase negatif, dioda tidak
menghantar sehingga tegangan keluaran pada fase ini sama dengan nol.
III.
ALAT DAN BAHAN
No
|
Gambar
|
Keterangan
|
1
|
 |
Papan Plug-In
|
2
|
 |
Catu Daya Sumber Tegangan AC
|
3
|
 |
Resistor 100kΩ
Resistor 4,7kΩ
|
4
|
 |
Diode 1N4002
|
5
|
 |
Kapasitor 1 µF/35V
Kapasitor 10 µF/35V
|
6
|
 |
Multimeter Digital
|
7
|
 |
Osiloskop
|
8
|
 |
Kabel Penghubun
|
9
|
 |
Jumper
|
IV.
LANGKAH KERJA
a. Tanpa menggunakan kapasitor
Gambar
|
Langkah Kerja
|
 |
Menyiapkan alat dan bahan, kemudian rangkai
seperti pada gambar
|
 |
Atur catu daya pada tegangan pada AC,
kemudian nyalakan!
|
 |
Ukurlah tegangan masuk dengan menggunakan
multimeter yang sudah diatur untuk pengukuran tegangan pada AC. Kemudian
ukurlah tegangan keluar dengan menggunakan multimeter yang sudah diatur untuk
tegangan pada DC.
|
 |
Atur Ch 1 untuk tegangan masuk dan Ch 2
untuk tegangan keluaran.
Amati dan sketsa geloimbang!
|
b. Dengan menggunakan kapasitor
Gambar
|
Langkah Kerja
|
 |
Siapkan alat dan bahan, kemudian rangkai
seperti pada gambar
|
 |
Pada osiloskop
Atur Ch 1 untuk tegangan masuk
Dan Ch 2 untuk tegangan keluar
Amati dan sketsa gelombang yang terbentuk
|
 |
Lakuakan langkah di atas dengan mengubah
komponen resistor dan kapasitornya
1. 100 kΩ dan
2. 100 kΩ dan
3. 4,7 kΩ dan
4. 4,7 kΩ dan
|
V.
DATA PERCOBAAN
Percobaan 1 (tanpa kapasitor)
Tegangan
|
Menggunakan
Multimeter
(v)
|
Div Vertikal Osiloskop
|
Div
Horizontal
Osiloskop
|
V/Div (v)
|
Time/Div (ms)
|
Va
|
0,18
|
6
|
4
|
5
|
5
|
Vb
|
4,94
|
3
|
4
|
5
|
5
|
Percobaan 2 (dengan kapasitor)
No.
|
Kapasitor
(µF)
|
Hambatan
(Ω)
|
Menggunakan Multimeter (V)
|
Div vertikal Osiloskop
|
V/Div
(V)
|
Time/Div
(ms)
|
Div
Horizontal
Osiloskop
|
1.
|
1,0 µF/35V
|
100 kΩ
|
13,62
|
2,1
|
1
|
5
|
4
|
2.
|
10 µF/35V
|
100 kΩ
|
14,66
|
2,5
|
0,1
|
5
|
4
|
3.
|
10 µF/35V
|
4,7 kΩ
|
12,61
|
3,8
|
1
|
5
|
4
|
4.
|
1,0 µF/35V
|
-
|
14,90
|
0,8
|
0,005
|
5
|
4
|
VI.
PENGOLAHAN DATA
Percobaan 1
Sebelum menggunakan dioda
•
Tegangan puncak ke puncak (Vpp)
Vpp= Div vertikal (kotak) x Volt/Div
=
6 x 5 Volt/DIV
=
30 Volt
•
Tegangan maksimum (Vmax)
 
= 15 V
•
Periode = Div Horizontal (kotak) x Time/div
= 4 x 5.10-3 S/Div
= 20x10-3 S
•
Frekuensi =
 
= 50 Hz
Setelah menggunakan dioda
•
Tegangan puncak ke puncak (Vpp)
Vpp= Div vertikal (kotak) x Volt/Div
=
3 x 5 Volt/DIV
|
Percobaan 2
(dengan menggunakan 10µF/35V dan 4,7 kΩ)
•
Tegangan puncak ke puncak (Vpp)
Vpp= Div vertikal (kotak) x Volt/Div
=
3,8 x 1 Volt/DIV
=
3,8 Volt
•
Tegangan maksimum (Vmax)
 
= 1,9 V
•
Periode = Div Horizontal (kotak) x Time/div
= 4 x 5.10-3 S/Div
= 20x10-3 S
•
Frekuensi =
 
= 50 Hz
•
Vb = Vrms x
=
1,261 x 3,14
= 3,959 v
|
=
15 Volt
•
Tegangan maksimum (Vmax)
 
= 7,5 V
•
Periode = Div Horizontal (kotak) x Time/div
= 4 x 5.10-3 S/Div
= 20x10-3 S
•
Frekuensi =
 
= 50 Hz
Pengukuran Multimeter
•
Va = Vrms x
 
=
0,18 x √2
= 0,25 v
•
Vb = Vrms x
=
4,94 x 3,14
= 15,51 v
|
Percobaan 2
(dengan
menggunakan 10 µF/35V dan tanpa
hambatan)
•
Tegangan puncak ke puncak (Vpp)
Vpp= Div vertikal (kotak) x Volt/Div
=
0,8 x 5Volt/DIV
=
0,4` Volt
•
Tegangan maksimum (Vmax)
 
= 0,2 V
•
Periode = Div Horizontal (kotak) x Time/div
= 4 x 5.10-3 S/Div
 S
•
Frekuensi =
 
= 50 Hz
•
Vb = Vrms x
=
0,1490 x 3,14
= 0,4678 v
|
Percobaan 2
(dengan
menggunakan 1,0µF/35V dan 100
kΩ)
•
Tegangan puncak ke puncak (Vpp)
Vpp= Div vertikal (kotak) x Volt/Div
=
2,1 x 1 Volt/DIV
=
2,1` Volt
•
Tegangan maksimum (Vmax)
 
= 1,05 V
|
|
•
Periode = Div Horizontal (kotak) x Time/div
= 4 x 5.10-3 S/Div
= 20x10-3 S
•
Frekuensi =
= 50 Hz
•
Vb = Vrms x
=
1,362 x 3,14
= 4,276 v
|
|
Percobaan 2
(dengan menggunakan 10
µF/35V dan 100 kΩ)
•
Tegangan puncak ke puncak (Vpp)
Vpp= Div vertikal (kotak) x Volt/Div
=
2,5 x 0,1 Volt/DIV
=
0,25` Volt
•
Tegangan maksimum (Vmax)
 
= 0,125 V
•
Periode = Div Horizontal (kotak) x Time/div
= 4 x 5.10-3 S/Div
= 20x10-3 S
•
Frekuensi =
 
= 50 Hz
•
Vb = Vrms x
=
0,146 x 3,14
= 0,4603 v
|
VII.
PEMBAHASAN
Pada praktikum kali
ini, tentang penyearah setengah gelombang dengan menggunakan 1 buah dioda yang
berfungsi menyearahkan sinyal input atau dari sumber tegangan AC menjadi
tegangan DC. Seperti halnya pada percobaan ini, dilakukan percobaan tentang
penyearah setengah gelombang dengan menggunakan kapasitor yang berbeda dan
tanpa menggunakan kapasitor. Kapasitor adalah komponen elektronika yang
mempunyai kemampuan untuk menyimpan muatan listrik tanpa waktu tertentu serta
sebagai filter dalam percobaan kali ini.
Percobaan pertama
rangkaian penyearah setengah gelombang tanpa menggunakan kapasitor di peroleh
tegangan output pada channel 2 setelah dioda dengan menggunakan multimeter
sebesar 15,51 Volt sedangkan pada perhitungan di osiloskop diperoleh
tegangannya sebesar 15 Volt. Terlihat bahwa terjadi perbedaan antara hasil
pengukuran yang berasal dari osiloskop dan hasil pengukuran yang didapatkan
pada multimeter hal ini dikarenakan pengaruh dari hambatan pada kabel
penghubung yang di gunakan, karna semakin panjang kabel tersebut maka akan
semakin besar hambatan pada kabel tersebut maka tegangan yang dihasilkan pun
berbeda.
Pada frekuensi yang
didapatkan pada percobaan 1, nilai dari frekuensi input sebesar 50 Hz dan nilai
dari frekuensi output pun sebesar 50 Hz. Hal ini sudah sesuai dengan teori yang
ada karna nilai frekuensi input (fin) = nilai dari frekuensi
outputnya (fout). Karna setelah menggunakan dioda sinyal output
hanya menyearahkn bagian gelombang yang bernilai positif saja, sedangkan nilai
negatif dari gelombang tersebut dihilangkan.
Pada percobaan ke
dua, dengan menggunakan kapasitor yang terpasang. Yang pertama dengan
menggunakan kapasitor sebesar 1 µF dan resistor 100kΩ didapat tegangan pada
osiloskop sebesar 2,1 Volt dan tegangan pada multimeter sebesar 4,276 Volt.
Pada percobaan selanjutnya dengan menggunakan kapasitor sebesar 10µF dan
resistor 100kΩ didapatkan tegangan pada osiloskop sebesar 0,25 Volt dan
tegangan pada multimeter sebesar 0,46 Volt. Dari data percobaan diatas
diketahui bahwa nilai tegangan pada multimeter selalu lebih besar dibandingkan
dengan nilai tegangan pada osiloskop dikarenakan pengukuran pada osiloskop
terjadi kesalahan paralaks yang menyebabkan perbedaan tersebut dan panjangnya
kabel penghubung yang digunakan pada osiloskop yang menyebabkan nilai hambatan
tersebut lebih besar dibandingkan dengan nilai hambatan pada multimeter.
Pada percobaan
dengan menggunakan resistor 4,7kΩ dan kapasitor sebesar 1µF didapatkan hasil
tegangan pada osiloskop selalu lebih kecil dibandingkan dengan nilai tegangan
pada multieter, begitu pula dengan yang menggunakan kapasitor sebesar 10µF
didapatkan hasil tegangan pada osiloskop selalu lebih rendah dibandingkan
tegangan pada multimeter. Dari data percobaan diatas diketahui bahwa nilai
tegangan pada multimeter selalu lebih besar dibandingkan dengan nilai tegangan
pada osiloskop dikarenakan pengukuran pada osiloskop terjadi kesalahan paralaks
yang menyebabkan perbedaan tersebut dan panjangnya kabel penghubung yang
digunakan pada osiloskop yang menyebabkan nilai hambatan tersebut lebih besar
dibandingkan dengan nilai hambatan pada multimeter.
VIII. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengamatan pada percobaan penyearah
setengah gelombang , maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1.
Pada penyearah
setengah gelombang hanya dapat menyearahkan sinyal yang bernilai positif saja.
2.
Kapasitor berfungsi
sebagai tapis atau filter yang digunakan menghilangkan fluktasi pada sinyal
output setelah di searahkan.
3.
Sinyal output
memiliki nilai frekuensi yang sama dengan sinyal inputnya.
IX.
KOMENTAR DAN SARAN
1. Kurangnya
alat sehingga membuat praktikum kurang efisien.
2. Kurang
bekerjanya alat atau kesalahan yang terjadi saat praktikum sehingga tidak
diperoleh data yang dibutuhkan.
3. Seharusnya
praktikan harus lebih teliti dalam merangkai alat yang digunakan dan dalam
melakukan praktikum.
X.
DAFTAR PUSTAKA
Dwi, Herman Surjono. 2007. Elektronika Teori dan Penerapan. Jawa Timur: Cerdas Ulet
Kreatif
Malvino. 2004. Prinsip-prinsip Elektronika Buku Satu. Jakarta: Salemba Teknika
Sutanto. 1994. Rangkaian Elektronika. Depok: Universitas Indonesia.
Permono. 2016.
Penyearah Gelombang Penuh dan Setengah. http://belajarelektronika.net/penyearah-gelombang-penuh-dan-setengah/ (Diakses pada 9
November 2016 pukul 18.45 WIB)
TUGAS PASCA
PRAKTIKUM
1.
Buatlah kesimpulan dari
praktikum ini ?
2.
Buatlah grafik hubungan
antara hambatan terhadap tegangan output, dan kapasitor terhadap tegangan
output!
3.
Kesalahan relative antara
tegangan input dan output dengan multimeter terhadap tegangan yang ada
diosiloskop, sisipkan gambar sinyal yang ada diosiloskop!
Jawaban :
1.
Berdasarkan hasil pengamatan pada percobaan penyearah setengah gelombang ,
maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
Ø
Pada penyearah setengah gelombang hanya dapat menyearahkan sinyal yang
bernilai positif saja.
Ø
Kapasitor berfungsi sebagai tapis atau filter yang digunakan menghilangkan
fluktasi pada sinyal output setelah di searahkan.
Ø
Sinyal output memiliki nilai frekuensi yang sama dengan sinyal inputnya.
2.
3.
Lampiran
 |
 |
|
 |
|||
 |
|||
 |
[1] Permono. 2016. Penyearah Gelombang Penuh dan Setengah. http://belajarelektronika.net/penyearah-gelombang-penuh-dan-setengah/ (Diakses pada 9 November 2016 pukul 18.45 WIB)
yuhuuu...bermanfaat sekali min
BalasHapuspower supply hp
Nice
BalasHapusGambar nya gak bisa kebuka bang
BalasHapus