Modul 3 Percobaan 3





1. Jurnal  [Kembali] 


2. Rangkaian Simulasi [Kembali] 

A.Rangkaian clamper positif



B.Rangkaian clamper negatif




C. clamper bertegangan panjar positif




Komponen yang dipakai :

1. Alternator sebagai sumber AC
2. Resistor 100k
3. Kapasitor 100nF
4. Dioda 1N4004
5.Battery (3V)

Alat yang digunakan:
1. Osiloskop

3. Video  [Kembali] 

A. Rangkaian Clamper Positif





B. Rangkaian Clamper Negatif





C. Rangkaian Clamper Bertegangan Panjar Positif





4. Prinsip Kerja [Kembali] 

   A. Prinsip kerja pada rangkaian clamper positif terdapat dua kondisi dimana saat setengah gelombang positif, arus mengalir menuju kapasitor lalu diteruskan menuju dioda dan resistor, karena dioda bersifat reverse bias sebab arus masuk ke kaki katoda yang memiliki hambatan yang besar, sehingga arus dibalikkan dan kapasitor akan terisi. Karena letak dioda dan R1 paralel sehingga tegangan dioda dan R1 sama yaitu mendekati nol. Kedua Saat setengah gelombang negatif, arus mengalir menuju dioda lalu masuk ke  diode melalui anoda,maka  arus dapat melewati dioda karena hambtan pada kaki anoda lebih kecil dibandingkan hampatan pada R. Tegangan pada kapasitor juga ikut mengalir ke resistor bersamaan tegangan dari dioda sehingga tegangan yang dihasilkan menjadi dua kali lebih besar, kondisi ini menyebabkan sinyal tergeser ke arah positif. 

 

B. Prinsip kerja pada Pada rangkaian clamper negatif, saat setengah gelombang positif, arus melewati kapasitor lalu menuju dioda dan R, arus yang menuju dioda akan masuk ke kaki anoda pada dioda, karena hambatan pada kaki anoda lebih kecil  sehingga arus dapat melewati dioda. Saat setengah gelombang negatif, arus megalir menuju dioda dan R, karena dioda bersifat reverse bias maka arus tidak dapat melewati dioda, karena hambatan pada dioda besar, maka arus dibalikkan sehingga arus yang melewati R menjadi dua kali lipat dan menyebabkan pergeseran ke arah negatif.

 

C. Prinsip kerja pada  Pada rangkaian clamper panjar, saat setengah gelombang positif, arus melalui kapasitor dan terjadi penyimpangan tegangan oleh kapasitor dan arus akan akan meleawati percabangan diode dan resistor dikarenakan diode terdapat kondisi reverse bias arus masuk dari kaki katoda ke anoda dan daerah depresi akan membesar karena ada tolak menolak antara dua kutub sehingga arus tidak bisa mengalir ke dioda karena arus sangat besar dan membuat arus mengalir ke R1. Saat setengah gelombang negatif, arus melewati percabangan batrai dan resistor, pada batrai tidak ada hambatan sedangkan resistor ada, sehingga dioda terjadi forward bias karena arus melalui anoda ke katoda dan daerah depresi mengecil karena ada tarik menarik antara 2 kutub maka terjadi penyimpangan pada kapasitor. Untuk tegangan keluaran output juga akan menjadi besar, dimana besarnya tegangan yaitu sebesar penambahan tegangan pada batrai.

5. Analisa [Kembali] 

1. Jelaskan Prinsip kerja rangkaian clamper positif, clamper negatif dan panjar! 

Jawab :

   A. Prinsip kerja pada rangkaian clamper positif terdapat dua kondisi dimana saat setengah gelombang positif, arus mengalir menuju kapasitor lalu diteruskan menuju dioda dan resistor, karena dioda bersifat reverse bias sebab arus masuk ke kaki katoda yang memiliki hambatan yang besar, sehingga arus dibalikkan dan kapasitor akan terisi. Karena letak dioda dan R1 paralel sehingga tegangan dioda dan R1 sama yaitu mendekati nol. Kedua Saat setengah gelombang negatif, arus mengalir menuju dioda lalu masuk ke  diode melalui anoda,maka  arus dapat melewati dioda karena hambtan pada kaki anoda lebih kecil dibandingkan hampatan pada R. Tegangan pada kapasitor juga ikut mengalir ke resistor bersamaan tegangan dari dioda sehingga tegangan yang dihasilkan menjadi dua kali lebih besar, kondisi ini menyebabkan sinyal tergeser ke arah positif. 

 

B. Prinsip kerja pada Pada rangkaian clamper negatif, saat setengah gelombang positif, arus melewati kapasitor lalu menuju dioda dan R, arus yang menuju dioda akan masuk ke kaki anoda pada dioda, karena hambatan pada kaki anoda lebih kecil  sehingga arus dapat melewati dioda. Saat setengah gelombang negatif, arus megalir menuju dioda dan R, karena dioda bersifat reverse bias maka arus tidak dapat melewati dioda, karena hambatan pada dioda besar, maka arus dibalikkan sehingga arus yang melewati R menjadi dua kali lipat dan menyebabkan pergeseran ke arah negatif.

 

C. Prinsip kerja pada  Pada rangkaian clamper panjar, saat setengah gelombang positif, arus melalui kapasitor dan terjadi penyimpangan tegangan oleh kapasitor dan arus akan akan meleawati percabangan diode dan resistor dikarenakan diode terdapat kondisi reverse bias arus masuk dari kaki katoda ke anoda dan daerah depresi akan membesar karena ada tolak menolak antara dua kutub sehingga arus tidak bisa mengalir ke dioda karena arus sangat besar dan membuat arus mengalir ke R1. Saat setengah gelombang negatif, arus melewati percabangan batrai dan resistor, pada batrai tidak ada hambatan sedangkan resistor ada, sehingga dioda terjadi forward bias karena arus melalui anoda ke katoda dan daerah depresi mengecil karena ada tarik menarik antara 2 kutub maka terjadi penyimpangan pada kapasitor. Untuk tegangan keluaran output juga akan menjadi besar, dimana besarnya tegangan yaitu sebesar penambahan tegangan pada batrai.

 

2. Jelaskan pengisian dan pengosongan kapasitor sertakan diagram pengisian dan pengosongannya! 

Jawab : 

Pengisian Kapasitor 

Pada saat saklar S dihubungkan ke posisi 1 maka ada rangkaian tertutup antara tegangan V, saklar S, tahanan R, dan C. Arus akan mengalir dari sumber tegangan Kapasitor melalui tahanan R yang ditandai dengan panah warna merah. Hal ini akan menyebabkan naiknya perbedaan potensial pada Kapasitor. Dengan demikian, arus akan menurun sehingga pada suatu saat tegangan sumber akan sama dengan perbedaan potensial pada Kapasitor. Akan tetapi arus akan menurun sehingga pada saat tegangan sumber sama dengan perbedaan potensial pada Kapasitor dan arus akan berhenti mengalir (I = 0). Pada saat saklar S dihubungkan pada posisi 2. pada saat itu kapasitor masih penuh muatannya. Karena itu arus akan mengalir melalui tahanan R. Pada saat sampai terjadi proses pengosongan kapasitor , tegangan kapasitor akan menurun sehingga arus yang melalui tahanan R akan menurun. Pada saat kapasitor sudah membuang seluruh muatannya (Vc = 0) sehingga demikian aliran arus pun berhenti (I = 0).


Gambar 5.14. Rangkaian R–C Dengan Sumber Tegangan Searah

Jika pada waktu t = 0 saklar dipindah ke posisi 1 maka akan ada arus mengalir untuk mengisi kapasitor , sampai kapasitor penuh. Arus yang mengalir makin kecil sedangkan tegangan kapasitor makin besar. Proses ini disebut proses pengisian kapasitor. Untuk menentukan besar arus dan tegangan dapat dibuat rangkaian ekivalen seperti Gambar 5.15. sebagai berikut : 




 

Gambar 5.15. Rangkaian ekivalen Untuk Menentukan V dan I pengisian Sesuai dengan hukum Kirchoff II tentang tegangan maka jumlah tegangan dalam rangkaian tertutup sama dengan nol. Atau

– V + VR + VC = 0 

VR = i R dimana i = dq / dt 

VC = q / C 

– V + i R + q / C = 0 

Jika V tetap maka arus menjadi i = V / R – q / RC. Pada saat t = 0, q = 0, arus pada t = 0 disebut arus awal I0 = V / R . Karena muatan q makin besar maka q / RC makin besar dan arus makin kecil, ketika arus i = 0 , maka :



 Pengosongan Kapasitor

Rangkaian uji untuk pengisian pengosongan seperti gambar dibawah ini, generator dengan gelombang kotak mensimulasikan tegangan arus searah yang di”on-off”kan. Pada t = 0 – 50mS tegangan generator tinggi mesimulasikan rangkaian mendapat tegangan arus searah, saat t = 50 -100ms rangkaian mendapat tegangan 0V. 


 

Gambar 5.17. Rangkaian Uji Pengisian dan Pengosongan Kapasitor

Dari hasil percobaan tergambar di layar CRO yang digambarkan pada gambar berikut ini. 



 

Gambar 5.18. Kurva pengisian dan pengosongan kapasitor

Terlihat saat t = 0 tegangan generator tinggi (on), tetapi tegangan VC tidak segera setinggi tegangan generator, tetapi secara eksponensial naik, yang pada puncaknya maksimum setelah 5 τ. Sementara arus, yang diukur oleh CRO pada tahanan R) pada t = 0 justru menunjukkan level maksimum, yang kemudian secara eksponensial turun, hingga setelah 5 τ nilainya nol. Perkalian tahanan dengan kapasitor disebut sebagai konstanta waktu 

τ = R . C 

R = Resistor / tahanan

C = Kapasitor 

Tegangan dan arus pada pengisian 



 

3. Jelaskan Pengaruh kapasitor terhadap rangkaian clamper! 

Jawab : 

Pengaruhnya adalah pada lamanya proses pengisian dan pengosongan kapasitornya. Semakin besar nilai suatu kapsitor maka akan semakin lama pengisian dan pengosongannya. Karena disini kapasitor berperan untuk meningkatkan tegangan dari sumber. Dan apabila Jika kapasitor pada rangkaian clamper dihilangkan,maka rangkaian tersebut bukanlah rangkaian clamper lagi.Output dari rangkaian tersebut tidak akan mengalami pergeseran level tegangan karena kapasitor yang berfungsi sebagai penyimpan tegangan dihilangkan,sehingga penambahan pada level tegangan tidak ada dan sinyal keluaran tidak mengalami pergeseran(gelombang input masih sama dengan output).

6. Link Download [Kembali] 

A. Rangkaian Clamper Positif KLIK DISINI

B. Rangkaian Clamper Negatif KLIK DISINI

C. Rangkaian Clamper Bertegangan Panjar Positif KLIK DISINI

D. Video Clamper Positif KLIK DISINI

E. Video Clamper Negatif KLIK DISINI

F. Video Clamper Bertegangan Panjar Positif KLIK DISINI

G. HTML  KLIK DISINI








No comments:

Post a Comment

BAHAN PRSENTASI UNTUK MATA KULIAH SISTEM DIGITAL SEMESTER GENAP 2020-2021 OLEH AHMAD MIZAN 1910953037 TEKNIK ELEKTRO ...