RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH
MENGGUNAKAN FILTER KAPASITOR MENGGUNAKAN FILTER KAPASITOR
Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang pa
Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistemling penting bagi sistem elektronika. Ada dua sumber catu daya yaitu sumber AC dan sumber DC. elektronika. Ada dua sumber catu daya yaitu sumber AC dan sumber DC. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak - balik, sedangkan s
Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak - balik, sedangkan sumberumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah.
tegangan DC merupakan sumber tegangan searah. Bila dilihat dengan osiloskop
Bila dilihat dengan osiloskop seperti berikut.seperti berikut.
(a) Tegangan AC (a) Tegangan AC (b) Tegangan DC Gambar 1. (b) Tegangan DC Gambar 1. P Peenynyeeaarraahh ((RRececttiif f iieerr)) S
Seeppeerrttii tteellaahh kkiittaa kkeettaahuhuii bbaahhwwaa hhaammppiirr sseemumuaa ppeerraallaattaann e
elleekkttrroonniikkaa mmeennggggununaakkaann ppoowweerr ssuuppllaayy ((ccaattuu ddaayyaa aarruuss sseaearraahh)).. S
Suuddaahh bbaarraanngg tteennttuu ddaallaam m hhaall iinnii kkiittaa bbrruussaahhaa ununttuukk m
meennddaappaattkkaann ssuuaattuu ssumumbbeerr aarruuss sseaearraahh yyaanngg ddiisseessuuaaiikkaann d
deennggaann pprriinnssiipp--pprriinnssiipp eekkoonnoommiiss ddaann k
keeununttununggaann llaaiinnnnyyaa yyaanngg sseessuuaaii ddeennggaann ppeerrssyyaarraattaann d
diiaattaass aaddaallaah h mmeennddaappaattkkaann aarruus s sseaearraahh ddaarrii ssumumbbeerr aarruuss b
boollaakk bbaalilikk aattaauu aarruuss AACC ((AAlltteerrnnaattiinngg CCuurreenntt)).. RRaanngkgkaaiiaann y
yaanngg ddiimmaakkssuudd ddiissiinnii aaddaallaahh rraanngkgkaaiiaann ppeennyyeaearraahh ggeelloommbbaanngg y
d diiooddaa c c.. RRaannggkkaaiiaann pepenynyeeaarraahh ggeelloommbbaanngg ppeenuhnuh ddeennggaann 44 bbuuaahh diode diode
Sumber Tegangan Bila diamati sumber AC tegangan berayun Sumber Tegangan Bila diamati sumber AC tegangan berayun sewaktu-waktu pada kutub positif dan
waktu pada kutub positif dan sewaktu-waktu pada kutub negatif,sewaktu-waktu pada kutub negatif, sedangkan sumber AC selalu pada satu kutub s
sedangkan sumber AC selalu pada satu kutub saja, positif saja atauaja, positif saja atau negatif saja. Dari sumber AC dapat disearahkan menjadi sumber DC negatif saja. Dari sumber AC dapat disearahkan menjadi sumber DC dengan menggunakan rangkaian penyearah yang di bentuk dari dioda. dengan menggunakan rangkaian penyearah yang di bentuk dari dioda. Ada tiga macam rangkaian penyearah dasar yaitu penyearah setengah Ada tiga macam rangkaian penyearah dasar yaitu penyearah setengah gelombang, gelombang penuh dan sistem jembatan.
gelombang, gelombang penuh dan sistem jembatan.
(a) Penyearah Setengah (a) Penyearah Setengah
Gelombang
Gelombang (b) (b) PenyearahPenyearah
Gelombang
Gelombang Penuh Penuh (c) (c) PenyearahPenyearah Sistem Jembatan Gambar
Sistem Jembatan Gambar
Rangkaian Penyearah Biasanya output dari rangkaian diberi suatu Rangkaian Penyearah Biasanya output dari rangkaian diberi suatu filter kapasitor untuk menghilangkan riak sehingga diperoleh tegangan filter kapasitor untuk menghilangkan riak sehingga diperoleh tegangan DC yang stabil. Tegangan DC juga
DC yang stabil. Tegangan DC juga dapat diperoleh dari batere. Dengandapat diperoleh dari batere. Dengan penggunaan batere ditawarkan sumber tegangan DC yang stabil dan penggunaan batere ditawarkan sumber tegangan DC yang stabil dan portable namun dapat habis tergantung kapasitas batere tersebut. portable namun dapat habis tergantung kapasitas batere tersebut. Tegangan yang tersedia dari suatu sumber tegangan yang ada
Tegangan yang tersedia dari suatu sumber tegangan yang ada biasanyabiasanya tidak sesuai dengan kebutuhan. Untuk itu diperlukan suatu
tidak sesuai dengan kebutuhan. Untuk itu diperlukan suatu regulatorregulator tegangan yang berfungsi untuk menjaga agar tegangan bernilai konstan tegangan yang berfungsi untuk menjaga agar tegangan bernilai konstan pada nilai tertentu. Regulator tegangan ini biasanya berupa IC dengan pada nilai tertentu. Regulator tegangan ini biasanya berupa IC dengan
yaitu input, ground dan output. Dalam menggunakan IC ini tegangan yaitu input, ground dan output. Dalam menggunakan IC ini tegangan input harus lebih besar beberapa persen (tergantung pada data sheet) input harus lebih besar beberapa persen (tergantung pada data sheet) dari tegangan yang akan diregulasikan
dari tegangan yang akan diregulasikan
PENYEARAH GELOMBANG PENUH DENGAN FILTER C PENYEARAH GELOMBANG PENUH DENGAN FILTER C
gambar 5 : rangkaian penyearah gelombang penuh dengan filter C gambar 5 : rangkaian penyearah gelombang penuh dengan filter C Analisis Rangkaian
Analisis Rangkaian Berb
Berbeda eda dengan penyearah gelombandengan penyearah gelombang g penuh dengan penuh dengan mengmenggunakangunakan Transformator CT. Pada rangkaian kali ini menggunakan transformator Transformator CT. Pada rangkaian kali ini menggunakan transformator
ta
tanpnpa a CTCT, , dedengngan an pepenynyeaeararah h 4 4 bubuah ah didiododa. a. SiSilalahkhkan an ikikututi i alalur ur dadariri masing-masing siklus. Keduanya akan masuk keluar dengan arah yang masing-masing siklus. Keduanya akan masuk keluar dengan arah yang sama dan berakhir di lawan potensialnya. Sehingga bentuk gelombang sama dan berakhir di lawan potensialnya. Sehingga bentuk gelombang ke
keluluararan an sesemumuananya ya beberurupa pa bubukikit t (t(tegegangangan an poposisititif)f). . Dan Dan adadananyaya ka
kapapasisitotor r memembmbuauat t tetegagangngan an riripppple le kekecicil. l. KaKapapasisitotor r memelalakukukakann pembuangan saat terjadi pergantian siklus. Dan melakukan pengisian pembuangan saat terjadi pergantian siklus. Dan melakukan pengisian saat arus dari kedua potensial yang disearahkan tersebut mengalirinya. saat arus dari kedua potensial yang disearahkan tersebut mengalirinya. Unt
Untuk uk menmendapdapatkatkan an teteganggangan an outoutput put yang yang leblebih ih efeefektip ktip andanda a dapdapatat men
mengguggunaknakan an filfilter ter phiphi. . YaiYaitu tu dendengan gan memenamnambah bah satsatu u kapkapasiasitor tor laglagii (di
(dipaspasang ang parparalealel, l, agar agar nilnilai ai kapasitkapasitansi ansi berbertamtambah, bah, sehsehingingga ga wakwaktutu buang semakin lama dan gelombang pun akan nyaris lurus), dan satu buang semakin lama dan gelombang pun akan nyaris lurus), dan satu in
induduktktoror. . DaDari ri hasihasil l pepercrcobobaaaan n yayang ng sasaya ya lalakukukakan. n. NiNilalai i R1 R1 pupunn mempengaruhi keefektifan tegangan output. Dari percobaan, R1 yang mempengaruhi keefektifan tegangan output. Dari percobaan, R1 yang bernilai 1,5 KOhm menghasilkan gelombang keluaran yang lebih efektif bernilai 1,5 KOhm menghasilkan gelombang keluaran yang lebih efektif (gelombang nyaris lurus) , dibandingkan dengan menggunakan R1 yang (gelombang nyaris lurus) , dibandingkan dengan menggunakan R1 yang bernilai 100 Ohm.
bernilai 100 Ohm.
pad
Fungsi filter
Fungsi filter
Contoh rangkaian penyearah dengan menggunakan filter kapasitor Contoh rangkaian penyearah dengan menggunakan filter kapasitor
•
• Arus Riak (Ripple Current)Arus Riak (Ripple Current)
Akibat dari arus ripple sedikit banyak mengganggu keluaran dari catu Akibat dari arus ripple sedikit banyak mengganggu keluaran dari catu daya. Ilustrasi berikut menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari daya. Ilustrasi berikut menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari rangkaian penyearah setengah gelombang dengan
rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor.filter kapasitor.
Garis b-c kira-kira adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, di Garis b-c kira-kira adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, di mana pada keadaan i
mana pada keadaan ini ni arus untuk beban arus untuk beban R1 dicatu olR1 dicatu oleh teganganeh tegangan kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah garis lurus, tetapi
kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah garis lurus, tetapi eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor. eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor.
Kemiringan kurva b-c bergantung pada besar arus I yang mengalir ke Kemiringan kurva b-c bergantung pada besar arus I yang mengalir ke beban R. Jika
beban R. Jika arus I arus I = 0 (ti= 0 (tidak ada beban) mdak ada beban) maka kurva b-c aaka kurva b-c akankan membentuk garis horizontal. Namun jika beban arus semakin besar, membentuk garis horizontal. Namun jika beban arus semakin besar, kemiringan kurva b-c akan semakin tajam. Tegangan yang keluar akan kemiringan kurva b-c akan semakin tajam. Tegangan yang keluar akan berbentuk gigi gergaji dengan tegangan
berbentuk gigi gergaji dengan tegangan rippleripple yang besarnya adalah :yang besarnya adalah : V r = V M -V L
V r = V M -V L dan tegangan
dan tegangan dc ke dc ke beban adalah beban adalah ::
V dc = V M + V r /2 V dc = V M + V r /2 Tipe – tipe filter : Tipe – tipe filter : 1.
1. Filter Choke (Induktor)Filter Choke (Induktor)
2.
2. Filter KapasitorFilter Kapasitor
Filter RC
PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG (HALF WAVE) PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG (HALF WAVE)
gambar 1 : rangkaian penyearah setengah gelombang gambar 1 : rangkaian penyearah setengah gelombang Analisa Rangkaian
Analisa Rangkaian In
Inpuput t padpada a rarangngkaikaian an tetersrsebebut ut adadalalah ah ararus us bobolalak k balbalik ik (( Alternating Alternating Current
Current ). Dan dihasilkan output). Dan dihasilkan output arus arus searasearah h (Dir(Direct ect CurrCurrent)ent), karena, karena hany
hanya a menmengguggunakanakan n 1 1 buah buah diodioda. da. DioDioda da tertersebsebut ut berberfunfungsi gsi sebsebagaiagai pe
penynyeaeararah. h. SaaSaat t siklsiklus us poposisititif f (ali(aliraran n tetegagangngan an posiposititif) f) ararus us dadapatpat mel
melewaewati ti diodioda da (di(diterteruskauskan n ke ke R1R1), ), sehsehingingga ga gelgelombombang ang padpada a siksikluslus pos
positiitif f kelkeluar uar sebsebagai agai outoutputput. . NamNamun un saasaat t siksiklus lus negnegatiatif, f, aruarus s tidtidakak mengalir, karena terhalang dioda. Oleh karena itu outputnya bernilai nol. mengalir, karena terhalang dioda. Oleh karena itu outputnya bernilai nol. Siklus positif dan negatif berlangsung secara terus menerus, sehingga Siklus positif dan negatif berlangsung secara terus menerus, sehingga didapat bentuk gelombang keluaran berupa bukit tanpa lembah. Selang didapat bentuk gelombang keluaran berupa bukit tanpa lembah. Selang ant
antar ar bubukikit t ititululah ah jejeda da yayang ng didisesebababkbkan an sisiklklus us nenegagatitif f titidadak k dadapatpat men
mengalgalir ir karkarena ena adaadanya nya diodioda, da, sehingsehingga ga gelgelombombang ang kelkeluaruaran an hanhanyaya set
setengengah ah gelgelombombang. ang. OlOleh eh karkarena ena ituitulahlah, , ranrangkaigkaian an di di ataatas s disdisebuebutt ra
rangngkakaiaian n pepenynyeaeararah h sesetetengngah ah gegelolombmbangang. . (f(frerekwkwenensi si ininpuput t = = 2 2 xx frekwensi output)
frekwensi output)
PENYEARAH GELOMBANG PENUH (FULL WAVE) DENGAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH (FULL WAVE) DENGAN TRANSFORMATOR CENTRE TAP (CT)
TRANSFORMATOR CENTRE TAP (CT)
gambar 2 : rangkaian penyearah gelombang penuh gambar 2 : rangkaian penyearah gelombang penuh Analisa Rangkaian
Analisa Rangkaian
Adanya 2 dioda menyebabkan CT menjadi common ground. Siklus dari Adanya 2 dioda menyebabkan CT menjadi common ground. Siklus dari CT tidak mengalir karena terhalang oleh kedua dioda. Sedangkan dua CT tidak mengalir karena terhalang oleh kedua dioda. Sedangkan dua siklus yang lainnya diteruskan ke Resistor 1 dengan arah yang sama. siklus yang lainnya diteruskan ke Resistor 1 dengan arah yang sama. Sehin
Sehingga, gga, gelomgelombang bang kelukeluaran aran semusemuanya anya beruberupa pa bukit (input bukit (input berupberupaa ge
gellomombabang ng sisinunusosoididal al / / AAC)C). . OleOleh h kakarreena na ititu, u, rranangkgkaiaian an didiatatasas dinamakan penyearah gelombang penuh dengan Transformator Centre dinamakan penyearah gelombang penuh dengan Transformator Centre Tap. Karena, rangkaian pertama di atas pun dapat menjadi penyearah Tap. Karena, rangkaian pertama di atas pun dapat menjadi penyearah
gelombang penuh, dengan menggunakan 4 buah dioda. gelombang penuh, dengan menggunakan 4 buah dioda. Wa
gambar 3 : rangkaian penyearah setengah gelombang dengah filter C gambar 3 : rangkaian penyearah setengah gelombang dengah filter C
Analisis Rangkaian Analisis Rangkaian Y
Yanang g memembmbededakaakan n rarangngkaikaian an gagambmbar ar 3 3 dedengngan an gambgambar ar 1 1 adadalalahah adanya capasitor sebagai filter. Saat siklus positif, capasitor melakukan adanya capasitor sebagai filter. Saat siklus positif, capasitor melakukan pengisian bersamaan dengan terjadinya output siklus positif. Dan saat pengisian bersamaan dengan terjadinya output siklus positif. Dan saat siklus negatif kapasitor melakukan pembuangan karena siklus negatif siklus negatif kapasitor melakukan pembuangan karena siklus negatif ti
tidadak k mmenengagallirir. . SeSehihingngga ga jjararak ak anantatar r bubukikit t papada da rrananggkakaiian an iinini di
dihuhububungngkakan n ololeh eh gagariris s mimiriringng/ / kurvkurva a b-b-c c yayang ng merumerupapakakan n hahasisill pembuangan kapasitor (tegangan capasitor). Adanya filter inilah yang pembuangan kapasitor (tegangan capasitor). Adanya filter inilah yang membuat tegangan keluaran lebih efektif karena tegangan ripple yang membuat tegangan keluaran lebih efektif karena tegangan ripple yang kecil. Tegangan ripple secara matematis dapat dihitung dengan rumus : kecil. Tegangan ripple secara matematis dapat dihitung dengan rumus :
V
Vrr = V= VMM-V-VLL …...…... (1)(1)
gambar 4 : bentuk gelombang dengan filter kapasitor gambar 4 : bentuk gelombang dengan filter kapasitor
Catudaya atau power supply merupakan suaturangkaian elektronic yang Catudaya atau power supply merupakan suaturangkaian elektronic yang mengubah arus listrik bolak-balik menjadi arus listrik searah.
mengubah arus listrik bolak-balik menjadi arus listrik searah.
Hampir semua peralatan elektronik membutuhkan catudaya agar
Hampir semua peralatan elektronik membutuhkan catudaya agar dapatdapat berfungsi.
berfungsi.
Beberapa radio atau tape kecil menggunakan baterai sebagai sumber Beberapa radio atau tape kecil menggunakan baterai sebagai sumber tenaga namun sebagian besar menggunakan listrik PLN sebagai sumber tenaga namun sebagian besar menggunakan listrik PLN sebagai sumber tenaganya. Untuk itu dibutuhkan suatu rangkaian
tenaganya. Untuk itu dibutuhkan suatu rangkaian yang dapat mengubahyang dapat mengubah arus listrik bolak-balik dari PLN menjadi arus listrik searah. Ada banyak arus listrik bolak-balik dari PLN menjadi arus listrik searah. Ada banyak jenis atau variasi rangkaian catudaya dengan segala kelebihan dan jenis atau variasi rangkaian catudaya dengan segala kelebihan dan
kekurangannya. Namun secara prinsip rangkaian catudaya terdiri atas kekurangannya. Namun secara prinsip rangkaian catudaya terdiri atas transformator, dioda dan condensator.
transformator, dioda dan condensator. Rangkaian penyearah (rectifier circuit). Rangkaian penyearah (rectifier circuit).
Bagian utama atau boleh dikatakan jantung suatu catudaya adalah Bagian utama atau boleh dikatakan jantung suatu catudaya adalah rangkaian penyearah yang mengubah gelombang sinus AC menjadi rangkaian penyearah yang mengubah gelombang sinus AC menjadi deretan pulsa DC. Ini merupakan dasar atau langkah
deretan pulsa DC. Ini merupakan dasar atau langkah awal untukawal untuk memperoleh arus DC halus yang dibutuhkan oleh suatu peralatan memperoleh arus DC halus yang dibutuhkan oleh suatu peralatan elektronik. elektronik. A A B B
Rangkaian dasar penyearah gelombang penuh seperti terlihat pada Rangkaian dasar penyearah gelombang penuh seperti terlihat pada
gambar. Menggunakan dua dioda dan satu center tape transformer. Jika gambar. Menggunakan dua dioda dan satu center tape transformer. Jika titik tengah transformer ditemukan maka tegangan di kedua ujung lilitan titik tengah transformer ditemukan maka tegangan di kedua ujung lilitan sekunder berlawanan fasa 180 derajat. Jadi ketika misalnya tegangan sekunder berlawanan fasa 180 derajat. Jadi ketika misalnya tegangan dititik A mengayun kearah positif diukur dari titik tengah lilitan sekunder dititik A mengayun kearah positif diukur dari titik tengah lilitan sekunder maka tegangan dititik B mengayun ke arah negatif diukur dari titik yang maka tegangan dititik B mengayun ke arah negatif diukur dari titik yang sama. Mari kita lihat prinsip kerja penyearah gelombang penuh ini.
sama. Mari kita lihat prinsip kerja penyearah gelombang penuh ini. Gambar A menunjukkan ketika anoda D1 mendapat tegangan positif, Gambar A menunjukkan ketika anoda D1 mendapat tegangan positif, Anoda D2 mendapat tegangan negatif.
Anoda D2 mendapat tegangan negatif. A
A
Pada kedudukan ini hanya D1 saja yang konduksi atau terhubung Pada kedudukan ini hanya D1 saja yang konduksi atau terhubung singkat. Arus listrik mengalir dari titik tengah
singkat. Arus listrik mengalir dari titik tengah sekunder melalui beban,sekunder melalui beban, kemudian melalui D1 dan kembali ketitik
kemudian melalui D1 dan kembali ketitik tengah melalui lilitan atastengah melalui lilitan atas sekunder. Dan hal ini D1 berfungsi seperti saklar atau switch yang sekunder. Dan hal ini D1 berfungsi seperti saklar atau switch yang menutup sehingga arus listrik mengalir melalui beban
menutup sehingga arus listrik mengalir melalui beban disaat periodedisaat periode positif dari gelombang sinus AC.
positif dari gelombang sinus AC.
Gambar B menunjukkan apa yang terjadi selama setengah periode Gambar B menunjukkan apa yang terjadi selama setengah periode berikutnya ketika polaritas berganti.
berikutnya ketika polaritas berganti. B
B
Anoda D1 mengayun kearah negatif sementara anoda D2 mengayun Anoda D1 mengayun kearah negatif sementara anoda D2 mengayun kearah positif. Akibatnya D1 menyumbat, sebaliknya D2 konduksi atau kearah positif. Akibatnya D1 menyumbat, sebaliknya D2 konduksi atau terhubung singkat. Pada keadaan ini arus listrik mengalir dari titik
terhubung singkat. Pada keadaan ini arus listrik mengalir dari titik
setengah sekunder melalui beban dan D2 kembali ketitik tengah setelah setengah sekunder melalui beban dan D2 kembali ketitik tengah setelah melalui lilitan bawah sekunder
melalui lilitan bawah sekunder
Perhatikan bahwa dalam rangkaian penyearah
Perhatikan bahwa dalam rangkaian penyearah gelombang arus listrikgelombang arus listrik mengalir sepanjang satu periode. Sedangkan dalam rangkaian
mengalir sepanjang satu periode. Sedangkan dalam rangkaian penyearah setengah gelombang arus listrik hanya
penyearah setengah gelombang arus listrik hanya mengalir selamamengalir selama setengah periode saja.
setengah periode saja.
Jadi penyearah gelombang penuh
Jadi penyearah gelombang penuh (fullwave rectifier(fullwave rectifier) lebih baik ) lebih baik daridari penyearah setengah gelombang
penyearah setengah gelombang (halfwave rectifier).(halfwave rectifier). Penyearah type jembatan (bridge rectifier)
Penyearah type jembatan (bridge rectifier) Rangkaian dasar penyearah type jembatan
Rangkaian dasar penyearah type jembatan seperti terlihat pada gambar.seperti terlihat pada gambar. Terdiri atas satu transformer dan 4(empat) dioda yang disusun
Terdiri atas satu transformer dan 4(empat) dioda yang disusun
sedemikian rupa sehingga arus listrik hanya mengalir kesatu arah saja sedemikian rupa sehingga arus listrik hanya mengalir kesatu arah saja melalui beban. Sirkuit ini tidak
melalui beban. Sirkuit ini tidak memerlukan sekunder bersenter tapimemerlukan sekunder bersenter tapi sebagaimana pada rangkaian penyearah gelombang penuh. Bahkan sebagaimana pada rangkaian penyearah gelombang penuh. Bahkan
transformator tidak diperlukan jika tegangan DC yang dibutuhkan relatif transformator tidak diperlukan jika tegangan DC yang dibutuhkan relatif
transformator digunakan sebagai isolator antara tegangan jaringan transformator digunakan sebagai isolator antara tegangan jaringan dengan tegangan rangkaian.
dengan tegangan rangkaian.
Gambar A menunjukkan jalannya a
Gambar A menunjukkan jalannya aliran arus listrik selama periodeliran arus listrik selama periode positif AC (sine wave). D1 dan D2 konduksi. Arus listrik mengalir dari positif AC (sine wave). D1 dan D2 konduksi. Arus listrik mengalir dari ujung lilitan bawah sekunder melalui beban, D1, D2, dan kembali ke ujung lilitan bawah sekunder melalui beban, D1, D2, dan kembali ke lilitan bawah sekunder.
lilitan bawah sekunder. A
A
Setengah periode berikut polaritas sinewave berganti seperti terlihat Setengah periode berikut polaritas sinewave berganti seperti terlihat pada gambar B. Ujung lilitan atas sekunder sekarang menjadi negatif, pada gambar B. Ujung lilitan atas sekunder sekarang menjadi negatif, ujung lilitan bawah menjadi positif.D3 dan D4 konduksi. Pada kedudukan ujung lilitan bawah menjadi positif.D3 dan D4 konduksi. Pada kedudukan ini arus listrik mengalir dari ujung
ini arus listrik mengalir dari ujung lilitan atas sekunder melalui beban,lilitan atas sekunder melalui beban, D3, D4 dan kembali lilitan bawah sekunder. Dari gambar A dan B
D3, D4 dan kembali lilitan bawah sekunder. Dari gambar A dan B
nampak jelas arus listrik yang mengalir melalui beban selalu dalam arah nampak jelas arus listrik yang mengalir melalui beban selalu dalam arah yang sama. yang sama. B B Filtering (penghalusan). Filtering (penghalusan).
Sebagaimana telah kita lihat pada bab sebelumnya bahwa arus listrik DC Sebagaimana telah kita lihat pada bab sebelumnya bahwa arus listrik DC yang keluar dari dioda masih berupa deretan pulsa-pulsa. Tentu saja yang keluar dari dioda masih berupa deretan pulsa-pulsa. Tentu saja arus listrik DC semacam ini tidak cocok atau tidak dapat
arus listrik DC semacam ini tidak cocok atau tidak dapat digunakan olehdigunakan oleh perangkat elektronik apapun.
perangkat elektronik apapun.
Untuk itu perlu dilakukan suatu cara filtering agar arus listrik Dc yang Untuk itu perlu dilakukan suatu cara filtering agar arus listrik Dc yang masih berupa deretan pulsa itu menjadi arus listrik DC yang halus/ rata. masih berupa deretan pulsa itu menjadi arus listrik DC yang halus/ rata. Ada beberapa cara yang dapat dilakukan diantaranya dengan C filter, RC Ada beberapa cara yang dapat dilakukan diantaranya dengan C filter, RC filter dan LC filter.
filter dan LC filter.
Pada bab berikut hanya akan dibahas
Pada bab berikut hanya akan dibahas C filter (basic). Sedangkan RCC filter (basic). Sedangkan RC maupun LC filter merupakan pengembangan C
maupun LC filter merupakan pengembangan C filter yang fungsinyafilter yang fungsinya lebih menghaluskan tegangan output dioda.
lebih menghaluskan tegangan output dioda. Capacitor sebagai filter.
Capacitor sebagai filter.
Filtering yang paling sederhana ialah dengan menggunakan capacitor Filtering yang paling sederhana ialah dengan menggunakan capacitor yang dihubungkan seperti terlihat pada gambar. Tegangan input yang dihubungkan seperti terlihat pada gambar. Tegangan input rata-rata (average) 115 volt. Tegangan puncak
rata (average) 115 volt. Tegangan puncak 162 volt. mari kita lihat apa162 volt. mari kita lihat apa yang terjadi ketika suatu capasitor ditambahkan pada output dioda. yang terjadi ketika suatu capasitor ditambahkan pada output dioda. Pada saat anoda D1 mendapat pulsa positip, D1 langsung konduksi dan Pada saat anoda D1 mendapat pulsa positip, D1 langsung konduksi dan capacitor mulai mengisi. Ketika capacitor telah mencapai
capacitor mulai mengisi. Ketika capacitor telah mencapai tegangantegangan puncak D1 menyumbat karena katodanya lebih positip daripada puncak D1 menyumbat karena katodanya lebih positip daripada anodanya. Capacitor harus membuang
anodanya. Capacitor harus membuang (discharge) muatannya melalui(discharge) muatannya melalui beban yang mempunyai resistan tertentu. Oleh karenanya
C C
Bagaimana bentuk tegangan DC setelah difilter dengan capacitor dapat Bagaimana bentuk tegangan DC setelah difilter dengan capacitor dapat dilihat pada gambar.
dilihat pada gambar.
Gambar A menunjukkan output penyearah setengah gelombang tanpa Gambar A menunjukkan output penyearah setengah gelombang tanpa capacitor. Tampak jelas tegangan
capacitor. Tampak jelas tegangan rata-ratanya (Eave) hanya sekitar 31%rata-ratanya (Eave) hanya sekitar 31% dari tegangan puncak.
dari tegangan puncak.
Ketika suatu capacitor ditambahkan maka bentuk tegangan outputnya Ketika suatu capacitor ditambahkan maka bentuk tegangan outputnya seperti terlihat pada gambar B. Di sini capacitor mencegah tegangan seperti terlihat pada gambar B. Di sini capacitor mencegah tegangan output mencapai nol volt. Sehingga tegangan output rata-ratanya naik output mencapai nol volt. Sehingga tegangan output rata-ratanya naik dibanding sebelumnya (no capacitor).
dibanding sebelumnya (no capacitor).
Jika nilai capacitornya dibesarkan atau ditambah maka bentuk tegangan Jika nilai capacitornya dibesarkan atau ditambah maka bentuk tegangan outputnya seperti terlihat pada gambar C. Tampak jelas tegangan outputnya seperti terlihat pada gambar C. Tampak jelas tegangan rata-ratanya (Eave) meningkat dibandingkan sebelumnya (nilai capacitor ratanya (Eave) meningkat dibandingkan sebelumnya (nilai capacitor yang lebih besar diperlukan bila arus listrik yang dibutuhkan beban yang lebih besar diperlukan bila arus listrik yang dibutuhkan beban relatif besar).
relatif besar).
Tegangan rata-rata (Eave). Tegangan rata-rata (Eave).
Jika kita mengatakan tegangan AC ini 115 V, sesungguhnya yang k Jika kita mengatakan tegangan AC ini 115 V, sesungguhnya yang kitaita
sebutkan adalah tegangan efektif (Erms). Sedangkan tegangan sebutkan adalah tegangan efektif (Erms). Sedangkan tegangan puncaknya (Epeak adalah:
puncaknya (Epeak adalah: Epeak = Erms x Epeak = Erms x 1,4141,414 Epeak = 115 V x 1,414 = 162,6 V. Epeak = 115 V x 1,414 = 162,6 V. A A B B
Sedangkan tegangan rata-ratanya adalah 0 V karena positif dan negatif Sedangkan tegangan rata-ratanya adalah 0 V karena positif dan negatif bergantian (alternate). Yang dibutuhkan rangkaian elektronika adalah bergantian (alternate). Yang dibutuhkan rangkaian elektronika adalah tegangan rata-rata atau Eave. Untuk mendapatkan Eave maka sa tegangan rata-rata atau Eave. Untuk mendapatkan Eave maka salahlah satu gelombang AC (positif / negatif) harus di clip / dipotong
satu gelombang AC (positif / negatif) harus di clip / dipotong (lihat(lihat gambar). gambar). Eave = Epeak x Eave = Epeak x 0,03180,0318 Eave = 162,6 V x 0,318 = Eave = 162,6 V x 0,318 = 51,7 V.51,7 V.
Output Eave pencatudaya setengah gelombang
Output Eave pencatudaya setengah gelombang sukar difilter karenasukar difilter karena mengandung ripple 50Hz
mengandung ripple 50Hz
Pada catudaya type jembatan (bridge
Pada catudaya type jembatan (bridge rectifier) hubungan antararectifier) hubungan antara tegangan puncak Epeak dengan tegangan rata-rata Eave sebagai tegangan puncak Epeak dengan tegangan rata-rata Eave sebagai berikut: berikut: Epeak = Erms x Epeak = Erms x 1,4141,414 Epeak = 115V x 1,414 = Epeak = 115V x 1,414 = 162,6V.162,6V.
mudah difilter atau disaring dibanding
mudah difilter atau disaring dibanding ripple frekwensi 60Hz dariripple frekwensi 60Hz dari pencatudaya tipe setengah gelombang.
tt
a
a.. PPeenynyeeaarraahh ½½ ggeelloommbbaanngg (( HHaallf f wwaavvee RRececttiif f iieerr)) S
Seeppeerrttii ddiippeerrlilihhaattkkaann ppaaddaa ggaammbbaarr 22..66 ssuuaattuu ddeerreettaann ddiiooddaa d
daann RR kkiittaa bbeerriikkaann tteeggaannggaa bboollaakk--bbaalilikk.. K K aarreennaa tteeggaannggaann y
yaanngg ddiibbeerriikkaann ppaaddaa iinnppuutt ttrraaf f oo bboollaakk--bbaalilikk mmaakkaa ppaaddaa ssuuaattuu ssaaaatt tteerrmmiinnaall AA aaddaallaahh ppoossiittiipp sseeddaanngkgkaann tteerrmmiinnaall BB a
addaallaah h nneeggaattiipp.. DaDann ppaaddaa ssaaaatt bbeerriikkuuttnnyyaa tteerrmmiinnaall AA m
meenn j jaaddii nneeggaattiipp ddaann tteerrmmiinnaall BB yyaanngg j jaaddii ppoossiittiipp ddaann sseetteerruussnnyyaa bbeerrggaannttiiaann sseettiiaapp sseetteennggaahh ppeerriiooddaa..
D D A A + + (-)) R R L L V Voo ut ut V VPP Harga rata-rata Harga rata-rata V Vii n n (+ (+ )) B B -V VDD C C 0 0 22 3 3 4 4 55 ((aa) ) ((bb)) G Gaammbbaarr 22..66 RRaannggkkaaiiaann ppeennyyeeaarraahh ½½ g geelloommbbaanngg aa.. SSkkeemmaa R Raannggkkaaiiaann b. b. GGeelloommbbaanngg O Ouuttppuutt P
Paaddaa ssaaaatt tteerrmmiinnaall AA ppoossiittiipp ddiiooddaa mmeennddaappaatt tteeggaannggaann m
maa j ju u mmaakkaa mmeennggaalilirrllaahh aarruuss,, ddaann ppaaddaa ssaaaatt tteerrmmiinnaall AA n
neeggaattiipp ddiiooddaa mmeennddaappaat t tteeggaannggaann tteerrbbaalilik dk daann ttiiddaakk aaddaa a
arruuss mmeennggaalilirr.. DeDennggaann ddeemmiikkiiaann ppaaddaa ddiiooddaa mmeennggaalilirrllaahh aarruuss y
yaanngg bbeennttuukknnyyaa ddililuukkiisskkaann sseeppeerrttii ggaammbbaarr 22..66 b
b.. AArruuss iinnii ttiidadakk llaaggii bboollakak bbaalili mmeellaaiinnkkaann sseaearraahh ttaappii ttiiddaakk rraattaa mmeellaaiinnkkaann bbeerrddeennyyuutt--ddeennyyuutt,, kkaarreennaannyyaa aarruuss iinniippunun ddiinanammaaii aarruus ss seaearraahh ddeennyyuutt ((ppuullssaattiinngg
d
d
diliilihhaatt ddeennggaann mmeenngghhiittunung g bbeessaarrnnyyaa k
koommppoonneenn aarruuss sseaearraahh aattaau hu haarrggaa rraattaa--rraattaa ppuullssaa sseaearraahnhnyyaa,, y yaaiittuu:: II m m IIDDCC == = = 00,,318318 IImm B Beessaarrnnyyaa IIm am addaallaahh::IImm == II 22 == 11,,414414 II sseehhiinnggggaa:: IIDDCC = = 1 1,,414414 II = = 00,,4545 II
sseeddaanngkgkaann tteeggaannggaann sseaearraahnhnyyaa aaddaallaah h hhaarrggaa rraattaa-r-raattaa ddaarrii sseetteennggaahh
g
geelloommbbaanngg ssiinunuss yyaanngg ppoossiittiipp sseehhiinnggggaa::
E EDDCC = = E Emm = = 00,,318318 EEmm
P
Prriiooddaa ddaarrii ssiinnyyaall oouuttppuutt aaddaallaahh ssaammaa ddeennggaann ppeerriiooddaa ssiinnyyaall iinnppuutt.. SSeettiiaapp ssiikklluuss iinpnpuutt mmeenngghhaassililkkaann ssaattuu ssiikklluuss o
ouuttppuutt.. IInnililaahh sseebbaabbnnyyaa mmeennggaappaa f f rreekkuueennssii oouuttppuutt ddaarrii p
peennyyeaearraahh sseetteennggaahh ggeelloommbbaanngg ssaammaa d
deennggaann f f rreekkuueennssii iinnppuutt
f f oouutt == f f iinn b. b. PPeenynyeeaarraahh ggeelloommbbaanngg ppeennuuhh ddeennggaann 22 bbuuaahh ddiiooddaa ((FFuullll w waavvee R
Rececttiif f iieerr))
U
Unnttuukk mmeemmppeerroolleehh ppeerraattaaaann yayanngg lleebbiihh sseemmppuurrnnaa,, mmaakkaa d
diippaakkaaililaahh dduuaa bbuuaahh ddiiooddaa sseebbaaggaaii ppeennyyeaearraahh rraanngkgkaapp.. GGununaa m
meemmaahhaammii aappaakkaahh yyaanngg ddiippeerroolleehh ddaarrii dduuaa ddiiooddaa,, mmaarrii tteerrlleebbiihh dduulluu kkiittaa ppeellaa j jaarrii
rraanngkgkaaiiaann ddii GGaammbbaarr 22..77..
V Vii n n A + A + D1 D1 A -A - VVmm CT CT B + B + VVmm D D 2 2 V Voo ut ut R RLL II m m Harga rata-rata Harga rata-rata
G Gaammbbaarr 22..77 RRaannggkkaaiiaann ppeenynyeeaarraahh gegelloommbbaanngg P Peennuuhh a a.. SSkkeemmaa R Raannggkkaaiiaann bb.. G Geelloommbbaanngg O Ouuttuutt D
Daarrii rraanngkgkaaiiaann ppeennyyeaearraahh ½½ ggeelloommbbaanngg tteellaahh kkiittaa k
keettaahuhuii bbaahhwwa ba beebbaan n hhaannyyaa ddililaalluuii aarruuss sseellaammaa sseetteennggaahh p
peerriiooddaa.. SSeehhiinnggggaa ununttuukk mmeennddaappaattkkaann aarruuss sseellaammaa ssaattuu p
peerriiooddaa sseeccaarraa ppeenuhnuh ddililaakkuukkaann ddeennggaan n mmeennaammbbaahh ssaattuu d
diiooddaa llaaggii,, dedennggaann ttuu j juuaan n mmeennyyeaearraahhkkaann sseetteennggaahh g
geelloommbbaaaanngg llaaiinnnnyyaa sseeppeerrttii yayanngg ddiippeerrlilihhaattkkaann ppaaddaa ggaammbbaarr d
diiaattaass.. B
Beessaarrnnyyaa hhaarrggaa rraattaa--rraattaa ppuullssaa aarruuss yyaanngg mmeellaalluuii bbeebbaann a
addaallaahh dduuaa
k
kaalili hhaarrggaa rraattaa--rraattaa ppeennyyeaearraahh ssettee ennggaahh ggeelloommbbnnaagg yyaaiittuu::
IIDDCC = = 2 2 IImm S
Seeddaanngkgkaanhnhaarrggaa rraattaa--rraattaa tteeggaannggaann sseaearraahnhnyyaa aaddaallaahh::
E EDDCC = = 2 2 E Emm = = 00,,645645 EEmm
c c.. PPeenynyeeaarraahh gegelloommbbaanngg ppeennuuhh ddeennggaann 44 bbuuaahh ddiiooddaa ( (SSiissttiimm J Jeemmbbaattaann)) R
Raanngkgkaaiiaann ppeennyyeaearraahh ssiissttiimm j jemembbaattaann iinnii aaddaallaahh rraanngkgkaaiiaann p
peennyyeaearraahh ggeelloommbbaanngg ppeenuhnuh tteettaappii ttiiddaakk mmeennggggununkkaann c
ceenntteerr ttaapp ppaaddaa ttrraaf f oonnyyaa ((sseeppeerrttii ppaaddaa ppeennyyeaearraahh ggeelloommbbaanngg p
peenuhnuh yyaanngg mmeennggggununaakkaann 22 bbuuaahh ddiiooddaa.. PPeerrhhaattiikkaann ggaammbbaarr 2 2..88 ddiibbaawwaahh iinnii A A + + A A -- D4D4 D1D1 B B ++ D3D3 D2 D2 B B --G Gaammbbaarr 22..88 R RLL RRaannggkkaaiiaann p peenynyeeaarraahh g geelloommbbaanngg P Peenunuhh ssiissttiimm J Jeemmbbaattaann
A A V Voutout Harga Harga rata-rata rata Im Im 0 0 22 33 44 B B P
Paaddaa ssaaaatt AA ppoossiittii sseemmeennttaarraa BB nneeggaattiif f ,, mmaakkaa j jaallaannnnyyaa aarruuss sseetteennggaahh
ssiikklluuss ppeerriiooddaa ppeerrttaammaa aaddaallaahh ddaarrii ttiittiikk AA+ m+ meellaalluuii DD11,, R
RLL DD33 ddaann kkeemmbbaalili kkee ssumumbbeer.r. DaDallaamm ggaammbbaarr d
diittunun j juukkkkaann ddeennggaann ttaannddaa ppaannaahh wwaarrnnaa mmeerraahh.. S
Seellaann j juuttnnyyaa sseetteennggaahh ssiikklluuss ppeerriiooddaa bbeerriikkuuttnnyyaa aaddaallaahh ttiittiikk BB mmeenn j jaaddii ppoossiittiif f ddaann ttiittiikk AA j jaaddii nneeggaattiivvee,, sseehhiinnggggaa
j
jaallaannnnyyaa aarruuss aaddaallaahh ddaarrii ttiittiikk BB++ mmeenunu j juu DD22,, RRLL ,,DD44 ddaann kkeemmbbaalili kkee ssumumbbeerr.. DeDemmiikkiiaann ssettee erruussnnyyaa ununttuukk p
prroosseess bbeerriikkuuttnnyyaa kkeemmbbaalili llaaggii ttiittiikk AA j jaaddii ppoossiittiif f ddaann ttiittiikk BB nneeggaattiivvee ddeemmiikkiianan sseetteerruussnnyyaa sseettiiaapp sseetteennggaahh p
peerriiooddaa,, ddaann ggeelloommbbaanngg oouuttppuuttnnyyaa sseeppeerrttii ddiittunnunn j juukkkkaann p
1
1.. PPrriinnssiipp K K eerr j jaa DDiiooddaa
D
Daallaamm bbeerrbbaaggaaii rraanngkgkaaiiaann eelleekkttrroonniikaka kkoommppoonneenn sseemmiikkoonndduukkttoorr ddiiooddaa sseerriinngg kkiittaa j jumumppaaii j jeneniiss ddaann ttypypee yyaanngg b
beerrbbeeddaa bbeeddaa tteerrggaannttunungg ddaarrii mmooddeell ddaann ttuu j juuaann ppeennggggununaaaann rraanngkgkaaiiaann tteerrsseebbuutt ddiibbuuaatt.. K K aattaa ddiiooddaa beberraassaall ddaarrii p
peennddeekkaattaann kkaattaa yyaaiittuu dduuaa eelleekkttrrooddaa yyaanngg mmaannaa ((ddii b
beerraarrttii dduuaa)) mmeemmppununyyaaii dduuaa bbuuaahh eelleekkttrrooddaa yyaaiittuu aannooddaa d
daann kkaattooddaa.. AAnonoddaa ddiiggununaakkaan n ununttuukk ppoollaarriittaass ppoossiittiif f ddaann k
kaattooddaa ununttuukk ppoollaarriittaass nneeggaattiipp.. DDiiddaallaamm ddiiooddaa tteerrddaappaatt jjununccttiioonn ((ppeerrtteemumuaann)) d
diimmaannaaddaeaerraahh sseemmiikkoonndduukkttoorr ttypypee--pp ddaann sseemmii k
koonndduukkttoorr ttypypee--nn bbeerrtteemumu.. D
Diiooddaa sseemmiikkoonndduukkttoorr hhaannyyaa ddaappaatt mmeelleewwaattkkaann aarruuss ppaaddaa ssaattuu a
arraahh ssaa j jaa,,
y
yaaiittuu ppaaddaa ssaatt ddiiododaa mmeemmppeerroolleehh ccaattuu aarraah h mmaa j juu ((f f oorrwwaarrdd b
biiaass)).. PPaaddaa kkoonnddiissii iinnii ddiiooddaa ddiikkaattaakkaann bbaahhwwaa ddiiooddaa ddaallaamm k
keaeaddaaaann kkoonndduukkssii aattaau mu meenngghhaannttaarr ddaann mmeemmppununyyaaii ttaahhaannaann ddaallaamm ddiiooddaa rreellaattiivvee k
keeccilil.. SSeeddaanngkgkaann bbililaa ddiiooddaa ddiibeberrii ccaattuu aarraahh tteerrbbaalilikk ((RReevveerrssee bbiiaass)) mmaakkaa ddiiooddaa ttiiddaakk bbeekkeerr j jaa ddaann ppaaddaa k
k j joonnddiissii iinnii ddiiooddaa mmeemmppununyyaaii ttaahhaannaann ddaallaamm yyaanngg ttiinnggggii sseehhiinnggggaa aarruuss ssuulilitt mmeennggaalilir.r. DaDarrii kkoonnddiissii tteerrsseebbuutt mmaakkaa d
diiooddaa hhaannyyaa ddiiggununaakkaann ppaaddaa bbeebbeerraappaa ppeemmaakkaaiinn ssaa j jaa a
annttaarraa llaaiinn sseebbaaggaaii ppeennyyeaearraahh ggeelloommbbaanngg ((rreeccttiif f iieerr)),, d
diissaammppiinngg kkeeggununaaaann--kkeeggununaaaann llaaiinynyaa mmiissaallnnyyaa ssebebaaggaaii K K lilippppeer,r, C
Cllaammppeerr ,, ppeennggggaannddaa tteeggaannggaann ddaann llaaiinn--llaaiinn..
S
Siif f aatt--SSiif f aatt DDiiooddaa
a
b
beebbeerraappaa MMeeggaa oohmhm 4
4.. AArruuss mmaa j ju mu maakkssiimummum yyaanngg ddiibboolleehhkkaann ccuukkuupp bbeessaar,r, ssaammppaaii 1000
1000 AA
5
5.. T Teeggaannggaann tteerrbbaalilikk mmaakkssiimummum yyaanngg ddiibboolleehhkkaann ccuukkuupp ttiinnggggii,, ddaappaatt mmeennccaappaaii 10001000 VV
b
b.. DDiiooddaa GGeerrmmaanniiumum::
1
1.. MMeenngghhaannttaarr ddeennggaann tteeggaannaaggnmnmaa j juu kkiirraa--kkiirraa 00,,22 VVoolltt
2
2.. PPeerrllaawwaannaan mn maa j juu aaggaakk bbeessaarr
3
3.. PPeerrllaawwaannaann tteerrbbaalilikk kkuurraanngg ttiinnggggii (( kkuurraanngg ddaarrii 11 MM oohmhm))
4
4.. AArruuss mmaa j ju mu maakkssiimummum yyaanngg ddiibboolleehhkkaann kkuurraanngg bbeessaarr
5
5.. T Teeggaannggaann tteerrbbaalilikk mmaassiimum ymum yaanngg ddiibboolleehhkkaann kkuurraanngg ttiinnggggii D
Diiooddaa ZZeenneerr
D
Diiooddaa zzeenneerr ddiibbuuaatt ununttuukk bebekkeerr j jaa ppaaddaa ddaeaerraahh b
brreaeakdkdoowwnn ddaan n mmeenngghhaassililkakann tteeggaannggaann bbrreaeakdkdoowwnn kkiirra a--k
kiirraa ddaarrii 22 ssaammaappaaii 200200 VVoolltt.. DeDennggaann mmeemmbbeerriikkaann tteeggaannggaann rriivveerrssee mmeellaammppaauuii
tteeggaannggaann bbrreaeakdkdoowwnn zzeenneer,r, ppiirraannttii bbeerrllaakkuu sseeppeerrttii ssumumbbeerr tteeggaannggaann kkoonnssttaann.. J Jiikaka tteeggaannggaann yyaanngg ddiibbeerriikkaann m
meennccaappaaii nnililaaii bbrreaeakdkdoowwnn,, pepemmbbaawwaa mmiinonorriittaass llaappiissaann p
peennggoossoonnggaann ddiipeperrcceeppaatt hhiinggnggaa mmeennccaappaaii kekecceeppaattaann yyaanngg c
cuukkuupp ttiinnggggii ununttuukk mmeennggeelluauarrkkaann eelleeccttrroonn ddaarrii oorrbbiitt lluuaar.r. EEf f eekk zzeenneerr bbeerrbbeeddaa--bbeeddaa,, bbililaaddiiooddaa ddii--ddoopp
b
baannyyaakk mmaakkaa llaappiissanan ppeennggoossononggaann aammaatt sseemmppiitt.. sseehhiinnggggaa mmeeddaann lilissttrriikk ppaaddaa llaappiissaann p
peennggoossoonnggaann ssaannggaatt kkuuaatt.. P
Paaddaa ggaammbbaarr 33 mmeenunnun j juukkkkaann kkuurrvvaa tteeggaannggaann aarruuss ddiiooddaa zzeenneer.r. PPaaddaa ddiiooddaa zzeenneerr bbrreaeakdkdoowwn n mmeemmppununyyaaii kknneeee yyaanngg ssaannggaatt ttaa j jaamm,, ddiiiikkuuttii
d
tteeggaannggaann kkiirraa--kkiirraa kkoonnssttaann ssamamaa ddeennggaann VVzz papaddaa sseebbaaggiiaann b
beessaarr ddaeaerraahh bbrreaeakdkdoowwnn.. LLeemmbbaarr ddaattaa bbiiaassaannyyaa mmeenneennttuukkaann n
nililaaii VVZ pZ paaddaa a
arruuss tteesstt IIZZ T tte T errtteennttuu ddiiaattaass kknneeee (( ppeerrhhaattiikakann ggaammbbaarr22..33 ))
ii --V Vzz V V IIZTZT IIZZ M M G Gaammbbaarr 22..33.. K K uurrvvaa DDiiooddaa ZZeenneerr D
Diissssiippaassii ddaayyaa ddiiooddaa zzeenneerr ssaammaa ddeennggaann ppeerrkkaaliliaann tteeggaannggaann d
deennggaann aarruussnnyyaa,, yyaaiittuu::
P
PZZ == VVZZ x
x IIZZ
M
Miissaallkkaann j jiikkaa VVzz==1313..66 VV dadann IIzz== 1515mmAA,, HHiittununggllaahh ddaayyaa d
m
meennssppeessiif f iikkaassiikkaann aarruuss mmaakkssiimummum ddiiooddaa zzeenneerr yyaanngg ddaappaatt d
diittaannggaannii ttaannppaa mmeellaammppaauuii rraattiinngg ddaayyaannyyaa.. AArruuss mmaakkssiimummum d
diibbeerrii ttaannddaa IIZZmm.. HHuubbununggaann aannttaarraa IIzzmm d daann rraattiinngg ddaayyaa aaddaallaahh:: IIZmaZma x x == Pz Pz maxmax V Vzz P
Peennggggununaaaann ddiiooddaa ZZeenneerr ssaannggaatt lluuaass,, kkeedduuaa ssettee ellaahh ddiiooddaa p
peennyyeaearraahh..
D
Diiooddaa ssiliilikkoonn iinnii ddiiooppttiimummumkkaann bbeekkeerr j jaa ppaaddaa ddaeaerraahh b
brreaeakdkdoowwnn ddaann ddiiooddaa zzeenneerr aaddaallaahh ttuullanangg ppununggggunungg rreegugullaattoorr tteeggaangngaann.. J Jiikkaa ddiiooddaa zzeenneerr bbeekkeerr j jaa ddaallaamm d
daeaerraahh bbrreaeakdkdoowwnn,, bbeerrttaammbbaahnhnyyaa tteeggaannggaann sseeddiikkiitt a
akkaann mmeenngghhaassililkkaann ppeerrttaammbbaahhaannaarruuss yayanng g bbeessaarr.. IInnii mmeennaannddaakkaann babahhwwaa ddiiooddaa zzeenneerr ppeemmppununyyaaii iinnppeeddaannssii yayanngg kkeeccilil..
IInnppeeddaannssii ddaappaatt ddiihhiittunungg ddeennggaann bbaannttuuaann rrumuumuss::
V V Z ZZZ = = ii 3 3.. CClliippppeerr P
Paaddaa ppeerraallaattaann ccoommppuutteer,r, ddiiggiittaall ddaann ssiissttiimm eelleekkttrroonniikk llaaiinnnnyyaa,, k
kaaddaanngg kkiittaa iingngiin n mmeemmbbuuaanngg tteeggaannggaann ssiinnyyaall ddiiaattaass aattaauu d
tteerrtteennttuu.. SSaallahah ssaattuu ccaarraannyyaa aaddaallaahh ddeennggaan n mmeennggggununaakkaann rraanngkgkaaiiaann cclilippppeerr ddiiooddaa ((cclilippppeerr = p= peemmoottoonngg))..
3
3..11.. CClliippppeerr PPoossiittiipp S
Sepepeerrttii yyaanngg ddiittunun j juukkkkaann ppaaddaa ggaammbbaarr 22..44 tteeggaannggaann o
ouuttppuutt bbaaggiiaann ppoossiittiippnnyyaa ssemuemuaa ddiippoottoonngg.. CCaarraa kkeerr j jaa rraanngkgkaaiiaann aaddaallaahh sseebbaaggaaii bbeerriikkuutt:: sseellaammaa sseetteennggaahh ssiikklluuss p
poossiittiipp tteeggaannggaann iinnppuutt ddiiooddaa kkoonndduukkssii,, ddeennggaann ddeemmiikkiiaann kkiittaa d
daappaatt mmeemmbbaayyaanngkgkaann ddaallaamm kkoonnddiissii iinnii ddiiooddaa sseeppeerrttii ssaakkllaarr tteerrttuuttuupp.. T Teeggaannggaann papaddaa huhubbununggaann ssiinngkgkaatt hhaarruuss ssaammaa ddeennggaan n nnooll,, oolleehh ssebebaabb iittuu tteeggaannggaann oouuttppuutt ssaammaa d
deennggaan n nnooll sseellaammaa ttiiaapp--ttiiaapp sseetteennggaahh ssiikklluuss ppoossiittiipp sseehhiinnggggaa sseemumuaa tteeggaannggaann j jaattuhuh ppaaddaa rreessiissttoorr (( RR))
R R R RLL G Gaammbbaarr 22..44.. CClilippppeerr p poossiittiipp S
Seellaammaa sseetteennggaahh ssiikklluuss nneeggaattiipp,, ddiiooddaa tteerrbbiiaass rreevveerrssee ddaann k
keelilihhaattaann tteerrbbuukkaa ddaann sseebbaaggaaii akakiibbaattnnyyaa
rraanngkgkaaiiaann mmeemmbbeennttuuk k ppeemmbbaaggii tteeggaannggaann d deennggaann oouuttppuutt:: R R L L V Voutout ==
S
Seellaammaa sseetteennggaahh ssiikklluuss nneeggaattiipp,, ddiiooddaa tteerrbbiiaass rreevveerrssee ddaakk k
keelilihhaattaann sseeppeerrttii tteerrbbuukkaa,, ddaann sseebbaaggaaii aakkiibbaattnnyyaa rraanngkgkaaiiaann m
meemmbbeennttuukk ppeemmbbaaggii tteeggaannggaann ddeennggaann oouuttppuutt::
V Voutout = = R RLL V VPP R R + + RRLL Da
Dann bbiiaassaannyyaa RRLL j jaauhuh lleebbiihh bbeessaarr ddaarrii ppaaddaa RR sseehhiinnggggaa V
Voouutt --VVPP..
S
Seellaammaa sseetteennggaahh ssiikklluuss ppoossiittiipp ddiiooddaa kkoonndduukkssii ddaann sseelluurruhuh tteeggaannggaann j jaattuhuh ppaaddaa RR ddaann sseebbaalilikknnyyaa papaddaa sseetteennggaahh ssiikklluuss nneeggaattiipp ddiiooddaa oofff f ,, ddaann kkaarreennaa RRLL j jaauhuh lleebbiihh b
beessaarr ddaarrii RR sseehhiinnggggaa hhaammppiirr sseelluurruhuh tteeggaannggaann sseetteennggaahh ssiikklluuss nneeggaattiip munp munccuull ppaaddaa RRLL.. SSeeppeerrttii y
yaanng dg diippeerrlilihhaattkkaann papaddaa ggaammbbaarr 22..44 sseemumuaa ssiinnyyaall ddiiaattaass lleevveell oo VV tteellaahh ddiippoottoonngg.. CClilippppeerr ppoossiittiipp d
diisseebbuutt j juuggaa ppeembmbattaa ass ppoossiittiipp ((ppoossiittiivvee li
3
3..22.. CClliippppeerr ddii BBiiaass
Da
Dallaamm bbeebbeerraappaa aapplilikkaassii aannddaa munmungkgkiinn lleevveell ppeemmoottoonnggaann ttiiddaakk 00 VV,, mmaakkaa ddeennggaann bbaannttuuaann cclilippppeerr ddii bbiiaass aannddaa d
daappaatt mmeennggggeesseerr lleevveell ppeemmoottoonnggaann ppoossiittiipp aattaauu lleevveell n
neeggaattiipp yyaanngg ddiiiinnggiinnkkaann.. PPaaddaa ggaammbbaarr 2
2..55 mmeenunnun j juukkkkaann cclilippppeerr ddiiaass,, aaggaarr ddiiooddaa ddaappaatt kkoonndduukkssii tteeggaannggaann iinnppuutt hhaarruuss lleebbiihh bbeessaarr ddaarrii ppaaddaa ++VV.. K K eettiikkaa VViinn lleebbiihh bbeessaarr ddaarriippaaddaa
+
+VV ddiiooddaa bbeerrllaakkuu sseeppeerrttii ssaakkllaarr tteerrttuuttuupp ddaann tteeggaannggaann o
ouuttppuutt ssaammaa
d
deennggaann ++VV ddaann tteeggaannggaann oouuttppuutt tteettaapp ppaaddaa ++VV sseellaammaa tteeggaannggaann iinnppuutt mmeelleebbiihhii ++VV..
K
K eettiikkaa tteeggaannggaann iinnppuutt kkuurraanngg ddaarrii ++VV ddiiododaa tteerrbbuukkaa ddaann rraanngkgkaaiiaann kkeemmbbaalili ppaaddaa ppeemmbbaaggii tteeggaannggaann.. CClilippppeerr ddiibbiiaass b
beerraarrttii mmeemmbbuuaanngg
sseemumuaa ssiinnyyaall ddiiaattaass mmeevveell ++VV
R R + + VVpp + + VV 0 0 ++ RRLL 00 V V --V Vpp -- -- VVpp G Gaammbbaarr 22..55 CClilippppeerr ddiibbiiaass ppoossiittiipp D Deetteekkttoorr DDiiooddaa De
Detteekkttoorr bbeerrf f ununggssii mmeenncceerraaiikkaann ssiinnyyaall iinnf f oorrmmaassii ddaarrii ssiinnyyaall p
p
peennccaattuu ddaayyaa mmaakkaa aakkaann tteerrddaappaatt kkeessaammaaaann ddaann ppeerrbbeeddaaaann,, aannttaarraa llaaiinn yyaaiittuu::
D
Deetteekkttoorr PPeennccaattuu DDaayyaa
1
1.. FFrreekkuueennssii opeoperraassiinnyyaa 255255 K K hhzz 2 2.. T Teeggaannggaann kkeerr j jaannyyaa kkeeccilil ((1010VV aattaauu kkuurraanngg )) 3 3.. AArruussnnyyaa ssaannggaatt kkeeccilil (( d daallaamm uuAA )) 4 4.. AAmmpplilittodoodo tteeggaannggaann bobollaak k--b baalilik k ddiissiirrkkiitt mmaassuukkaann b
beerrvvaarriiaassii ((oolleehh aaddaannyyaa m
mododuullaassii)).. 5
5.. DDii ssiirrkkiitt kkeelluuaarraann tteerrddaappaatt tteeggaannggaann rraattaa ddaann j juuggaa tteeggaannggaann bbbb ddeennggaann f
f rreekkuueennssii rreennddaahh..
1
1.. FFrreekkuueennssii opopeerraassiinnyyaa 5050 HHzz
2 2.. T Teeggaannggaann kkeerr j jaannyyaa kkeeccilil// b beessaarr sseessuuaaii kkeeppeerrlluuaann.. 3 3.. AArruussnnyyaa bbeessarra (( ddaallaamm mmAA // A Ammppeerr)) 4 4.. AAmmpplilittooddoo tteeggaannggaann bo bollaakk--bbaalilikdkdii ssiirrkkiitt m
maassuukkaann kokonnssttaann ((bbeerraassaall d
daarrii j jaarriinnggaann lilissttrriikk)).. 4.
4. Di Di sirkit sirkit keluaran keluaran terdapatterdapat hanya
hanya
tegangan rata (tegangan tegangan rata (tegangan bb nya kecil sehingga bb nya kecil sehingga boleh diabaikan)
