PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR 1 TIM PENYUSUN

PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA DASAR 1

L A B O R A T O R I U M F I S I K A P E N D I D I K A N F I S I K A P E N D I D I K A N M I P A F A K U L T A S K E G U R U A N D A N I L M U P E N D I D I K A U N I V E R S I T A S T A D U L A K O

TIM PENYUSUN

2013

PERCOBAAN I

CATHODE RAY OSCILLOSCOPE (CRO)

PENDAHULUAN :

Cathode Ray Osilloscope (CRO) atau yang sering diterjemahkan sebagai Osiloskop sinar Katode adalah alat yang paling umum digunakan di dalam pengukuran-pengukuran besaran elektronis. Seperti alat pengukuran multi meter yang digunakan untuk mengukur tegangan AC, tegangan DC, arus DC dan tahanan suatu rangkaian , maka osiloscope mempunyai kemampuan yang sama bahkan melebihi kemampuan multi meter.

Pada prinsipnya CRO dapat digunakan untuk mengukur : 1. Tegangan AC dan DC

2. Bentuk gelombang AC dan DC

3. Frekuensi gelombang, tegangan listrik 4. Beda fase tegangan listrik

Tidak seperti multimeter yang hanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan AC pada frekuensi 50 Hz saja, maka dengan CRO kita dapat mengukur tegangan AC yang mempunyai frekuensi mulai dari 0 – 10 MHz (untuk NATIONAL VP–

5753 A).

Kemajuan di bidang teknologi telah membawa teknologi CRO menjadi lebih mudah dalam pengukuran . Dengan CRO dual chanel (dua masukan) kita dapat mengukur dua gejala listrik sekaligus. Sedang CRO dual beam (dua sumber elektron gun) dapat digunakan untuk mengukur 3 gejala listrik sekaligus, dengan kemampuan yang tinggi.

PRINSIP

g_{1 A LY} K adalah sumber electron gun yang disebut Katode. g₁ adalah grid yang diberi tegangan negative terhadap

k g₂ g₃ LH

katode, digunakan untuk mengatur intensitas (terang tidaknya) gambar.

g₂ dan g₃ adalah grid 2 dan grid 3 yang diberi tegangan positif terhadap katode, digunakan untuk memfokuskan berkas electron, sehingga berkas sinar yang diperoleh pada tabir menjadi jelas dan tajam.

A adalah anode yang biasanya diberi tegangan positif sampai ± 100 V, digunakan untuk menarik electron dari katode menuju tabir.

T adalah tabir yang terbuat dari zat-zat padat /Flour yang akan bercahaya kalau ditumbuk electron.

LV adalah lempeng vertical yang digunakan untuk menarik berkas electron tersebut kea rah atas atau bawah, sedangkan LH adalah lempeng horizontal yang digunakan untuk menarik berkas electron tersebut kea rah kiri atau kanan.

Karena elektron mempunyai muatan negatif maka jika pada lempeng vertikal bagian atas diberi muatan/tegangan +, elektron akan membelok ke atas.

Kalau lempeng vertikal diberi tegangan bolak-balik (lempeng atas + lempeng bawah; begitu seterusnya), maka pada tabir atau layar akan diperoleh berkas elektron yang naik turun dan karena geraknya sangat cepat akan kelihatan sebagai garis lurus vertikal saja. Besar tegangan AC yang masuk pada lempeng vertikal menentukan panjang garis pada tabir , makin besar tegangan pada LV, maka makin panjang garis yang diperoleh.

Gejala listrik naik turun ini dapat kita buat bergerak ke kiri atau ke kanan dengan cara memasukkan tegangan TGG pada lempeng LH , dan gambar yang diperoleh pada layar adalah sinusoidal. Tegangan TGG (tegangan gigi gergaji/

saw tooth) yang bentuknya memang mirip gergaji digunakan untuk membuat garis lurus naik turun tadi menjadi bergerak ke kiri/kanan membentuk gambar sinusoidal. TGG ini kadang-kadang disebut tegangan alas waktu atau timebase, karena selain untuk menarik garis naik turun tadi kearah horizontal juga berfungsi sebagai pengatur gambar menjadi stabil (diam dan tidak lari-lari), dengan cara

mengatur agar frekuensi TGG sebanding dengan frekuensi tegangan yang diukur (pada LV).

Hal yang perlu diingat adalah bahwa gejala/tegangan yang akan diukur (lihat gambarnya) dimasukkan pada lempeng vertical , sedangkan TGG yang biasanya juga digunakan untuk menentukan frekuensi tegangan pada LV, dimasukkan pada lempeng LH.Pembentukan gambar pada tabir tersebut akan diterangkan berdasarkan gambar di bawah ini.

Suatu gejala sinus yang akan diukur dimasukkan pada LV dan secara bersamaan TGG dimasukkan pada LH.

Jika pada saat awal naiknya tegangan sinusoidal tersebut bersamaan dengan saat awal naiknya TGG, frekuensi sinusvide sebanding dengan frekuensi TGG maka pada layar akan diperoleh sinusvide yang diam. Tetapi kalau kedua syarat di atas tidak terpenuhi, maka gambar akan free-running (lari-lari) .

Untuk mengatasi hal tersebut, dikenal istilah synchronisasi. Synchronisasi digunakan untuk menyamakan saat awal tegangan TGG bersamaan dengan saat awal sinusvide yang digunakan untuk membuat frekuensi TGG sebanding (kelipatan bilangan bulat) dengan frekuensi sinusvide.

Synchronisasi ini dapat dilakukan baik secara internal maupun eksternal.

Synchronisasi internal artinya synchronisasi tersebut dikerjakan oleh rangkaian

yang ada dalam CRO sendiri. Sedangkan synchronisasi external berarti synchronisasi yang dilakukan oleh tegangan dari luar CRO.

Istilah yang lain bahwa CRO dapat digunakan secara external artinya TGG yang ada dalam CRO diputus sambungannya terhadap lempeng LH, dan sebagai gantinya gelombang external (dari luar CRO) dimasukkan ke dalam LH untuk menggantikan fungsi TGG. Prinsip ini digunakan untuk mengukur beda fase dan perbedaan frekuensi secara lissajous.

Di dalam CRO, masalah synchronisasi kebanyakan dilaksanakan dengan cara triggering, artinya timebase (TGG) dibangunkan (ditrigger) oleh sebagian sinyal LV. Dengan cara triggering ini dapat dibuat agar saat awal gelombang pada tabir adalah naik (slope +), saat awal gelombang adalah turun (slope -) dan saat awal yang dapat diatur “level”nya (tinggi dan letaknya saat awal tersebut).

Salah satu kesulitan dalam CRO adalah bahwa untuk membelokkan berkas elektron pada lempeng-lempeng tersebut (LV dan LH) diperlukan tegangan yang cukup tinggi. Untuk mengatasi hal ini pada tiap masukan vertikal (vertikal input) dilengkapi dengan amplifier. Amplifier dapat diatur penguatannya dan disesuaikan dengan besarnya tegangan input yang masuk (pada panel depan CRO dikenal sebagai tombol Volt/div).

Pada panel depan CRO terdapat tombol time/div. digunakan untuk mengatur frekuensi tegangan TGG dalam CRO. Mengenai kegunaan tombollainnya dapat dilihat secara detail pada instruksi manualnya.

PERCOBAAN

CARA MENGHIDUPKAN CRO

Tekan tombol power, maka lampu “on” akan menyala. Beberapa saat kemudian pada layar CRO akan terlihat barkas garis-garis.

Aturlah terang gelap gambar dengan tombol “intensity”, kedudukan gambar dengan tombol “horizontal position” dan tombol “vertical posisition”dan ketajaman gambar dengan tombol focus.

Bila kedudukan berkas garis mendatar tidak horizontal (agak miring), dapat diatur dengan tombol TRACE SOTATION (pada badan samping CRO).

Garis-garis skala pada layar dapat diatur terang/gelap, dengan tombol SCALE Sebelum CRO digunakan, periksa kedudukan tombol – tombol lain adalah : Volt/div masing-masing chanel pada 10 Volt (CCW), variable Volt/div pada harga kalibrasi CW, switch AC gnd DC pada AC, SOURCE pada INT (X – Y), SWEEP MODE pada AUTO, TIME/DIV pada 5 mS/div dan “Variabel time/ div” pada calibrasi (CW).

MENGUKUR TEGANGAN PEAK TO PEAK (Vpp)

Tegangan AC sebesar 4,5 volt RMS akan kita ukur dengan CRO, yang diperoleh dari lilitan sekunder suatu trafo yang dihubungkan dengan tegangan PLN 220 V.

Sambungkanlah input X (chanel) CRO dengan kutub-kutub tersebut. Putar tombol Volt/div chanel 1 pada kedudukan 0,2 V.

Tombol vertical position pada chanel 1 dapat digunakan untuk mengatur kedudukan gambar pada layar, sehingga gambar mudah dibaca. Kedudukan tombol time/div diputar pada 2 mS dan kalau gambar pada layar masih belum stabil (lari – lari) putarlah tombol variable time/div sehingga gambar menjadi stabil.

Ukurlah tinggi antara puncak atas dan puncak bawah gambar gelombang yang diperoleh pada layar. Tegangan Vpp = tinggi x harga kedudukan Volt/div Karena kabel penghubung yang dipakai pada input X adalah probe, maka gambar pada layar diperkecil sepersepuluh kali gambar sesengguhnya.

Jadi tegangan puncak ke puncak (VPP) sesungguhnya = 10 x tinggi gelombang x kedudukan Volt/div Untuk menghitung Vrms maka :

V rms = 0,5 x 0,7 x VPP

Cocokkan apakah harga Vrms yang terhitung di atas, sesuai dengan harga yang dituliskan pada trafo (4,5 V). Mana yang lebih meyakinkan ?

MENGUKUR FREKUENSI

Selaku dan sekaligus dengan percobaan 2, frekuensi tegangan PLN di atas dapat diukur/dihitung dengan cara membaca kedudukan time/div nya. Putarlah tombol time/div pada kedudukan 2 m sec. Untuk mempermudah pembacaan, kedudukan gambar dapat diatur dengan “horizontal position” .

Ukurlah panjanggelombang ( ) dari gambar yang diperoleh. Maka periode atau waktu getar T dari gelombang terseebut :

= penjang gelombang x harga kedudukan time/div dan frekuensinya adalah = 1/T Hz

supaya pengukurannya tepat, maka kedudukan variable time/div harus pada kalibrasi (CW).

MELIHAT DUA GELOMBANG SECARA BERSAMAAN

Sebagai kelanjutan dari percobaan 3, input Y (chanel2) cRo dihubungkan juga pada kutub-kutub trafo yang dipakai oleh chanel 1.

Kedudukan tombol Volt/div pada kedua chanel 1 dan 2 diletakkan pada harga 0,5 volt, tombol time/div pada 5 msec, dan tombol trigger pada chanel 1 (X – Y). Kalau kedudukan MODE diletakkan pada kedudukan ALT (alternate) maka gelombang yang diukur pada input X (chanel 1) dan input Y (chanel 2) akan terlihat secara bergantia pada layar

Pada layar sekarang terlihat dua buah gelombang dan masing-masing gelombang dapat diukur kedudukannya dengan tombol “vertical position “ pada chanel 1 dan 2.

Kalau MODE diputar pada kedudukan chanel 1 maka yang terlihat pada layar hanya gelombang yang masuk pada CH 1 saja. Sedangkan MODE pada kedudukan CH 2 berarti terlihat pada layar hanya gelombang yang masuk pada chanel 2 saja.

Kedudukan MODE pada CHOP digunakan untuk melihat dua gelombang secara bersamaan, jadi mirip dengan kedudukan ALT, sedangkan kedudukan ADD artinya gambar yang terlihat pada layar adalah hasil penambahan antara gelombang pada chanel 1 dan chanel 2.

Perbedaan antara CHOP dan ALT adalah bahwa CHOP biasanya digunakan untuk gelombang frekuensi rendah (harga time/div besar) sedangkan ALT biasanya digunakan untuk gelombang frekuensi tinggi (harga time/div kecil).

Dengan mengubah kedudukan MODE, buatlah gambar yang diperoleh pada layar ; baik pada saat chanel 1, chanel 2, ALT , CHOP maupun ADD.

Kemudian pada laporan nanti, berikanlah komentar terhadap masing-masing gambar tersebut.

MEMPERGUNAKAN MODE ALT DAN CHOP

Hidupkan frekuensi generator(oscillator) TRIO FG 202 A.

Letakkan tombol “output ATT (db)” pada kedudukan 0 db, dan tombol “output level” pada max (CW). Putar tombol “frekuensi dial” sehingga jarum skala menunjukkan pada harga 20, tombol “frekuensi range” pada kedudukan 1 x dan tombol “wafe from” pada kedudukan sinusvide.

Dengan begitu dari terminal output akan keluar sinyal sinusvide dengan frekuensi

= 20 Hz.

Kalau probe chanel 1 dan 2 CRO, keduanya disambungkan pada terminal output frekuensi generator maka pada layar CRO akan diperoleh gambar dari sinyal tersebut.

Letakkan kedua tombol volt/div pada chanel 1 dan 2, pada kedudukan 1 Volt, sehingga gambar yang diperoleh cukup besar. Putar tombol time/div pada kedudukan 10 m sec.

MODE pada ALT dan TRIGG pada chanel 1.

Kemudian amatilah apa yang terjadi.

Sekarang letakkanlah kedudukan MODE pada CHOP dan amati juga apa yang terjadi. Terangkanlah hal ini dalam laporan.

Putar tombol “frekuensi range FG – 202 A” pada kedudukan x 1000 dan aturlah tombol “frekuensi dial” sehingga jarum skala menunjukkan pada ankag 70. jadi frekuensi sinyal FG – 202 A adalah 70 KHz.

Putar tombol time/div CRO pada kedudukan 5 msec. Amatilah dan kemudian gambarkanlah apa yang terjadi pada kedudukan MODE pada ALT dan CHOP.

Terangkanlah kejadian tersebut pada laporan.

MENGUKUR FREKUENSI PLN DENGAN CARA LISSAJOUS

Selain cara seperti yang disebutkan pada percobaan 3, frekuensi tegangan PLN tersebut dapat diukur dengan cara membandingkannya terhadap frekuensi FG – 202 A yang telah diketahui.

Caranya :

Pertama-tama putar tombol Volt/div pada inpu X (chanel 1) pada kedudukan 0,2 Volt/div dan tombol TRIG Pada chanel 1 (X – Y). Kemudian hubungkan tegangan PLN 4,5 Volt dengan input X ini.

Hidupkan FG – 202 A, pasang “output att” pada 0 db, output level maka, tombol pengatur frekuensi pada kedudukan jarum skala 20, frekuensi range pada x 1 dan kdudukan tombol “wafe frem” pada sinusvide.

Putar tombol volt/div pada input Y (chanel 2) pada kedudukan 0,5 Volt/div dan masukkan sinyal dari FG-202 A ke input chanel 2 ini.

Letakkan tombol yang lain :

Time/div pada kedudukan EXT (X – Y), TRIG (chanel 1) pada kedudukan CH 1 (X – Y), MODE pada CH 2 (X – Y) dan COUPLING pada DC ( X – Y).

Agar supaya gambar interferensi yang diperoleh berada pada tengah-tegah layar, maka kedudukannya dapat diatur dengan tombol “horizontal position” dan”

vertical position” chanel 2 .

Putar tombol pengatur frekuensi pada FG – 202 A sehingga jarum skala menunjukkan angka pada harga sekitar 25 Hz. Didalam kertas laporan , buatlah gambar yang diperoleh pada layar.

Ulangi hal tersebut untuk frekuensi 30 Hz, 50 Hz, 100 Hz, 150 Hz, dan 200 Hz.. Kemudian dari gambar-gambar dan harga frekuensi FG-202 A, hitunglah frekuensi tegangan PLN.

Pola-pola interferensi di bawah ini menunjukkan bagaimana perbandingan frekuensi antara gelombang yang masuk pada lempeng horizontal FH (chanel 1) dan gelombang yang masuk pada lempeng vertical FV (chanel 2).

fV : fH = 1 : 1 fV : fH = 1 : 2 fV : fH = 1 : 3

fV : fH = 2 : 1 fV : fH = 3 : 1 fV : fH = 3 : 2 1. MENGUKUR RISE TIME

Kebanyakan rangkaian mempunyai sifat mem-filter, artinya, hanya sinyal-sinyal dengan frekuensi tertentu saja yang dapat dilakukan.

Sinyal-sinyal dengan frekuensi lain akan diperlemah, sehingga relative tidak dilakukan kebagian outputnya.

Sebagai contoh rangkaian RC di bawah ini hanya akan melakukan sinyal-sinyal pada frekuensi rendah saja.

Batas frekuensi dimana rangkaian mulai menyaring sinyal (yang sering dikenal dengan cut off frequency) dapat diketahui dengan cara memasukkan gelombang kotak pada rangkaian tersebut.

Misalkan gelombang kotak dari FG dengan frekuensi 25 KHz dimasukkan pada rangkaian tersebut, maka pada rangkaian CRO akan terlihat suatu gelombang mirip gigi gergaji.

Cara menghitung rise time (waktu bangkitnya) adalah :

Tinggi gelombang 10 % dan 90 % diproyeksikan ke sumbu x sehingga di dapat interval Tr (rise time). Tr sesungguhnya adalah panjang interval skala x harga time/div CRO. Sedang frekuensi cut offnya f =0,35/Tr.

Stel “output att” FG pada 0 db dan “output level” pada maks switch “wave from”

pada ohm ( Ω ) dan frekuensi di stel pada 20 KHz.

Kemudian tombol “volt/div” pada chanel 1 CRO diputar pada harga 0,1 volt/div (tombol variable volt/ div harus pada kedudukan tercalibrasi), sedang harga time/div pada harga 10 msec TRIG pada NORM, MODE pada chanel 1 dan COUPLING pada AC.

Dari gambar yang diperoleh pada layar CRO, ukurlah berapa Tr nya dan berapa “freq cut off” nya.

2. MENGUKUR BEDA FASE

Titik A dan B di dalam gambar di atas mempunyai beda fase. Besarnya beda fase tergantung Pada harga R.

Kalau R = 0 (potensiometer pada kedudukan CCW) maka bedanya sama dengan 180^o. sedangkanuntuk R maks, maka beda fase antara A dan B mendekati 0^o. Pola interferensi yang diperlihatkan jika antara A dan B mempunyai beda fase adalah sebagai berikut :

Atau secara umum bahwa beda fase antara A dan B adalah = arc sin a/A

a = jarak antara perpotongan elips dengan sumbu vertical.

A = tinggi antara puncak atas dengan puncak bawah.

Caranya adalah :

Masukkan titik A pada input x (chanel 1) dengan harga volt/div pada 0,2 Volt/div, dan titik B pada input Y (chanel 2) dengan harga Volt/div pada 0,2 Volt/div.

Kedudukan tombol – tombol yang lainnya adalah sama dengan kedudukan tombol pada percobaan Lissajous, yaitu TRIG pada channel 1 ( X – Y ), MODE pada channel 2 ( X – Y ), time/div pada EXT (X – Y ) dan COUPLING pada DC ( X – Y ).

Putar potensiometer sehingga R = 0 (CCW), R sebarang dan R maks, kemudian pada kertas laporan buatlah gambar yang diperoleh.

Hitunglah beda fase yang diperoleh dari kedudukan R sebarang tersebut.

HAL – HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN

Jangan dibiarkan gambar terlalu terang dalam waktu yang lama, karena akan mengakibatkan rusaknya zat pendar layar CRO.

sebelum memulai percobaan yang baru, letakkan tombol Volt/div pada kedudukan 10 Volt. Karena sinyal input yang terlalu tinggi akan mengakibatkan rusaknya rangkaian dalam CRO.

tombol – tombol yang berada di bawah layar digunakan untuk operasi STORAGE. Oleh karena itu tombol – tombol jangan ditekan.

setiap instruksi yang tidak jelas, tanyakan pada asisten yang sedang bertugas.

Sebelum langkah-langkah percobaan dimulai. Mintalah asisten untuk mengecek terlebih dahulu. Karena CRO ini sangat peka dan mudah rusak.

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Instruction manual storage Oscilloscope VP 5753 A (National) Jepang.

Metode pengukuran fisis dan instrumentasi (bagian I). Oleh : Dr. GH. Dulfer dan Drs. Fadeli.

PERCOBAAN II DIODA

PENDAHULUAN

Dalam elektronika sering diperlukan suatu alat yang dapat mengalirkan arus bila diberi beda tegangan pada satu arah dan tidak mengalirkan arus bila diberi tegangan pada arah yang berlawanan. Komponen yang dapat berlaku seperti ini adalah dioda.

Untuk tegangan tidak terlalu tinggi orang banyak menggunakan dioda terbuat dari pada semikonduktor. Untuk tegangan tinggi orang masih menggunakan dioda vakum. Dalam percobaan ini kita hanya menyelidiki sifat – sifat dan penggunaan dioda semikonduktor saja.

Karena sifatnya dioda digunakan untuk mengubah arus bolak balik menjadi arus dc. Hal ini digunakan dalam catu daya dc dimana tegangan bolak balik PLN diubah menjadi tegangan dc. Ini akan dibahas pada percobaan penyearah dan catu daya.

Dioda juga digunakan untuk mendeteksi gelombang radio dan TV. Pada kedua jenis gelombang ini, isyarat yang ditumpangkan pada gelombang radio yang berfrekuensi tinggi di ambil. Selain itu dioda juga digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang tertentu seperti gelombang memotong dan bentuk gelombang.

TUJUAN

Setelah melakukan percobaan ini, praktikan telah memiliki kemampuan sebagai berikut :

1. Membuat karakteristik statik dioda berupa gambar dan menggunakannya.

2. Membuat karakteristik inverse dioda zener.

3. Menggunakan dioda untuk rangkaian clipper dioda seri 4. Menggunakan dioda untuk rangkaian clipper dioda sejajar 5. Menggunakan dioda untuk rangkaian clipper dioda dengan bias.

6. Menggunakan dioda untuk rangkaian clipper dioda zener ALAT – ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Sinyal generator 2. Osiloskop 3. Multimeter

4. Catu daya variable dc 5. Resistor

6. Kapasitor 7. Dioda 8. Dioda zener

TEORI

1. Karakteristik Statik Dioda

Kita dapat menyelidiki karakteristik statik (grafik 1 sebagai fungsi dari V) dioda dengan cara berikut :

Pasang dioda seri dengan sebuah catu daya dc dan sebuah resistor.

Gambar 1

Karakteristik static diod dapat diperoleh dengan mengukur tegangan dioda (Vab) dan arus yang melalui dioda, yaitu I. dapat diubah dengan dua cara , yaitu mengubah Vdd atau mengubah RL. Dalam percobaan ini kita mengubah I dengan mengubah V_dd.

Bila arus dioda I kita plotkan terhadap tegangan dioda V_ab kita peroleh karakteristik statik dioda seperti Gambar 2 :

Bila anoda berada pada tegangan lebih tinggi dari pada katoda (V_d posisitf) dioda dikatakan mendapat bias forward. Bila V_d negative diberi bias reverse. Pada gambar 3.2 V_c disebut cut – in voltage, I_s arus saturasi dan V_piv adalah peak inverse voltage.

Tugas :

1. Apa fungsi pokok dioda ?

2. Dengan memperhatikan/ mempelajari kurva karakteristik dioda, coba jelaskan cara memeriksa apakah dioda tersebut masih baik atau rusak.

Bila harga Vdd diubah, maka arus I dan Vd akan berubah pula. Bila kita mempunyai karakteristik static dioda dan kita thu harga Vdd dan R1 , maka harga arus I dan Vd dapat kita tentukan sebagai berikut :

Dari Gambar 1.a : Vdd = Vab + I R1 ;

I = -(V_ab/ R₁) + ( V_dd/ R₁ )

Bila persamaan tersebut dilukiskan pada karakteristik statik dioda, kita akan mendapatkan garis lurus dengan kemiringan – (1/R₁). Garis ini disebut garis beban (loadline) ini ditunjukkan pada Gambar 3 :

Kita lihat bahwa garis beban memotong sumbu Vdioda pada harga Vdd yaitu bila arus I

= 0, dan memotong sumbu I pada harga (Vdd/ R1).

Titik potong antara karakteristik static dengan garis beban memberikan gambaran harga tegangan dioda Vq dan arus dioda Iq.

Dengan mengubah harga V_dd kita akan mendapatkan garis – garis beban sejajar seperti Gambar 4 :

Perpotongan garis beban dengan karakteristik statik dioda memberikan harga tegangan dioda V_d dan arus dioda I.

Dioda bila dibalik sehingga katodanya berhubungan dengan kutub positif catu daya maka bias dioda adalah reverse. Karakteristik static dan load line adalah Gambar 5. Garis beban dan load line bila dioda mendapat bias reveese bila Vdd = 0 maka arus dioda yang mengalir adalah kecil sekali, yaitu arus saturasi Is. arus ini mempunyai harga kira – kira 1μA untuk dioda silicon.

2. Dioda zener

Pada dasarnya dioda zener dan dioda biasa karakteristik sama. Perbedaan pokoknya hanya pada daerah kerjanya saja.

Tugas :

3. Jelaskan perbedaan daerah kerja tersebut ( bacaan Buku Sutrisno) Catatan : Jangan lupa membawa kertas grafik

3. Pemrosesan Bentuk Gelombang dengan Dioda a. Rangkaian Clipper

Beberapa jenis rangkaian Clipper : clipper dioda seri, clipper dioda sejajar, biased dioda clipper dan slicer .

 Clipper dioda seri

Rangkaian untuk clipper dioda seri adalah seperti gambar 6

Bentuk tegangan keluaran Vo pada gambar 6 adalah dioda ideal, yaitu bila arus saturasi dan tegangan cut in diabaikan. Untuk dioda silokon cut in voltage mempunyai harga kira – kira 0,5 Volt, dan dioda germanium sekitar 0,2 Volt.

Dengan adanya tegangan cut in bentuk gelombang kita ramalkan seperti Gambar 7.

Gambar 7 Pembentukan gelombang dengan dioda

Tampak bahwa tegangan keluaran menjadi kurang dari tegangan masukan oleh karena adanya tegangan cut in Vo dan oleh karena kecenderungan statik dioda.makin besar R1, makin condong load line dan dioda akan beroperasi pada daerah arus kecil yang tidak linier dekat dengan tegangan cut in. bentuk tegangan keluaran akan makin mengalami distorsi. Hingga R1 menentukan arus yang melalui dioda dan harus dipilih agar arus kurang dari arus maksimum dioda.

 Clipper Dioda Sejajar

Bentuk rangkaian clipper dioda sejajar seperti pada Gambar 8.

Resistor R₁ dan dioda D membentuk suatu pembagi tegangan.

Perlu diperhatikan bahwa pada saat anoda positif arus sebesar (V₁ / R₁) seluruhnya melalui dioda. Jelas bahwa R₁ harus dipilih agar dioda tidak melebihi batas maksimum. Resistor yang boleh

dipasang pada keluaran (sejajar dengan dioda) harus mempunyai harga jauh lebih besar daripada harga hambatan reverse dari dioda, agar tegangan output tak berpengaruh oleh hambatan ini.

Tugas :

4. Dengan menggunakan prinsip pembagi tegangan, jelaskan terjadinya bentuk keluaran seperti Gambar 8.

 Biased Dioda Clipper Kita dapat memeotong isyarat masukan diatas atau dibawah harga Vi = 0 (base line) dengan rangkaian seperti Gambar 9 dibawah ini.

Bila anoda positif yaitu bila V_i > V_o + V_b maka tegangan pada dioda V_d menjadi V_o sehingga keluaran V_o adalah sama dengan V_c + V_d . Pada saat anoda negatif hambatan dioda R_o menjadi besar, R_d >> R₁ . Akibatnya V_o ~ V_i dan kita peroleh bentuk isyarat keluaran seperti pada Gambar 9

 Clipper Dioda Zener

Dengan dioda zener kita dapat membuat biased clipper serupa batere. Rangkaian yang digunakan adalah seperti Gambar 10.

Misalkan digunakan zaner yang mempunyai tegangan (V_piv) 2,7 volt, pada saat V_i positif V_a > V_b , dioda zaner Z₁ berfungsi sebagai dioda biasa sedangkan tegangan pada zener Z₂ sama dengan 2,7 volt. Zener Z₂ dapat dianggap sebagai batere dan rangkaian pada

Gambar 10 bisa disederhanakan menjadi seperti Gambar 10a. Sebaliknya bila isyarat V_i negatif V_a < V_b rangkaiannya dapat digambarkan seperti Gambar 10.b.

Tugas

5. Jelaskan terbentuknya isyarat keluaran seperti gambar 10 (pergunakan gambar 10.a dan 10.b untuk menganalisa rangkaian).

b. Slicer

Bila pada rangkaian biased dioda clipper polaritas kita balik maka akan kita peroleh rangkaian slicer seperti Gambar 11

Tugas

6. Jelaskan terjadinya bentuk isyarat keluaran seperti pada Gambar 11.

c. Clamp Dioda

Suatu rangkaian clamping adalah rangkaian yang dapat membuat agar puncak tegangan ac berada pada suatu tingkat tertentu. Rangkaian ini

juga dikenal dengan nama dc restorer atau base line restorer.

Suatu rangkaian clamping dioda yang sederhana ditunjukkan pada Gambar 12.

Bagaimana dapat terjadi hasil seperti gambar 3.12, dapat dianalisa menggunakan gambar 13.

Pada t = 0₊ isyarat masukan tiba-tiba berubah positif. Dioda mendapat bias forward sehingga mempunyai hambatan r_F yang rendah (r_F = 100 Ω). Arus transien akan naik dengan segera dan kemudian turun dengan tetapan waktu  = rF.C. Pada saat yang sama kapasitor C akan terisi hingga mempunyai beda tegangan sebesar Vm. Pada t = 1 ms tegangan masukan tiba-tiba berubah menjadi negatif. Bias pada dioda menjadi reverse dan hambatan dioda rF berubah menjadi besar (rB ≈ 1M). Dari gambar 13.b tampak bahwa Vo = -2 Vm. Tegangan Vo = -2 Vm ini akan berkurang karena kapasitor bocor dengan tetapan waktu  = rB.c . Pada t = 2 ms + tegangan kapasitor adalah sedikit lebih kecil dari Vm sehingga (V)

≈ 2 volt. Tampak bahwa dengan clamp dioda kita telah membuat puncak isyarat input pada 0 volt atau pada base line.

d. Biased Clamp

Perhatikan pada Gambar 14 Rangkaian clamp untuk membuat signal output terclamp pada bagian bawah Dengan membalikkan dioda pada gambar 3.12 kita dapatkan dc level pada keluaran naik

sehingga bagian bawah signal ter-clamp pada V = 0.

Tugas

7. Jelaskan terjadinya bentuk isyarat keluaran seperti Gambar 14 ? KEGIATAN PERCOBAAN

Pada percobaan ini anda diminta untuk membuat plot karakteristik statik dioda pada bias forward dan reverse. Ini dimaksudkan agar anda “ merasa “ betapa peka arus dioda pada keadaan forward dan pada keadaan breakdown (bias reverse) terhadap perubahan tegangan.

1. Buat rangkaian pada Gambar 15.

 Gunakan dioda silikon pasang Vdd mulai dari 0 volt sampai 5 volt. Dengan multimeter ukur Vab dan Vbc untuk setiap harga Vdd.

 Hitung arus dioda Id = ( Vbc / R1). Dari data pengukuran ini dapat dilukiskan kurva karakteristik statik dioda.

2. Pasang rangkaian pada Gambar 16.

 Dioda yang digunakan adalah dioda zener.

Dengan cepat temukan dahulu V_piv dengan mengukur V_bc sambil V_dd diubah dengan cepat.

 Bila tegangan PIV tercapai maka arus Id

akan mulai membesar dan Vbc mulsi membesar. Pada keadaan ini catat harga tegangan dioda Vab.

3. Buat karakteristik statik reverse untuk dioda zener yang anda gunakan, yaitu untuk memotong, mengiris, clamping, dan menghasilkan tegangan dc yang merupakan kelipatan amplitudo isyarat masukan.

a. Pasang rangkaian clipper dioda seri seperti pada Gambar 17. Gunakan isyarat berbentuk sinusoidal dengan tegangan V_pp dan frekwensi 1 KHz. Catat bentuk dan tegangan isyarat V₁(t) dan V_O(t) yang terlihat pada layar osiloskop. Gunakan R

= 100 Ω dan ulangi dengan R = 10 KΩ.

b. Ulangi percobaan pada bagian (a) dengan isyarat berbentuk gelombang persegi.

Pasang rangkaian clipper sejajar seperti Gambar 18. Lakukan langkah-langkah a dan b .

c. Pasang rangkaian biased dioda clipper seperti pada Gambar 19. Lakukan langkah-langkah a dan b .

d. Pasang rangkaian slicer seperti pada Gambar 20. Lakukan langkah- langkah a dan b .

e. Pasanglah rangkaian clipper dioda zener seperti pada Gambar 21. Kemudian lakukan langkah-langkah seperti

percobaan a dan b

f. Pasang rangkaian clamp dioda seperti pada Gambar 22a. Berikan masukan gelombang sinusoidal dan persegi.

g. Pasang rangkaian Gambar 22b. Berikan masukan gelombang persegi.

LAPORAN

 Lukiskan kurva karakteristik dioda pada kertas grafik linier dan hitung hambatan inoremental dioda rd untuk V = 1,2 volt dan 1,5 volt. Bandingkan dengan perhitungan aproksimasi rd = 25/(Id (mA))

 Lukiskan kurva breakdown untuk dioda zener yang digunakan dan ukur hambatan inoremental rz pada beberapa harga tegangan dekat dengan tegangan PIV. Buat grafik antara rz dengan V.

 Lukiskan bentuk gelombang masukan dan keluaran untuk setiap percobaan dari a hingga h dan beri analisa mengapa terjadi bentuk gelombang seperti apa yang anda amati.

PERCOBAAN III

PENYEARAH DAN CATUDAYA

PENDAHULUAN

Dalam percobaan ini kita akan bekerja dengan dioda yang akan digunakan untuk catudaya. Pada dasarnya catudaya terdiri dari suatu transformator untuk menurunkan tegangan AC. Beberapa buah dioda untuk menyearahkan tegangan, dan kapasitor untuk meratakan tegangan. Tegangan dc yang dihasilkan akan mudah terbebani oleh adanya hambatan hubungan sekunder, dan hambatan dioda.

Dengan menggunakan dioda zener kita dapat membuat agar dalam batas-batas arus beban tertentu tegangan keluaran dapat dibuat bertahan pada nilai yang tetap.

TUJUAN

Setelah selesai melakukan percobaan ini dan membuat laporannya anda diharapkan telah memiliki kemampuan :

1. Mengukur hambatan keluaran suatu transformator daya.

2. Memasang dioda pada rangkaian agar bekerja sebagai penyearah setengah gelombang dan juga penyearah gelombang penuh.

3. Mengukur tegangan ac dan dc pada pada penyearah tegangan bertapis untuk berbagai nilai beban dan menggunakan teori kasar untuk menganalisa hasil pengukuran.

4. Menggunakan dioda zener serta memasangnya di dalam suatu untai catu daya untuk pengaturan tegangan serta melakukan pengukuran untuk memperoleh lengkung pembebanan.

ALAT – ALAT YANG DIGUNAKAN

a. Jala – jala PLN f. Resistor a. Dioda penyearah dua buah g. Osiloskop b. Transformator daya 500 μF h. Multimeter

c. Kapasitor 47 μF dan 2200 μ F i. Papan rangkai (bread board) d. Dioda zener 6,8 V, 1 Watt j. Kabel – kabel

TEORI

1. Transformator

Seperti telah kita ketahui transformator berfungsi untuk menurunkan tegangan atau menaikan tegangan ac.

Dalam percobaan ini digunakan transformato untuk menurunkan tegangan sekunder. Perhatikanlah diagram transformator pada Gambar 1

Setiap transformator memiliki hambatan keluaran Ro, hal ini akan menyebabkan turunnya tegangan sekunder dari transformator jika dipasang beban antara CT dan V. Turunnya tegangan sebesar V = I i . Ro dengan I i adalah arus beban. Makin besar arus beban yang ditarik maka tegangan keluaran akan makin kecil.

Tegangan keluaran dalam keadaan terbebani ( Vo, b) : Vo, b = Vo, o - Ii.Ro

Vo, o adalah tegangan output open (tanpa beban) yang merupakan tegangan keluaran transformator diukur dengan multimeter tanpa beban.

Tugas :

1. Turunkan persamaan tersebut di atas.

2. Gambarkanlah grafik tegangan keluaran (Vo, b) terhadap arus beban, dan nyatakanlah kemiringan grafik tersebut.

3. Diagram transformasi pada Gambar 1 dapat kita nyatakan dalam rangkaian ekivalen Thevenin. Untuk hambatan beban R₁ . Gambarkan rangkaian ekivalen Theveninnya.

4. Dari rangkaian Thevenin yang anda buat pada soal 3 kita dapat pula menyatakan keluaran transformator sebagai fungsi dari hambatan beban dengan memandang hambatan beban tersebut sebagai pembagi tegangan.

Tuliskanlah persamaan hubungan tersebut.

Hal ini perlu kita lakukan untuk dapat menentukan hambatan keluaran transformator , karena kita tidak memiliki amperemeter ac yang akan dapat mengukur Langsung arus beban.

5. Samakah hambatan keluaran trafo untuk tegangan sekunder yang berbeda pada sebuah trafo yang sama ? Apakah yang menentukan besar hambatan keluaran transformator ?

2. Penyearah

Untuk memperoleh tegangan searah yang cukup konstan pada suatu harga, kita dapat membuat penyearah tegangan dengan menggunakan dioda, berbagai macam rangkaian yang dapat kita buat, seperti misalnya : penyearah setengah gelombang, penyearah gelombang penuh.

Untuk memperoleh tegangan dc yang lebih konstan, kita dapat menambah kapasitor dalam rangkaian kita, sehingga kita peroleh rangkaian penyearah dengan tapis yang berfungsi meratakan tegangan keluaran.

Adanya hambatan keluaran trafo yang menyebabkan hilangnya tegangan atau turunnya tegangan keluaran dapat kita hindari dalam batas–batas arus beban tertentu. Untuk tujuan ini kita dapat memasang dioda zener di samping kapasitor dalam rangkaian penyearah. Jadi kita dapat membuat penyearah gelombang dengan menggunakan dioda, kapasitor, dan dioda zener dengan berbagai macam desain.

Tugas :

6. Untuk penyerah gelombang tanpa tapis , perhatikanlah rangkaian penyearah dibawah ini. Dari Gambar 2, gambarkannlah bentuk isyarat keluaran (V_cb) dari rangkaian (a) dan bentuk isyarat V_cb serta V_db tegangan keluaran dari rangkaian (b), jika masukannya merupakan isyarat sinusoidal.

7. Jelaskanlah bgaiman terbentuknya tegangan keluaran penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh dari rangkaian (a) dan (b).

8. Pada penyearah gelombang dengan tapis, kita dapat memperoleh tegangan keluaran yang lebih rata atau berayun kecil pada suatu harga tegangan. Dari Gambar 3, gambarkanlah bentuk isyarat keluarannya. Apakah fungsi kapasitor dalam rangkaian gambar (a)

?

9. Jelaskan bagaimana terbentuknya tegangan keluaran penyearah gelombang penuh dengan tapis dengan mengunakan pengertian adanya pengisian dan pengosongan kapasitor sebagai penyimpan muatan.

10. Dengan adanya tapis dalam rangkaian (Gambar 3) tegangan keluaran yang kita peroleh berayun pada suatu harga tegangan tertentu. Berapakan besarnya tegangan ripple (nyatakan terhadap tegangan masukan).

3. Penyearah tegangan dengan pengaturan zener

Seperti telah kita ketahui tegangan keluaran dari penyearah akan mengalami penurunan tegangan jika kita bebani. Kita dapat mncegah terjadinya hal ini sehingga kita peroleh penyearah yang tidak akan turun tegangan keluarannya jika kita bebani dalam batas–batas tertentu. Dengan menggunakan dioda zener maka tujuan tersebut akan tercapai.

Perhatikanlah gambar rangkaian pada Gambar 4 : Tugas :

11. Dari rangkaian di samping, perhatikanlah cara memasang dioda zener. Mengapa dioda zener kita pasang dalam keadaan bias mundur ? gambarkanlah pula garis beban dioda zener.

12. Gambarkanlah bentuk grafik lengkung pembebanan (Vo terhadap Ii) dan nyatakanlah kemiringannya.

13. Tentukan nilai Rs. Jelaskan cara anda menghitung nilai Rs tersebut dengan menggunakan skema yang jelas.

KEGIATAN PERCOBAAN 1. Pembebanan pada trafo

 Dengan menggunakan multimeter untuk tegangan ac dan osilioskop, buatlah lengkung pembebanan untuk kumparan sekunder trafo antara CT dan tegangan ac maksimum, dan antara tegangan max dan tegangan ac max (Gambar 1) tanpa mengukur arus secara langsung (gunakan persamaan) :

1 0

1 b , 0

0 R R

V R

V  

 Untuk penentuan hambatan keluaran gunakan tiga buah pengukuran. Pertama dalam keadaan terbuka, dan dalam keadaan terbebani ( R1 150 Ohm dan 50 Ohm).

2. Pembebanan pada penyearah setengah gelombang.

 Pasanglah rangkaian seperti pada gambar 5 di bawah ini :

 Gunakan Osiloskop dan multimeter (dc Volt) untuk mengukur Vo dan mengukur R1 untuk tiap pembebanan. Buat lengkung pembebanan untuk rangkaian di atas ( cukup 5x pengukuran)

 Catatlah bentuk gambar untuk tiap pengukuran. Catatlah pula bentuk tegangan pada titik a.

 Balikkan polaritas dioda dan lukis bentuk tegangan Vo untuk keadaa tanpa beban.

3. Pembebanan pada penyearah gelombang penuh

 Pasanglah rangkaian seperti pada Gambar 6.

 Buatlah pengukuran untuk menentukan lengkung pembebanan dengan menggunakan multimeter dc Volt dan osiloskop.

 Catatlah bentuk – bentuk tegangan pada titik a, b dan c terhadap ground untuk tiap pembebanan.

 Balikkan polaritas dioda D1 dan D2 serta catat bentuk tegangan pada titik c (tanpa beban ).

4. Pembebanan pada penyearah gelombang penuh bertapis

 Pasang rangkaian seperti Gambar 7 di samping ini :

 Dengan menggunakan multimeter (dc Volt) untuk mengukur Vrpp

lakukan pengukuran untuk

menentukan lengkung

pembebanan. Catatlah besar dan bentuk tegangan riplle untuk tiap pengukuran. C = 1000 F dan ulangi untuk C = 100 uF.

5. Catu daya dengan pengaturan tegangan Zener

 Pasanglah rangkaian seperti pada Gambar 8, dengan C = 2200F:

27

 Sebelum aliran listrik dipasang, periksalah lengkung ciri dioda zener dengan perunut lengkung

(curve tracer). Mintalah bentuan asisten dan secermat mungkin catatlah bentuk lengkung ciri (anda akan diminta menghitung kemiringan lengkung ciri).

 Lakukanlah pengukuran pada titik a, b dan c dengan osiloskop dan multimeter untuk menentukan lengkung pembebanan. Perhatikan arus maksimum yang boleh melewati zener, jangan sampai zener rusak.

 Ambillah beberapa pengamatan di sekitar nilai :

s z b S

i R

V I V

I 





PERTANYAAN AKHIR

1. a. Lukis lengkung pembebanan dan tentukan Ro pada arus berapa tegangan keluaran turun menjadi setengah nilai tegangan keluaran terbuka ?.

b. Buatlah dua kesimpulan tentang dioda terhadap hasil pengukuran di atas!

2. a. Lukis bentuk gelombang yang anda amati pada titik a dan b. tuliskan hasil pengamatan anda dalam bentuk tabel.

b. Lukis lengkung pembebanan dan hitung hambatan keluarannya. Pada arus beban berapa besar tegangan keluaran akan menjadi setengah tegangan keluaran terbuka ?

c. Lukis bentuk isyarat keluaran jika polaritas dioda dibalik. Berilah keterangan dengan terjadinya bentuk tegangan yang anda amati.

3. a. Bandingkan nilai V_rpp yang anda amti dengan perhitungan kasar (secara teori) untuk kedua kapasitansi yang digunakan dalam Kegiatan Percobaan 4.

b. Lukis lengkung pembebanan dan hitung R_o. Pada arus berapa besar tegangan keluaran turun menjadi setengah tegangan keluaran terbuka.

4. a. Lukis lengkung ciri dioda zener dan lukis pula garis beban arus dioda untuk arus beban minimum dan maximum. Tentukan hambatan dioda zener

28

untuk daerah dadal dan daerah sebelum dadal dari lengkung cirri yang anda dapat.

b. Lukis lengkung pembebanan serta hitung R_o dalam keadaan berpengaturan dan dalam keadaan di luar pengaturan. ( Arus beban lebih besar dari pada arus yeng melalui resistor R_s).

Terangkan hasil pengukuran anda dengan perhitungan teori.

5. a. Sebutkan dan jelaskan kriteria catu daya yang baik.

b. Apakah perbedaan catu daya berpengaturan dan catu daya tak berpengaturan (beregulasi dan tak beregulasi).

PERCOBAAN IV UNTAI AC

PENDAHULUAN

Pada percobaan ini kita masih bekerja dengan untai RC, namun disini kita pelajari tanggapannya terhadp isyarat tegangan sinusoidal. Untuk menganalisa hasil pengukuran pada percobaan ini anda gunakan bagan bode untuk amplitudo fase.

Dalam percobaan ini, selain memantapkan keterampilan membaca tegangan dan periode pada layar osiloskop, anda juga akan belajar menggunakan osiloskop untuk mengukur beda fase. Anda juga akan melakukan pengukuran pada untai RLC paralel dan mengamati gejala resonansi dan mengukur G dari lebat lengkung resonansi.

TUJUAN

Setelah selesai melakukan percobaan ini anda diharapkan telah memiliki kemampuan untuk :

1. Mengukur tanggapan amplitude dan fase untuk tapis lolos rendah dan tapis lolos tinggi pada untai RC.

2. Mengukur tanggapan amplitude untai RLC paralel terhadap sumber arus tetap sinusoidal.

Tanggapan amplitude dan fase pada untai tapis lolos rendah akan sangat bermanfaat dalam membahas sifat penguat maupun saklar elektronika untuk daerah frekuensi rendah. Sedangkan tanggpan amplitude dan fase pada untai tapis lolos tinggi bermanfaat dalam membahas pada daerah frekuensi tinggi.

Pengertian resonansi AC yang kita pelajari akan sangat berguna dalam memahami tekhnik radio, gelombang mikro, dan laser yang tak lain adalah system-sisten resonansi untuk berbagai daerah frekuensi gelombang elektromagnetik.

ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN Breadboard

R, C dan L

Pembangkit isyarat (signal generator) Osiloskop

Kabel penghubung Kertas grafik

TEORI

4. Tapis Lolos Randah

Untai tapios lolols rendah adalah seperti Gambar 1 Fungsi transfernya :

p w

p

) j (

G 

 

  ;

^{R 1R}s^C

p 



Bagan bode dari tapis lolos rendah adalah seperti Gambar 2 Tugas :

1. Apa yang harus dilakukan agar dilakukan agar hambatan keluaran pembangkit isyarat tidak membani untai lolos rendah ? (tunjukkan) 2. Turunkan fungsi alih kompleks gambar 5.3 dan

lukiskan bagan bode untuk amplitude dan fase dengan menghitung fungsi alih dan pergeseran fase untuk berbagai nilai frekuensi (gunakan kertas grafik semilog). Bila diketahui (R_s diabaikan ) R = 10 K ohm, C = 0,1 μ F.

Beda fase antara keluaran dan masukan diukur dengan osiloskop dengan cara seperti berikut :

Osiloskop diatur pada posisi eksternal sweep, isyarat keluaran Vo dihubingkan dengan masukan horizontal sedangkan isyarat masukan Vi dihubungkan ke masukan vertical . Masukan Vi dikalikan dengan factor a (1) yang tak bergantung frekuensi oleh adanya pembagi tegangan pada saklar V/ cm sehingga Vo = a. Vi. Kedua isyarat ini menghasilkan superposisi dilayar osiloskop. Bila keduanya memiliki frekuensi yang sama, maka akan diperoleh pola Lissajous seperti pada Gambar 4.

Pada Gambar 4.a garis A adalah garis yang akan tampak pada layar osiloskop bila isyarat vertikal dinolkan, sedangkan garis B tampak bila isyarat horisontal dinolkan. Maka A = a. V_i dan B = V_o. Dengan mengatur posisi gambar terpusat ditengah layar osiloskop maka beda fase Ø dapat diukur dari :

Ø = sin^-1 (Y/Y_o) = sin^-1 (X/X_o) Tugas :

3. Terangkan bagaimana cara mengukur beda fase antara dua tiitk pada suatu untai dan buktikan bahwa : Ø = sin^-1 (Y/Yo) = sin^-1 (X/Xo)

5. Tapis Lolos Tinggi

Untai tapis lolos tinggi tampak seperti pada Gambar 5.a dan tanggapan amplitude dan fasenya pada gambar 5.b

Tugas :

4. Lakukan seperti pada No 2 untuk rangkaian ini.

6. Untai RLC Paralel

Untai RLC paralel tampak pad a Gambar 6

R_seri adalah hambatan dc induktor, dan dapat diukur dengan menggunakan multimeter.

Untai pada Gambar 6.a dapat diganti dengan suatu nilai setara seperti pada Gambar 7 dengan :

R_par = Q_o o L dan Q_o = o /  bila hambatan R = ~ ( dilepas)

Q_o adalah faktor kualitas tanpa beban Bila dipasang R maka factor kualitas menjadi berkurang, yakni menjadi :

L R //

Q R

0 par

 

Dan lengkung resonansi menjadi lebih besar. Faktor kualitas ini disebut factor kualitas terbebani.

Tugas :

5. Lihat Gambar 6, bila diketahui V_s = 10 volt, R_s = 1 MΩ, R = 10 KΩ , L = 10 uH dan C = 0,01 uF. Lukiskan lengkung resonansinya pada kertas grafik mm.

KEGIATAN PERCOBAAN 1. Tapis Lolos Rendah

 Pasang untai seperti pada gambar 5.8 pada breadboard

 Ukur tanggapan amplitude, lukiskan hasil pengukuran anda pada kertas garfik mm.

Sumbu vertical adalah Vo dan sumbu horizontal adalah w. Tentukan frekuensi potong wo dari grafik yang diperoleh.

 Ukur tanggapan fase tapis dan lukis hasil pengukuran pada kertas grafik

2. Tapis Lolos Tinggi

 Pasang untai.pada Gambar 9 pada breadboard seperti pada skema berikut :

 Ukur tanggapan amplitude dan lukis grafiknya

 Ukur tanggapan fase lalu lukiskan grafiknya

3. Untai RLC Paralel

 Pasang untai pada gambar10.a pada breadboard.

 Pembangkit isyarat seri dengan hambatan R1 >> Rs berlaku sebagai sumber arus Is = Vs / R1.

 Ukur hambatan dc inductor dengan menggunkana multimeter.

 Ukur tegangan isyarat Vab pada gambar 5.10.a dengan menggunakan osiloskop untuk berbagai nilai frekuensi disekitar frekuensi resonansi.

TUGAS LAPORAN

1. Tuliskan data pengukuran tanggapan amplitude dan tanggapan fase tapis lolos rendah dan tapis lolos tinggi dalam bentuk table seperti dibawah ini :

F Vi Vo Vo / V1

V_o / V₁ (dB) Ø

Lukiskan kedua hasil pengukuran tanggapan pada suatu kertas grafik agar dapat dibandingkan.

2. Lukiskan lengkung resonansi untai RLC dari pengukuran 5.3 hitung nilai Q dari grafik dan bandingkan dengan hasil menurut teori.