1. Alternator
2. Dioda
3. Resistor
4. Battery (Cell)
5. Kapasitor
6. Oscilloscope
3. Rangkaian Simulasi [kembali]
4. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]
Pada percobaan 3 ini terdiri dari 3
buah rangkaian, yaitu rangkaian clamper positif, clamper negatif, dan clamper
panjar positif. Masing-masing rangkaian ini menggunakan satu buah alternator,
satu buah kapasitor senilai 100nF, satu buah resistor senilai 100k, satu buah
dioda 1N4004, dan satu buah osiloskop.
a. Clamper Positif
Pada saat setengah gelombang negatif,
dioda mengalami forward bias, tegangan pada dioda adalah 0,7 V dan hambatannya
lebih kecil dibandingkan dengan R3, sehingga arus akan cenderung melewati
dioda. Arus dari alternator mengalir ke dioda dan menuju ke kapasitor untuk
mengisi muatan kapasitor sampai tegangan kapasitor sama dengan tegangan sumber
AC yaitu -10 V. Pada saat setengah siklus negatif ini, tegangan output sama
dengan tegangan dioda yaitu sebesar 0,7 V.
Pada saat setengah gelombang positif,
dioda mengalami reverse bias, dioda seolah-olah dalam kondisi open circuit
sehingga tidak ada arus yang melewatinya. Karena tegangan kapasitor dan sumber
adalah sama yaitu +10 V, maka kapasitor mulai mengosongkan muatannya. Arus dari
kapasitor mengalir ke R3 dan kembali menuju ke alternator. Pada saat setengah gelombang
positif ini, tegangan output sama dengan tegangan sumber AC yaitu +10 V ditambah
tegangan kapasitor yaitu +10 V sehingga tegangan output sebesar +20 V.
b. Clamper Negatif
Pada saat setengah gelombang negatif,
dioda mengalami reverse bias, dioda seolah-olah dalam kondisi open circuit
sehingga tidak ada arus yang melewatinya. Arus dari alternator mengalir ke R2 dan
menuju ke kapasitor unutk mengisi muatan kapasitor sampai tegangan kapasitor
sama dengan tegangan sumber AC yaitu -10 V. Pada saat setengah gelombang negatif
ini, ketika tegangan kapasitor sudah sama dengan tegangan sumber AC yaitu -10 V,
maka tegangan output adalah tegangan sumber AC (-10 V) ditambah tegangan
kapasitor (-10 V) sehingga tegangan output sebesar -20 V.
Pada saat setengah gelombang positif,
dipda mengalami forward bias, tegangan pada dioda adalah 0,7 V dan hambatannya
lebih kecil dari R2 sehingga arus akan cenderung melewati dioda. Karena tegangan
kapasitor dan sumber adalah sama yaitu sebesar +10 V, maka kapasitor mulai mengosongkan
muatannya. Arus dari kapasitor mengalir ke dioda dan kembali menuju ke alternator.
Pada saat setengah gelombang negatif ini, tegangan output sama dengan tegangan
dioda yaitu sebesar 0,7 V.
c. Clamper Panjar Positif
Pada saat setengah gelombang negatif
dioda mengalami forward bias, tegangan pada dioda adalah 0,7 V dan hambatannya
lebih kecil dari R1 sehingga arus akan cenderung melewati dioda. Arus dari
alternator mengalir ke dioda dan menuju ke kapasitor untuk mengisi muatan
kapasitor sampai tegangan kapasitor sama dengan tegangan sumber AC yaitu -10 V
ditambah tegangan bias yaitu -3 V dan tegangan dioda +0,7 V atau sampai tegangan
kapasitor sebesar -12,3 V. Pada saat setengah gelombang negatif ini tegangan
output clamper adalah negatif tegangan bias (+3V) ditambah negatif tegangan
forward bias dioda (-0,7 V) sehingga tegangan output adalah sebesar 2,3 V.
Pada saat setengah gelombang positif
dioda mengalami reverse bias, dioda seolah-olah dalam kondisi open circuit
sehingga tidak ada arus yang melewatinya. Karena tegangan kapasitor dan sumber ditambah
tegangan DC adalah sama (+12,3 V) maka kapasitor mulai mengosongkan muatannya. Arus
dari kapasitor mengalir ke R1 dan kembali menuju ke alternator. Pada saat setengah
gelombang positif ini, tegangan output sama dengan tegangan sumber AC yaitu
(+10 V) ditambah tegangan kapasitor (+12,3 V) sehingga tegangan output menjadi
sebesar +22,3 V.
5. Video Rangkaian [kembali]
6. Analisa [kembali]
1. Jelaskan pengaruh nilai kapasitor pada rangkaian clamper!
Jawab:
Nilai kapasitor mempengaruhi pada rangkaian clamper. Nilai resistansi R dan kapasitansi C harus dipilih sehingga time constant τ = RC cukup besar dan meyakinkan bahwa tegangan kapasitor tidak mengalami discharge yang signifikan selama dioda mengalami bias terbalik (off). Jika nilai kapasitor semakin besar, maka jumlah muatan yang dapat disimpan akan semakin besar sehingga waktu untuk discharge kapasitor akan semakin lama dan tegangan kapasitor tidak turun terlalu cepat. Sebaliknya jika nilai kapasitor semakin kecil, maka jumlah muatan yang dapat disimpan akan semakin kecil, sehingga waktu discharge kapasitor akan semakin cepat dan tegangan kapasitor turun dengan cepat.
2. Jelaskan pengaruh resistor pada
rangkaian clamper!
Jawab:
Nilai resistor memiliki pengaruh pada rangkaian clamper. Nilai
resistansi R dan kapasitansi C harus dipilih sehingga time constant τ =
RC cukup besar dan meyakinkan bahwa tegangan kapasitor tidak mengalami
discharge yang signifikan selama dioda mengalami bias terbalik (off).
3. Jelaskan perbedaan clamper positif
dan clamper negatif berdasarkan letak dioda!
Jawab:
Berdasarkan letak dioda, rangkaian clamper positif dan rangkaian clamper negatif memiliki perbedaan.
Saat
setengah gelombang negatif pada rangkaian clamper positif,
dioda mengalami forward bias, tegangan pada dioda adalah 0,7 V dan hambatannya
lebih kecil dibandingkan dengan R3, sehingga arus akan cenderung melewati
dioda. Arus dari alternator mengalir ke dioda dan menuju ke kapasitor untuk
mengisi muatan kapasitor sampai tegangan kapasitor sama dengan tegangan sumber
AC yaitu -10 V. Pada saat setengah siklus negatif ini, tegangan output sama
dengan tegangan dioda yaitu sebesar 0,7 V. Saat
setengah gelombang positif, dioda mengalami reverse bias, dioda seolah-olah
dalam kondisi open circuit sehingga tidak ada arus yang melewatinya. Karena tegangan
kapasitor dan sumber adalah sama yaitu +10 V, maka kapasitor mulai mengosongkan
muatannya. Arus dari kapasitor mengalir ke R3 dan kembali menuju ke alternator.
Pada saat setengah gelombang positif ini, tegangan output sama dengan tegangan
sumber AC yaitu +10 V ditambah tegangan kapasitor yaitu +10 V sehingga tegangan
output sebesar +20 V.
Sedangkan pada rangkaian clamper negatif,
saat setengah gelombang negatif, dioda mengalami reverse
bias, dioda seolah-olah dalam kondisi open circuit sehingga tidak ada arus yang
melewatinya. Arus dari alternator mengalir ke R3 dan menuju ke kapasitor unutk
mengisi muatan kapasitor sampai tegangan kapasitor sama dengan tegangan sumber
AC yaitu -10 V. Pada saat setengah gelombang negatif ini, ketika tegangan kapasitor
sudah sama dengan tegangan sumber AC yaitu -10 V, maka tegangan output adalah
tegangan sumber AC (-10 V) ditambah tegangan kapasitor (-10 V) sehingga tegangan
output sebesar -20 V. Pada saat setengah gelombang positif, dioda
mengalami forward bias, tegangan pada dioda adalah 0,7 V dan hambatannya lebih
kecil dari R2 sehingga arus akan cenderung melewati dioda. Karena tegangan
kapasitor dan sumber adalah sama yaitu sebesar +10 V, maka kapasitor mulai mengosongkan
muatannya. Arus dari kapasitor mengalir ke dioda dan kembali menuju ke alternator.
Pada saat setengah gelombang negatif ini, tegangan output sama dengan tegangan
dioda yaitu sebesar 0,7 V.
7. Link Download [kembali]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar