Modul 3 Percobaan 3
1. Jurnal [kembali]
2. Rangkaian Simulasi [kembali]
A.Rangkaian clamper positif
B.Rangkaian clamper negatif
C. clamper bertegangan panjar positif
Komponen yang dipakai :
1. Alternator sebagai sumber AC
2. Resistor 100k
3. Kapasitor 100nF
4. Dioda 1N4004
5.Battery (3V)
Alat yang digunakan:
1. Osiloskop
3. Video [kembali]
A. Rangkaian Clamper Positif
B. Rangkaian Clamper Negatif
C. Rangkaian Clamper Bertegangan Panjar Positif
4. Prinsip Kerja [kembali]
Rangkaian clamper adalah rangkaian yang digunakan untuk “menjepit” (clamping) suatu sinyal ke level tegangan tertentu. Rangkaian ini berfungsi untuk mendorong sinyal masukan pada suatu level tegangan DC tertentu.
A. Pada rangkaian clamper positif terdapat dua kondisi dimana saat setengah gelombang positif, arus mengalir menuju kapasitor lalu diteruskan menuju dioda dan resistor, karena dioda bersifat reverse bias sebab arus masuk ke kaki katoda yang memiliki hambatan yang besar, sehingga arus dibalikkan dan kapasitor akan terisi. Karena letak dioda dan R1 paralel sehingga tegangan dioda dan R1 sama yaitu mendekati nol. Kedua Saat setengah gelombang negatif, arus mengalir menuju dioda lalu masuk ke diode melalui anoda,maka arus dapat melewati dioda karena hambtan pada kaki anoda lebih kecil dibandingkan hampatan pada R. Tegangan pada kapasitor juga ikut mengalir ke resistor bersamaan tegangan dari dioda sehingga tegangan yang dihasilkan menjadi dua kali lebih besar, kondisi ini menyebabkan sinyal tergeser ke arah positif.
B. Pada rangkaian clamper negatif, saat setengah gelombang positif, arus melewati kapasitor lalu menuju dioda dan R, arus yang menuju dioda akan masuk ke kaki anoda pada dioda, karena hambatan pada kaki anoda lebih kecil sehingga arus dapat melewati dioda. Saat setengah gelombang negatif, arus megalir menuju dioda dan R, karena dioda bersifat reverse bias maka arus tidak dapat melewati dioda, karena hambatan pada dioda besar, maka arus dibalikkan sehingga arus yang melewati R menjadi dua kali lipat dan menyebabkan pergeseran ke arah negatif.
C. Pada rangkaian clamper panjar, saat setengah gelombang positif, arus melalui kapasitor dan terjadi penyimpangan tegangan oleh kapasitor dan arus akan akan meleawati percabangan diode dan resistor dikarenakan diode terdapat kondisi reverse bias arus masuk dari kaki katoda ke anoda dan daerah depresi akan membesar karena ada tolak menolak antara dua kutub sehingga arus tidak bisa mengalir ke dioda karena arus sangat besar dan membuat arus mengalir ke R1. Saat setengah gelombang negatif, arus melewati percabangan batrai dan resistor, pada batrai tidak ada hambatan sedangkan resistor ada, sehingga dioda terjadi forward bias karena arus melalui anoda ke katoda dan daerah depresi mengecil karena ada tarik menarik antara 2 kutub maka terjadi penyimpangan pada kapasitor. Untuk tegangan keluaran output juga akan menjadi besar, dimana besarnya tegangan yaitu sebesar penambahan tegangan pada batrai.
5. Analisa [kembali]
1. Jelaskan Prinsip kerja rangkaian clamper positif, clamper negatif dan panjar !
Jawab:
Rangkaian clamper adalah rangkaian yang digunakan untuk “menjepit” (clamping) suatu sinyal ke level tegangan tertentu. Rangkaian ini berfungsi untuk mendorong sinyal masukan pada suatu level tegangan DC tertentu.
A. Pada rangkaian clamper positif terdapat dua kondisi dimana saat setengah gelombang positif, arus mengalir menuju kapasitor lalu diteruskan menuju dioda dan resistor, karena dioda bersifat reverse bias sebab arus masuk ke kaki katoda yang memiliki hambatan yang besar, sehingga arus dibalikkan dan kapasitor akan terisi. Karena letak dioda dan R1 paralel sehingga tegangan dioda dan R1 sama yaitu mendekati nol. Kedua Saat setengah gelombang negatif, arus mengalir menuju dioda lalu masuk ke diode melalui anoda,maka arus dapat melewati dioda karena hambtan pada kaki anoda lebih kecil dibandingkan hampatan pada R. Tegangan pada kapasitor juga ikut mengalir ke resistor bersamaan tegangan dari dioda sehingga tegangan yang dihasilkan menjadi dua kali lebih besar, kondisi ini menyebabkan sinyal tergeser ke arah positif.
B. Pada rangkaian clamper negatif, saat setengah gelombang positif, arus melewati kapasitor lalu menuju dioda dan R, arus yang menuju dioda akan masuk ke kaki anoda pada dioda, karena hambatan pada kaki anoda lebih kecil sehingga arus dapat melewati dioda. Saat setengah gelombang negatif, arus megalir menuju dioda dan R, karena dioda bersifat reverse bias maka arus tidak dapat melewati dioda, karena hambatan pada dioda besar, maka arus dibalikkan sehingga arus yang melewati R menjadi dua kali lipat dan menyebabkan pergeseran ke arah negatif.
C. Pada rangkaian clamper panjar, saat setengah gelombang positif, arus melalui kapasitor dan terjadi penyimpangan tegangan oleh kapasitor dan arus akan akan meleawati percabangan diode dan resistor dikarenakan diode terdapat kondisi reverse bias arus masuk dari kaki katoda ke anoda dan daerah depresi akan membesar karena ada tolak menolak antara dua kutub sehingga arus tidak bisa mengalir ke dioda karena arus sangat besar dan membuat arus mengalir ke R1. Saat setengah gelombang negatif, arus melewati percabangan batrai dan resistor, pada batrai tidak ada hambatan sedangkan resistor ada, sehingga dioda terjadi forward bias karena arus melalui anoda ke katoda dan daerah depresi mengecil karena ada tarik menarik antara 2 kutub maka terjadi penyimpangan pada kapasitor. Untuk tegangan keluaran output juga akan menjadi besar, dimana besarnya tegangan yaitu sebesar penambahan tegangan pada batrai.
2. Jelaskan pengisian dan pengosongan kapasitor sertakan diagram pengisian dan pengosongannya !
Jawab:
PENGISIAN KAPASITOR
Pada saat pengisian kapasitor diperlukan sebuah sumber tegangan konstan (Vin) yang digunakan untuk menyuplai muatan ke kapasitor dan sebuah resistor yang digunakan untuk mengatur konstanta waktu pengisian (τ) serta membatasi arus pengisian.
Pada rangkaian pengisian kapasitor disamping, saat saklar (S) ditutup maka akan ada arus yang mengalir dari sumber tegangan (Vin) menuju ke kapasitor. Besarnya arus ini tidak tetap karena adanya bahan dielektrik pada kapasitor. Arus pengisian akan menurun seiring dengan meningkatnya jumlah muatan pada kapasitor, dimana Vc≈Vin saat i=0.
Secara umum, rumus pengisian kapasitor untuk tegangan dan arus dapat dinyatakan seperti berikut :
- tegangan kapasitor saat t detik
apabila sebelum pengisian tidak terdapat adanya tegangan awal pada kapasitor, Vc(0)=0V, maka persamaan diatas menjadi :
- arus pengisian setelah t detik
Apabila digambarkan dalam grafik maka tegangan dan arus pada pengisian kapasitor akan membentuk grafik eksponensial seperti berikut.
Berdasarkan rumus pengisian kapasitor untuk tegangan, bisa didapat pula hubungan antara waktu pengisian terhadap persentase tegangan pada kapasitor yang dinyatakan dalam tabel berikut
| t | Vc |
| 0 | 0 |
| 0,7RC | 50% |
| RC | 63% |
| 2RC | 86,5% |
| 3RC | 95% |
| 4RC | 98,2% |
| 5RC | 99% |
PENGOSONGAN KAPASITOR
Berlanjut dari artikel diatas, kali ini akan dibahas mengenai pengosongan kapasitor. Saat kapasitor sudah terisi oleh sebagian atau penuh muatan listrik maka kapasitor tersebut dapat dikosongkan dengan cara menghubungkan saklar (S) pada ground. Akibatnya tegangan kapasitor dan arus akan berkurang secara eksponensial sampai nol.
Lamanya proses pengosongan kapasitor ini juga ditentukan oleh nilai R-C yang dipakai pada rangkaian. Berikut adalah rumus umum untuk pengosongan kapasitor
- tegangan kapasitor saat dikosongkan selama t detik, VC(t)
Vs adalah tegangan kapasitor sebelum dikosongkan. Vs akan bernilai sama dengan tegangan input pengisi kapasitor apabila kapasitor diisi sampai penuh (fully charged).- arus pengosongan setelah t detik
Apabila digambarkan dalam grafik maka tegangan dan arus pada pengosongan kapasitor akan membentuk grafik eksponensial seperti berikut.
Untuk tabel hubungan antara waktu pengosongan terhadap persentase tegangan pada kapasitor dinyatakan dalam tabel berikut.
| t | Vc |
| 0 | 99% |
| RC | 37% |
| 2RC | 14% |
| 3RC | 5% |
| 4RC | 2% |
| 5RC | 1%
|
3. Jelaskan Pengaruh kapasitor terhadap rangkaian clamper !
Jawab:
Pengaruhnya adalah pada lamanya proses pengisian dan pengosongan kapasitornya. Semakin besar nilai suatu kapsitor maka akan semakin lama pengisian dan pengosongannya. Karena disini kapasitor berperan untuk meningkatkan tegangan dari sumber. Dan apabila Jika kapasitor pada rangkaian clamper dihilangkan,maka rangkaian tersebut bukanlah rangkaian clamper lagi.Output dari rangkaian tersebut tidak akan mengalami pergeseran level tegangan karena kapasitor yang berfungsi sebagai penyimpan tegangan dihilangkan,sehingga penambahan pada level tegangan tidak ada dan sinyal keluaran tidak mengalami pergeseran(gelombang input masih sama dengan output).
6. Link Download [kembali]
A. Rangkaian Clamper Positif KLIK DISINI
B. Rangkaian Clamper Negatif KLIK DISINI
C. Rangkaian Clamper Bertegangan Panjar Positif KLIK DISINI
D. Video Clamper Positif KLIK DISINI
E. Video Clamper Negatif KLIK DISINI
F. Video Clamper Bertegangan Panjar Positif KLIK DISINI
G. HTML KLIK DISINI
Tidak ada komentar:
Posting Komentar