PERCOBAAN 3




1. Jurnal[kembali]

        Percobaan 3:



2. Alat dan Bahan[kembali]

2.  Resistor
3.  Diode
4.  Vsine
5.  Osiloskop
6.  Ground
7.  Kapasitor

3. Rangkaian Simulasi[kembali]
         
    Percobaan 3:
        Clamper Panjar Positif
        

        Clamper Panjar Negatif

        Clamper Positif

        Clamper Negatif

    

4. Prinsip Kerja Rangkaian[kembali]

   1.               Clamper positif

Rangkaian clamper positif ini menggeser sinyal ke level tegangan positif sehingga sinyalnya bergeser ke atas. Prinsip kerjanya adalah :

·        Dimulai dari input setengah gelombang negatif mengalir ke dioda ( karena forward bias sehingga arus lebih cenderung mengalir ke dioda daripada R1) kemudian ke C1 dan kembali ke sumber tegangan. Pada saat kondisi ini kapasitor aka menyimpan tegangan sebesar Vm atau sebesar setengah gelombang. Pada saat input setengah gelombang negatif outputnya bernilai sebesar tegangan pada dioda yang nilainya -0.7 V (beda polaritas).

·        Dan setelah kapasitor terisi dengan tegangan seperti gambar diatas, input setengah gelombang positif mengalir ke C1 kemudian ke R1 (karena reverse bias pada dioda sehingga arus tidak meengalir ke dioda melainkan ke R1) dan kembali ke sumber tegangan AC. Pada saat ini kapasitor mengeluarkan tegangan yang disimpannya sebesar Vm. sehingga output pada saat input setengah gelombang positif outputnya bernilai sebesar tegangan pada kapasitor dan tegangan pada R1 sebesar 2Vm atau 2 kali setengah sinyal.

2.               Clamper Negatif

Rangkaian clamper negatif ini menggeser sinyal ke level tegangan negatif sehinggasinyalnya bergeser ke bawah. Prinsip kerjanya adalah :

·         Dimulai dari input setengah gelombang positif mengalir ke C2 kemudian ke dioda ( karena forward bias sehingga arus lebih cenderung mengalir ke dioda daripada R1) dan kembali ke sumber tegangan. Pada saat kondisi ini kapasitor aka menyimpan tegangan sebesar Vm atau sebesar setengah gelombang. Pada saat input setengah gelombang positif outputnya bernilai sebesar tegangan pada dioda yang nilainya 0.7 V.

·         Dan setelah kapasitor terisi dengan tegangan seperti gambar diatas, input setengah gelombang negatif mengalir ke R2 (karena reverse bias pada dioda sehingga arus tidak meengalir ke dioda melainkan ke R1) kemudian ke C2  dan kembali ke sumber tegangan AC. Pada saat ini kapasitor mengeluarkan tegangan yang disimpannya sebesar Vm. sehingga output pada saat input setengah gelombang positif outputnya bernilai sebesar tegangan pada kapasitor dan tegangan pada R1 sebesar -2Vm (karena diberi input negatif) atau 2 kali setengah sinyal.

3.               Clamper Panjar

Hampir sama dengan Clamper biasa, yang membedakannya adalah penambahan sumber tegangan berupa baterai.  Pengaruh penambahan sumber DC adalah pada posisi sinyal outputnya pada arah vertikal,posisinya akan mengalami pergeseran sebesar V tegangan yang ditambahkan. Semakin besar penambahan sumber DC maka akan semakin tinggi pergeseran/semakin ke atas letak posisi sinyal ini sesuai pada gambar percobaan.


5. Video Simulasi[kembali]
 
      
          Percobaan 3:




6. Analisa[kembali]
       
Percobaan 3

1.     Jelaskan prinsip kerja rangkaian clampe positif, negatif, dan Panjar!

Jawab:

1.               Clamper positif

Rangkaian clamper positif ini menggeser sinyal ke level tegangan positif sehingga sinyalnya bergeser ke atas. Prinsip kerjanya adalah :

·        Dimulai dari input setengah gelombang negatif mengalir ke dioda ( karena forward bias sehingga arus lebih cenderung mengalir ke dioda daripada R1) kemudian ke C1 dan kembali ke sumber tegangan. Pada saat kondisi ini kapasitor aka menyimpan tegangan sebesar Vm atau sebesar setengah gelombang. Pada saat input setengah gelombang negatif outputnya bernilai sebesar tegangan pada dioda yang nilainya -0.7 V (beda polaritas).

·        Dan setelah kapasitor terisi dengan tegangan seperti gambar diatas, input setengah gelombang positif mengalir ke C1 kemudian ke R1 (karena reverse bias pada dioda sehingga arus tidak meengalir ke dioda melainkan ke R1) dan kembali ke sumber tegangan AC. Pada saat ini kapasitor mengeluarkan tegangan yang disimpannya sebesar Vm. sehingga output pada saat input setengah gelombang positif outputnya bernilai sebesar tegangan pada kapasitor dan tegangan pada R1 sebesar 2Vm atau 2 kali setengah sinyal.

2.               Clamper Negatif

Rangkaian clamper negatif ini menggeser sinyal ke level tegangan negatif sehinggasinyalnya bergeser ke bawah. Prinsip kerjanya adalah :

·         Dimulai dari input setengah gelombang positif mengalir ke C2 kemudian ke dioda ( karena forward bias sehingga arus lebih cenderung mengalir ke dioda daripada R1) dan kembali ke sumber tegangan. Pada saat kondisi ini kapasitor aka menyimpan tegangan sebesar Vm atau sebesar setengah gelombang. Pada saat input setengah gelombang positif outputnya bernilai sebesar tegangan pada dioda yang nilainya 0.7 V.

·         Dan setelah kapasitor terisi dengan tegangan seperti gambar diatas, input setengah gelombang negatif mengalir ke R2 (karena reverse bias pada dioda sehingga arus tidak meengalir ke dioda melainkan ke R1) kemudian ke C2  dan kembali ke sumber tegangan AC. Pada saat ini kapasitor mengeluarkan tegangan yang disimpannya sebesar Vm. sehingga output pada saat input setengah gelombang positif outputnya bernilai sebesar tegangan pada kapasitor dan tegangan pada R1 sebesar -2Vm (karena diberi input negatif) atau 2 kali setengah sinyal.

3.               Clamper Panjar

Hampir sama dengan Clamper biasa, yang membedakannya adalah penambahan sumber tegangan berupa baterai.  Pengaruh penambahan sumber DC adalah pada posisi sinyal outputnya pada arah vertikal,posisinya akan mengalami pergeseran sebesar V tegangan yang ditambahkan. Semakin besar penambahan sumber DC maka akan semakin tinggi pergeseran/semakin ke atas letak posisi sinyal ini sesuai pada gambar percobaan.

 

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

Jawab:

Kapasitor yang sudah diisi (charged) adalah semacam reservoir energi .Dalam pengisian (charging) dibutuhkan suatu aliran arus dari sumber tegangan . Bila pelat – pelat kapasitor tersebut hubung singkat dengan suatu penghantar maka akan terjadi pengosongan (discharging) pada kapasitor yang akan menimbulkan panas pada penghantar tersebut. Energi yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan 1 coulomb pada tegangan 1 volt adalah sebesar 1 joule. Pada saat saklar S dihubungkan ke posisi 1 maka ada rangkaian tertutup antara tegangan V, saklar S, tahanan R, dan C. Arus akan mengalir dari sumber tegangan Kapasitor melalui tahanan R. Hal ini akan menyebabkan naiknya perbedaan potensial pada Kapasitor Dengan demikian, arus akan menurun sehingga pada suatu saat tegangan sumber akan sama dengan perbedaan potensial pada Kapasitor. Akan tetapi arus akan menurun sehingga pada saat tegangan sumber sama dengan perbedaan potensial pada Kapasitor dan arus akan berhenti mengalir (I = 0). Pada saat saklar S dihubungkan pada posisi 2. pada saat itu kapasitor masih penuh muatannya. Karena itu arus akan mengalir melalui tahanan R. Pada saat sampai terjadi proses pengosongan kapasitor , tegangan kapasitor akan menurun sehingga arus yang melalui tahanan R akan menurun. Pada saat kapasitor sudah membuang seluruh muatannya (Vc = 0) sehingga demikian aliran arus pun berhenti (I = 0).

Diagram:



t = R.C

Keterangan :
t : konstanta waktu dalam detik
R: konstanta dalam Ohm (Ω)
C: kapasitansi dalam farad

 

3.     Jelaskan pengaruh kapasitor terhadap rangkaian clamper!

Jawab:

Clamper sendiri memiliki komponen penting yang harus ada di dalam rangkiannya yaitu kapasitor. Kapasitor berperan penting dalam menggeser atau menarik suatu sinyal ke level tegangan tertentu. Pinsip kerja dari kapasitor yang menyimpan tegangan  sebesar Vm dan kemudian suatu saat akan dilepas yang membuat output dari sinyal bertambah. sebagai contoh:

Diatas merupakan bentuk sinyal dari clamper positif yang dimana  saat setengah gelombang negatif  dioda aktif (forward bias) sehingga pada saat ini lah kapasitor diisi dengan tegangan sebesar Vm , outpunya pada saat inout setengah gelombang negatif adalah -0,7 V. Pada saat input setengah gelombang positif  peran kapasitor melepaskan tegangan yang disimpannya sehingga output yang dikeluarkan adalah sebesar 2Vm (Vi pada R ditambah Vm pada C, Vi = Vm).

    
7. Link Download[kembali]
 

   File Rangkaian Disini
   Video Disini
   HTML Disini