A. JUDUL : TRANSFORMATOR DAN PENYEARAH GELOMBANGB. KOMPETENSI :

Memahami karakteristik transformator dan diode.SUB KOMPETENSI :Setelah menyelesaikan praktikum mahasiswa dapat :1. Menggambarkan kurva karakteristik V-I pada diode bias maju maupun bias balik.2. Merangkai penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh.

3. Menggunakan Osiloskop.C. ALAT DAN BAHAN

1. Multimeter2. Power Suplay3. Training kit LED-OTO4. Osiloskop5. Kabel Penghubung

D. KESELAMATAN KERJA1. Berhati-hati saat bekerja dengan obyek yang berhubungan dengan arus listrik.2. Menggunakan alat praktikum sesuai dengan fungsinya.3. Melaksanakan praktikum sesuai dengan prosedur kerja.4. Menanyakan pada instruktur apabila mengalami permasalahan.

E. LANGKAH KERJA

1. Memeriksa kondisi diodeAnoda Katoda

a. Putar selektor multi meter pada posisi ohm meter.

b. Hubungkan colok ukur hitam pada anode diode dan colok ukur merah dengan katode diode, jarum ohm meter harus bergerak menuju 0 ohm.

c. Hubungkan colok ukur hitam pada katode diode dan colok ukur merah dengaan anode diode, jarum ohm meter tidak boleh bergerak maju. Bila data pemeriksaan demikian berarti diode masih baik.

d. PENTING: Jika kita memeriksa diode menggunakan multimeter analog, ketika test lead positif kita hubungkan dengan katode dan test lead negatif (hitam) kita hubungkan dengan anode maka jarum penunjuk akan bergerak menuju ke 0. Hal ini sebab pada multimeter analog pada posisi ohm meter test lead hitam sebagai sumber (+), sedangkan test

lead hitam sebagai sumber (-), sehingga memungkinkan terjadinya bias maju pada diode (terjadi aliran listrik). Sebaliknya jika test lead merah kita hubungkan dengan anode, maka jarum penunjuk tidak bergerak (tetap di angka tidak terhingga), sebab terjadi bias balik yang tidak memungkinkan terjadinya arus listrik pada diode.

Akan tetapi jika kita melakukan pemeriksaan menggunakan multimeter digital, maka yang terjadi adalah sebaliknya. Ketika kita menghubungkan test lead merah (test lead merah sebagai sumber (+) ) dengan anode dan test lead hitam (sebagai sumber (-) ) dengan katode maka multimeter akan menunjukkan angka tahanan. Sebaliknya, jika test lead merah kita hubungkan dengan katode dan test lead hitam kita hubungkan anode maka angka pada display menunjukkan angka tidak terhingga.

2. Membuat rangkaian berikut ini :a. Rangkaian bias maju diode

Power Supply

220 V

R 700 Ω

b. Rangkaian bias mundur diode

Power Supply

220 V

R 700 Ω

3. Mengatur tegangan power suplay pada tegangan 0,5, 1, 2 volt. Mengamati dan mencatat arus baik pada bias maju maupun bias mundur.Bias maju (Positif sumber tegangan dihubungan dengan anode/positif diode)

V (Volt) 0,5 1 2I

Bias mundur ( Positif sumber tegangan dihubungkan dengan katode/negatif diode)

V (Volt) 0,5 1 2I

4. Menghubungkan primer transformator ke tegangan AC 220 V dan mengukur tegangan dan arus input pada kumparan primer maupun pada kumparan sekunder.

V. Primer V. SekunderTertulis 220 3 6 9 12Terukur

5. Membuat rangkain sistem penyearah setengah gelombang. Mengamati dan menggambar bentuk gelombang sebelum dan setelah diode menggunakan osiloskop.

6. Menghitung frekuensi gelombang listrik yang dihasilkan transformator berdasarkan data dari osiloskop.Periode (T) = sFrekuensi (f) = Hz

7. Membuat rangkaian sistem penyearah gelombang penuh, mengamati dan menggambar bentuk setelah diode menggunakan osiloskop.

8. Membuat rangkaian sistem gelombang penuh yang ditambahkan dengan kondensor, mengamati dan menggambar bentuk gelombang pada terminal (+) output menggunakan osiloskop.

F. DATA PRAKTIK

1. Bias maju (Positif sumber tegangan dihubungan dengan anode/positif diode)

V (Volt) 0,5 1 2I 0 0,3 1,6

2. Bias mundur ( Positif sumber tegangan dihubungkan dengan katode/negatif diode)

V (Volt) 0,5 1 2I 0 0 0

3. Mengukur tegangan dan arus input pada kumparan primer maupun pada kumparan sekunder.

V. Primer V. SekunderTertulis 220 3 6 9 12Terukur 225 3 6,2 8 11

4. Menghitung frekuensi gelombang listrik yang dihasilkan transformator berdasarkan data dari osiloskop.

Periode (T) = 0,02 sFrekuensi (f) =

50Hz

5. grafik osiloscope output trafo tanpa diode

6. Grafik osiloscope satu diode(penyearahan setengah glombang)

7. Grafik osiloscope 4 jembatan diode (penyearahan glombang penuh)

8. grafik penyearahan penuh dengan filter

G. PEMBAHASAN DAN ANALISA

1. Bias maju dan bias mundur diode, dari data prakik

V (Volt) 0,5 1 2I 0 0,3 1,6

Pada tegangan 0,5 volt tidak ada arus yang mengalir, ini dikarenakan tengangan minimal bias maju dioide yaitu 0,7 volt

OSCILLOSCOPE

Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal listrik. Pada kebanyakan aplikasi, grafik yang ditampilkan memperlihatkan bagaimana sinyal berubah terhadap waktu. Osiloskop berguna untuk: melihat tingkah laku tegangan gelombang secara visual, ada beberapa jenis tegangan gelombang yang akan diperlihatkan pada layar monitor osiloskop .

1) Gelombang sinusoida

2) Gelombang blok

3) Gelombang segitiga

4) Gelombang gigi gergaji.

Layar osiloskop dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal dan 10 kotak dalam arah horizontal. Tiap kotak dibuat skala yang lebih kecil. Sejumlah tombol pada osiloskop digunakan untuk mengubah nilai skala-skala tersebut.

CARA KALIBRASI OSCILLOSCOPE

1. Masukan Probe / Kabel Penghubung Ke Input ( Chanel 1 / Chanel 2 )2. Hidupkan Power Osiloscope.3. Atur Intensitas Cahaya & Fokus-nya Biar Gambar Pada Osiloscope Enak

DiLihat.4. Volt/Div & Time/Div-nya DiAtur Juga Biar Dalam PengKALIBRASIan

Dapat DiHitung.5. Kemudian Salah satu ujung probe ( Probe Ch 1 atau 2 ) kita hubungkan

pada tempat Calibrasi ( Biasanya tertulis CAL )6. Setelah gambar gelombang ( Biasanya Gelombangnya Berbentuk

Gelombang Kotak ) telah tampil pada layar Osiloscope baru dapat kita hitung Frekuensi & Volt Peak to Peak dengan rumus dibawah ini.

Menghitung Frekuensi dan voltase

Untuk Menghitung Frekuensi Gelombang Pada Tampilan Layar Osiloscope, Kita Harus Mengetahui Dulu Periodenya Berapa, Baru Dapat menghitung Frekuensinya.Dengan Rumus Sbb:

PERIODE : T = Div Horisontal x Time/DivFREKUENSI : F = 1/TTEGANGAN : V= Div Vertical x volt/Div

Di ukur dalam satu gelombang berapa div panjangnya(lamda), kemudian kita liah selektor time/div pada posisi berapa

Hasil dari data:

Posisi selektor time/div : 100mS/divposisi selektor volt/div : 2volt/divJumlah div per gelombang vertical : 3.2 DIV horizontal : 2 DIV

Periode : 100mS x 2 div = >0,01S x 2= 0,02 SFrekuensi : 1/T F=> 1/0,02= 50 Hz

Tegangan : 3,2 div x 2volt/div = 6,4 volt

Arus bolak-balik (AC/alternating current) adalah arus listrik dimana

besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan arus

searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Bentuk

gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida,

karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun

dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat

digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk

gelombang segi empat (square wave).

Secara umum, listrik bolak-balik berarti penyaluran listrik dari sumbernya

(misalnya PLN) ke kantor-kantor atau rumah-rumah penduduk. Namun ada pula

contoh lain seperti sinyal-sinyal radio atau audio yang disalurkan melalui kabel,

yang juga merupakan listrik arus bolak-balik. Di dalam aplikasi-aplikasi ini,

tujuan utama yang paling penting adalah pengambilan informasi yang termodulasi

atau terkode di dalam sinyal arus bolak-balik tersebut.

Penyearahan setengah glombang

Prinsip kerja penyearah setengah gelombang adalah bahwa pada saat sinyal input

berupa siklus positip maka dioda mendapat bias maju sehingga arus (i) mengalir

ke beban dan sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatif maka dioda

mendapat bias mundur sehingga tidak mengalir arus. Bentuk gelombang tegangan

input (v) ditunjukkan pada (b) dan arus beban (i) pada (c).

Penyearahan glombang penuh

Prinsip kerja dari penyearah glombang penuh dengan 4 diode dimulai pada saat

output trafo memberikan tegangan positif,maka D1 dan D4 pada posisi bias maju,

dan D2,D3 pada posisi bias mundur sehingga level tegangan positif tersebut akan

di lewatkan melalui D1 ke D4. Kemudian pada saat output trafo memberikan level

tegangan di sisi puncak negative maka D1,D4 pada posisi bias mundur dan

D2,D3pada bias maju

Pada gambar dia atas ditunjukkan bahwa keluaran pada penyearah

setengahgelombang merupakan keluaran yang masih kasar. Untuk mengatasi hal

tersebutmaka pada rangkaian ditambahkan komponen kapasitor. Kapasitor

yangdigunakan dipasang parallel terhadapa beban R, seperti yang ditunjukkan

padagambar berikut ini: penyearah setengah gelombang dengan filter Kapasitor

yang dipasang pada rangkaian akan menyaring atau menghaluskan keluaran yang

masih kasar tersebut sehingga keluaran yangterbentuk adalah keluaran yang

berbentuk riplle.Ini dapat ditunjukkan padagambar berikut gambar gelombang

ripple hasil pemfilteran kapasitor:

H. SOAL DAN JAWABAN

E. Gambar rangkaian sitem kelistrikan yang menggunakan diode dan jelaskan peran diode dalam rangkaian tersebut.