modul 2 - laporan elektronika

MODUL 2

RANGKAIAN DIODA CLIPPER DAN CLAMPER

Nama : Chandra Widyananda Winardhi

NIM : 10212076

E-mail : [email protected]

Shift/Minggu : II/2

Asisten : Widison (10210011)

Elysabeth (10211093)

Agastya (10210034)

Tanggal Praktikum : 25 September 2013

Tanggal Pengumpulan : 2 Oktober 2013

ABSTRAK

1.TUJUAN PRAKTIKUM

1.1 Menentukan hubungan antara sinyal input

dengan sinyal output pada rangkaian seri

dioda clipper.

1.2 Menentukan hubungan antara sinyal input

dengan sinyal output pada rangkaian paralel

dioda clipper.

1.3 Mengamati efek dari dioda dalam bias

forward dan reverse terhadap sinyal output.

1.4 Mengamati tegangan output dari

rangkaian clamper positif dan negative

2.TEORI DASAR

2.1 Clipper

Rangkaian clipper adalah rangkaian yang

digunakan untuk membatasi tegangan sinyal

input pada suatu level tegangan tertentu.

Berguna juga untuk pembentukan sinyal dan

juga melindungin rangkaian dari sinyal-sinyal

yang tidak diinginkan. Beberapa aplikasinya

adalah noise limiter dan audio limiter.

Ada 2 jenis rangkaian clipper tergantung

tegangan yang dibatasi. Pembatas tegangan

yang positif yaitu positif limiter dan pembatas

tegangan yang negatif yaitu negatif limiter.

Ada 2 bentuk rangkaian clipper yaitu

rangkaian clipper seri yaitu dioda

berhubungan seri dengan beban. Satu lagi

rangkaian clipper paralel yaitu dioda

berhubungan secara paralel dengan beban.

Pada clipper seri positif, sinyal input dalam

keadaan positif maka diode akan berada pada

keadaan reverse bias sehingga tidak ada arus

yang mengalir pada R, dengan demikian

tegangan output tidak ada. Sedangkan ketika

sinyal input negatif, dioda dalam keadaan

forward bias sehingga ada arus yang mengalir

pada R.

Rangkaian clipper juga dapat dibias. Tujuan

melakukan bias pada rangkaian ini adalah

agar besar sinyal yang terpotong dapat diatur

bergantung dari tegangan bias yang diberikan.

Sebagai contoh, sumber input adalah 10V,

dan diberikan arus DC (baterai) sebesar 3V.

Maka pada grafik, jika rangkaian merupakan

clipper bias positif, puncak sinyal positif akan

dipotong dari 10V menjadi 3V (sesuai dengan

tegangan DC-nya). Clipper dibias agar dioda

bisa dikonduksi. Tegangan input harus lebih

besar dari tegangan DC tambahan. Ketika

tegangan input lebih besar dari tegangan DC,

mailto:[email protected]

diode berlaku sebagai saklar tertutup dan

tegangan output akan sama dengan tegangan

DC tambahan. Tegangan output akan tetap

sama selama tengangan input lebih besar dari

tegangan DC. Ketika tegangan input lebih

kecil, maka dioda akan terbuka dan rangkaian

kembali pada pembagi tegangan biasa.

2.2 Clamper

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang

menambahkan komponen DC pada sinyal.

Rangkaian clamper ada 2 yaitu clamper

positif dan clamper negatif.

Rangkaian clamper positif berguna untuk

mendorong sinyal keatas sehingga nilai

puncak negatif jatuh pada 0V. Bentuk sinyal

tetap dipertahankan.

Rangkaian clamper negatif berguna untuk

mendorong sinyal kebawah sehingga nilai

puncak positif jatuh pada 0V. Bentuk sinyal

dipertahankan.

Rangkaian clamper juga dapat dibiaskan.

Pada rangkaian clamper tegangan DC yang

ditambahkan pada sumber AC tidak hanya

dari kapasitor tapi dapat berasal juga dari

sumber DC lain (baterai misalnya).

Penambahan sumber DC ini dapat mengatur

posisi gelombang di clamper. Sebagai contoh

sumber DC tambahan adalah 2buah baterai

@1.5V, dan sumber awal adalah 10V. Maka

pada grafik, sinyal didorong sehingga nilai

puncak positif jatuh pada 3V. Dan puncak

negatif jatuh pada -17V.

3.DATA

3.1 Clipper seri

3.1.1 Clipper Seri Positif

3.1.2 Clipper Seri Negatif

3.2 Clipper Paralel

3.2.1 Clipper Paralel Positif

3.2.2 Clipper Paralel Negatif

3.3 Clipper Dibias

3.3.1 Clipper Dibias

3.4 Clipper Kombinasi

3.5 Clamper Positif dan Negatif

3.5.1 Clamper Positif

3.5.2 Clamper Negatif

3.6 Clamper Dibias

3.6.1 Clamper Dibias

4.PENGOLAHAN DATA

4.1 Clipper Seri

4.1.1 Clipper Seri Positif

(lihat gambar 3.1.1)

Volt/Div yang digunakan adalah 5 Volt/Div.

Vpp yang dihasilkan -5V. Tapi tidak

mempunyai Voutput.

Terjadi pemotongan pada tegangan positif

karena dioda yang berada pada posisi reverse

bias.

4.1.2 Clipper Seri Negatif



Vpp yang dihasilkan 5V. Voutuput 5V.

Terjadi pemotongan pada tegangan negatif

karena dioda yang berada pada posisi forward

bias.

4.2 Clipper Paralel

Prinsip kerja pada clipper paralel sama

dengan prinsip kerja pada clipper seri. Yang

membedakan hanyal dioda dirangkai secara

paralel dengan sumber sinyal input.

4.2.1 Clipper Paralel Positif



Vpp(awal) yang dihasilkan 10V. Tapi terjadi

pemotongan pada tegangan positif sebesar 2V

yang membuat Vpp menjadi 8V.

4.2.2 Clipper Paralel Negatif



Vpp awal adalah 10V. Tapi terjadi

pemotongan terhadap tegangan negatif

sebesar 2V yang membuat Vpp menjadi 8V.

4.3 Clipper Dibias



Vpp yang terlihat pada gambar adalah 2V.

Terjadi pemotongan sebesar 3V yang berasal

dari catu daya.

4.4 Clipper Kombinasi



Vpp yang dihasilkan adalah 10V karena telah

terjadi potongan pada puncak positif dan

puncak negatif.

4.5 Clamper)

4.5.1 Clamper Positif



Vpp yang dihasilkan 10V.

Kedudukan titik puncak negatif jadi berada

pada nilai 0.

4.5.2 Clamper Negatif



Vpp yang dihasilkan 10V.

Kedudukan titik puncak positif jadi berada

pada nilai 0.

4.6 Clamper Dibias

4.6.1 Clamper Dibias



Posisi sinyal didorong turun sejauh 3V.

5.ANALISIS

Pada rangkaian clamper terdapat, sumber

arus (signal generator), diode, resistor

(hambatan), catu daya (untuk tegangan DC),

dan kapasitor. Sementara pada rangkaian

clipper sama hanya saja tidak terdapat

kapasitor. Inilah yang membedakan rangkaian

clipper dan clamper. Kapasitor digunakan

pada rangkaian clamper yang berguna untuk

menambahkan tegangan AC yang diberikan.

Cara kerja clipper dibias adalah dengan

membias dioda dengan sumber tegangan lain.

Hal ini dimaksud agar besar sinyal yang

terpotong dapat diatur tergantung besarnya

tegangan bias yang diberikan pada dioda.

Agar dioda dapat dikonduksi, tegangan input

(signal generator) harus lebih besar dari

tegangan DC (catu daya). Dalam percobaan

ini tegangan input 10V (Vpp) dan tegangan

dari catu daya 3V. Ketika tegangan input

lebih besar, diode berlaku sebagai saklar

tertutup dan tegangan output akan sama

seperti tegangan DC. Tegangan ini akan tetap

selama tegangan input tidak lebih kecil dari

tegangan DC.

Cara kerja clamper dibias adalah tegangan

DC yang ditambahkan pada sumber AC tidak

hanya berasal dari kapasitor. Dalam

praktikum ini sumber AC berasal dari

transformator sebesar 9V dan tegangan DC

dari catu daya. Penambahan sumber DC ini

digunakan untuk mengatur posisi gelombang

yang ada di clamper.

Pengaruh tegangan DC pada rangkaian

clipper adalah pada hasil potongannya. Ketika

Vpp 10V, akan dipotong sehingga Vpp

menjadi sama besarnya dengan tegangan DC

yang diberikan. Jika terjadi penambahan pada

tegangan DC maka hasil potongannya akan

menjadi lebih kecil lagi. Sebagai contoh Vpp

10V dan tegangan DC berasa dari 2baterai

@1.5V. Maka hasil akhirnya adalah potongan

7V yang membuat outputnya menjadi 3V.

Sementara jika hanya menggunakan 1baterai

maka potongannya adalah 8.5V dan

outputnya 1.5V.

Pengaruh tegangan DC pada rangkaian

clamper adalah sejauh apa posisi gelombang

akan didorong (keatas/kebawah). Sebagai

contoh ketika kita menambahkan tegangan

DC 3V maka posisi gelombang yang

awalnya Vpuncak positif 5V akan terdorong

ke 3V dan puncak negatif dari posisi -5V

akan terdorong ke posisi -8V.

Fungsi kapasitor pada rangkaian clamper

adalah untuk menyimpan tegangan yang

tegangannya itu digunakan untuk menjaga

bentuk sinyal tetap sinusoidal.

Pada transformator terdapat CT. CT

adalah Curent Transformer yang berfungsi

untuk mengubah atau mentransformasikan

besaran listrik (arus) dari besar menjadi kecil,

gunanya untuk mengukur dan proteksi.

Fungsi kedua yaitu mendeteksi arus dengan

sistem isolasi, sehingga arus primer tidak

berhubungan langsung dengan sekunder.

6.KESIMPULAN

1. Ketika merupakan rangkaian clipper

positif, maka dioda dalam keadaan reverse

bias yang menyebabkan rangkaian tidak

mempunyai Voutput. Sedangkan dalam

rangkaian clipper negatif, dioda berada dalam

keadaan forward bias yang menyebabkan

adanya tegangan output. Hubungannya

terlihat dalam rumus sebagai berikut:

Vout = Vin x 𝑹

𝑹+𝑹𝒅

2. Cara kerjanya sama dengan rangkaian

clipper seri. Yang membedakan hanyalah

posisi dioda yang dirangkai paralel dengan

sumber tegangan. Dapat memotong tegangan

negatif maupun positif. Hubungan tegangan

input dan output juga sama seperti pada

clipper seri.

Vout = Vin x 𝑹

𝑹+𝑹𝒅

3. Efek dioda yaitu ketika reverse bias,

tegangan output tidak akan ada karena

tegangan positif yang terpotong rangkaian

clipper. Sementara pada rangkaian forward

bias, tegangan output akan ada karena

tegangan negatif yang terpotong oleh

rangkaian clipper.

4. Rangkaian clamper positif akan

mendorong puncak sinyal negatif hingga ke

sumbu 0 dan rangkaian clamper negatif akan

mendorong puncak sinyal positif hingga ke

sumbu 0.

7.REFERENSI

Sutrisno.1986.ELEKTRONIKA: Teori dan

Penerapannya, Jilid 1. Bandung: Penerbit ITB

http://switchgear-

system.blogspot.com/2010/02/cureent-

transformer-atau-trafo-arus.html (08.21 1

Oktober 2013)

http://id.answers.yahoo.com/question/index?q

id=20120704161735AAGLhoc (08.21 1

Oktober 2013)

http://switchgear-system.blogspot.com/2010/02/cureent-transformer-atau-trafo-arus.html



http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20120704161735AAGLhoc

http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20120704161735AAGLhoc

modul 2 - laporan elektronika

Documents