BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Fungsi Dioda
sangat berpengaruh penting didalam rangkaian elektronika.
Karena dioda adalah komponen semikonduktor yang terdiri dari penyambung P-N. Dioda
merupakan gabungan dari dua kata elektroda, yaitu anoda dan katoda. Sifat lain
dari dioda adalah menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus
pada aliran tegangan balik. Selain itu, masih banyak lagi fungsi dioda
lainnya,
Pada
umumnya, dioda terbuat dari bahan silikon yang sudah dibekali tegangan pemicu.
Tegangan pemicu ini sangat diperlukan agar elektron bisa langsung mengisi hole
melalui area depletin layer. Didalam komponen dioda tidak akan terjadi
pemindahan elekrton hole dari P ke N maupun sebaliknya. Itu di sebabkan hole
dan elektron akan tertarik ke arah kutub yang berlawanan. Bahkan lapisan
depletion layer semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.
B.
Rumusan Masalah
Adapun yang menjadi pokok pembahasan
dalam makalah ini dapat dirumuskan sebagai berikut :
a. Pengertian
Rangkaian Dioda
b. Rangkaian
penyearah setengah gelombang
c. Penyearah
gelombang penuh dengan sistem jembatan
d. Rangkaian
clipper (pemotong)
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian
Rangkaian Dioda
Fungsi Dioda
sangat berpengaruh penting didalam rangkaian elektronika.
Karena dioda adalah komponen semikonduktor yang terdiri dari penyambung P-N. Dioda
merupakan gabungan dari dua kata elektroda, yaitu anoda dan katoda. Sifat lain
dari dioda adalah menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus
pada aliran tegangan balik. Selain itu, masih banyak lagi fungsi dioda
lainnya.
Secara
keseluruhan dioda dapat dicontohkan sebagai katup, dimana katup tersebut akan
terbuka pada saat air mengalir dari belakang menuju ke depan. Sedangkan katup
akan menutup apabila ada dorongan aliran air dari depan katub. Simbol dioda
digambarkan dengan anak panah yang diujungnya terdapat garis yang melintang.
Cara kerja dioda dapat kita lihat dari simbolnya. Karena pada pangkal anak
panah disebut sebagai anoda (P) dan pada ujung anak panah dapat disebut sebagai
katoda (N).
Pada
umumnya, dioda terbuat dari bahan silikon yang sudah dibekali tegangan pemicu.
Tegangan pemicu ini sangat diperlukan agar elektron bisa langsung mengisi hole
melalui area depletin layer. Didalam komponen dioda tidak akan terjadi
pemindahan elekrton hole dari P ke N maupun sebaliknya. Itu di sebabkan hole
dan elektron akan tertarik ke arah kutub yang berlawanan. Bahkan lapisan
depletion layer semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.
B.
Rangkaian
Penyearah Setengah Gelombang
Rangkaian penyearah setengah
gelombang merupakan rangkaian penyearah sederhana yang hanya dibangun
menggunakan satu dioda saja, seperti diilustrasikan pada gambar berikut ini.
Prinsip
kerja dari rangkaian penyearah setengah gelombang ini adalah pada saat setengah
gelombang pertama (puncak) melewati dioda yang bernilai positif menyebabkan
dioda dalam keadaan ‘forward bias’ sehingga arus dari setengah gelombang
pertama ini bisa melewati dioda.
Pada
setengah gelombang kedua (lembah) yang bernilai negatif menyebabkan dioda dalam
keadaan ‘reverse bias’ sehingga arus dan setengah gelombang kedua yang bernilai
negatif ini tidak bisa melewati dioda. Keadaan ini terus berlanjut dan berulang
sehingga menghasilkan bentuk keluaran gelombang seperti diperlihatkan pada
gambar berikut ini.
Dari gambar
di atas, gambar kurva ‘D1-anoda’ (biru) merupakan bentuk arus AC sebelum
melewati dioda dan kurva ‘D1-katoda’ (merah) merupakan bentuk arus AC yang
telah dirubah menjadi arus searah ketika melewati sebuah dioda.
Pada gambar
tersebut terlihat bahwa ketika gelombang masukan bernilai positif, arus dapat
melewati dioda tetapi ketika gelombang masukan bernilai negatif, arus tidak
dapat melewati dioda. Karena hanya setengah gelombang saja yang bisa di
searah-kan, itu sebabnya mengapa disebut sebagai Penyearah Setengah Gelombang.
Rangkaian
penyearah setengah gelombang ini memiliki kelemahan pada kualitas arus DC yang
dihasilkan. Arus DC rata-rata yang dihasilkan dari rangkaian ini hanya 0,318
dari arus maksimum-nya, jika dituliskan dalam persamaan matematika adalah
sebagai berikut;
IAV = 0,318 ∙ IMAX
Oleh sebab
itu rangkaian penyearah setengah gelombang lebih sering digunakan sebagai
rangkaian yang berfungsi untuk menurunkan daya pada suatu rangkaian elektronika
sederhana dan digunakan juga sebagai demodulator pada radio penerima AM.
C. Penyearah gelombang penuh (full-wave
rectifier)
Saat digunakan sebagai penyearah
gelombang penuh, dioda secara bergantian menyearahkan tegangan AC pada saat
siklus positif dan negatif. Penyearah gelombang penuh ada 2 macam dan
penggunaannya disesuaikan dengan transformator yang dipakai. Untuk
transformator biasa digunakan jembatan dioda (dioda bridge) sementara untuk
transformator CT digunakan 2 dioda saja sebagai penyearahnya.
D. Penyearah (Rectifier) Gelombang
Penuh Sistem Jembatan (Bridge)
Penyearah
gelombang penuh dengan sistem jembatan ini bisa menggunakan sembarang trafo
baik yang CT maupun yang biasa, atau bahkan bisa juga tanpa menggunakan trafo.
Rangkaian dasarnya adalah seperti pada gambar penyearah gelombang penuh dengan
sistem jembatan dibawah. Prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh
sistem jembatan dapat dijelaskan melalui gambar dibawah. Pada saat rangkaian
jembatan mendapatkan bagian positip dari siklus sinyal ac :
D1 dan D3
hidup (ON), karena mendapat bias maju
D2 dan D4
mati (OFF), karena mendapat bias mundur.
Sehingga
arus i1 mengalir melalui D1, RL, dan D3. Sedangkan apabila jembatan memperoleh
bagian siklus negatip, maka :
D2 dan D4
hidup (ON), karena mendapat bias maju
D1 dan D3
mati (OFF), karena mendapat bias mundur
Sehingga
arus i2 mengalir melalui D2, RL, dan D4.
Arah arus i1 dan i2 yang melewati RL sebagaimana
terlihat pada gambar penyearah gelombang penuh dengan sistem jembatan diatas.
adalah sama, yaitu dari ujung atas RL menuju ground. Dengan demikian arus yang
mengalir ke beban (iL) merupakan penjumlahan dari dua arus i1 dan i2, dengan
menempati paruh waktu masing-masing. Besarnya arus rata-rata pada beban adalah
sama seperti penyearah gelombang penuh dengan trafo CT, yaitu: Idc = 2Im/p =
0.636 Im . Untuk harga Vdc dengan memperhitungkan harga Vγ adalah:
Vdc=0,6363 (Vm-2V γ)
Harga 2Vγ ini diperoleh karena pada setiap siklus
terdapat dua buah dioda yang berhubungan secara seri. Disamping harga 2Vγ ini,
perbedaan lainnya dibanding dengan trafo CT adalah harga PIV. Pada penyearah
gelombang penuh dengan sistem jembatan ini PIV masing-masing dioda adalah:
PIV=Vm
E.
Rangkaian
clipper (pemotong)
Rangkaian
clipper (pemotong) berfungsi untuk memotong atau menghilangkan sebagian sinyal
masukan yang berada di bawah atau di atas level tertentu. Contoh sederhana dari
rangkaian clipper adalah penyearah setengah gelombang. Rangkaian ini memotong
atau menghilangkan sebagian sinyal masukan di atas atau di bawah level nol.
Rangkaian dasar dari sebuah clipper atau pemotong sinyal dapat menggunakan
sebuah dioda.
Secara umum rangkaian clipper menggunakan dioda dapat
digolongkan menjadi dua, yaitu: rangkaian clipper seri dan rangkaian clipper
paralel. Rangkaian clipper seri berarti dioda berhubungan secara seri dengan
beban, sedangkan clipper paralel berarti dioda dipasang paralel dengan beban.
Sedangkan untuk masing-masing jenis tersebut dibagi menjadi clipper negatip
(pemotong bagian negatip) dan clipper positip (pemotong bagian positip).
Clipper Seri
Poin-poin
yang perlu diperhatikan dari rangkaian clipper seri dengan dioda adalah :
·
Dioda dan baterai sebagai rangkaian
utama clipper dipasang secara seri dengan sumber sinyal.
·
Bila output rangkaian adalah katoda
dioda, maka bagian positip dari sinyal input akan dilewatkan, dan bagian
negatip akan dipotong (berarti clipper negatip).
·
Bila output rangkaian adalah anoda
dioda, maka bagian negatip dari sinyal input akan dilewatkan, dan bagian
positip akan dipotong (berarti clipper positip).
·
Besarnya clipping atau pemotongan
sinyal adalah tegangan batrai + tegangan dioda (0,7 untuk Si, 0,3 untuk Ge atau
Vz bila menggunakan dioda zener)
Rangkaian Clipper Seri Positif Dengan Dioda
Rangkaian
Clipper Seri Negatif Dengan Dioda
Clipper Parallel
Pada clipper
dengan dioda tipe parallel ada beberapa poin sebagai berikut :
·
Dioda dan baterai sebagai rangkaian
utama clipper dipasang secara paralel dengan jalur output rangkaian.
·
Bila output rangkaian parallel
dengan katoda dioda, maka bagian positip dari sinyal input akan dilewatkan, dan
bagian negatip akan dipotong (berarti clipper negatip).
·
Bila output rangkaian parallel dengan anoda
dioda, maka bagian negatip dari sinyal input akan dilewatkan, dan bagian
positip akan dipotong (berarti clipper positip).
·
Baterai dalam rangkaian cliper ini
berfungsi untuk batas pemotongan atau level clipping.
·
Besarnya clipping atau pemotongan
sinyal adalah tegangan batrai + tegangan dioda (0,7 untuk Si, 0,3 untuk Ge atau
Vz bila menggunakan dioda zener)
Rangkaian Clipper Parallel Positif
Rangkaian Clipper Parallel Negatif
BAB
III
PENUTUP
a)
KESIMPULAN
Dioda
adalah komponen semikonduktor yang terdiri dari penyambung P-N. Dioda
merupakan gabungan dari dua kata elektroda, yaitu anoda dan katoda. Sifat lain
dari dioda adalah menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus
pada aliran tegangan balik. Selain itu, masih banyak lagi fungsi dioda
lainnya.
Prinsip
kerja dari rangkaian penyearah setengah gelombang ini adalah pada saat setengah
gelombang pertama (puncak) melewati dioda yang bernilai positif menyebabkan
dioda dalam keadaan ‘forward bias’ sehingga arus dari setengah gelombang
pertama ini bisa melewati dioda.
Saat digunakan sebagai penyearah
gelombang penuh, dioda secara bergantian menyearahkan tegangan AC pada saat
siklus positif dan negatif. Penyearah gelombang penuh ada 2 macam dan
penggunaannya disesuaikan dengan transformator yang dipakai. Untuk
transformator biasa digunakan jembatan dioda (dioda bridge) sementara untuk
transformator CT digunakan 2 dioda saja sebagai penyearahnya.
Penyearah
gelombang penuh dengan sistem jembatan bisa menggunakan sembarang trafo baik
yang CT maupun yang biasa, atau bahkan bisa juga tanpa menggunakan trafo.
Rangkaian dasarnya adalah seperti pada gambar penyearah gelombang penuh dengan
sistem jembatan dibawah. Prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh
sistem jembatan dapat dijelaskan melalui gambar dibawah. Pada saat rangkaian
jembatan mendapatkan bagian positip dari siklus sinyal ac :
Rangkaian
clipper (pemotong) berfungsi untuk memotong atau menghilangkan sebagian sinyal
masukan yang berada di bawah atau di atas level tertentu. Contoh sederhana dari
rangkaian clipper adalah penyearah setengah gelombang. Rangkaian ini memotong
atau menghilangkan sebagian sinyal masukan di atas atau di bawah level nol.
Rangkaian dasar dari sebuah clipper atau pemotong sinyal dapat menggunakan
sebuah dioda.
b)
DAFTAR
PUSTAKA
http://ndriewyadika.blogspot.com/,http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/rangkaian-dasar-clipper-pemotong-sinyal-dengan-dioda/
Copyright © Elektronika Dasar
Tidak ada komentar:
Posting Komentar