HPF 20 dB


1. Jurnal [kembali]

    

2. Hardware dan Prosedur [kembali]

    A. Hardware

        ALAT

        1. Multimeter

        2. Power Supply DC


        BAHAN
        1. Resistor

        2. Dioda

        3. Jumper


    B. Prosedur
  1. Carilah rangkaian HPF 20dB di dalam module RS-A04 Operational Amplifier 2
  2. Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.
  3. Hubungkan function generator ke modul RS-A04 Operational Amplifier 2.
  4. Hubungkan probe pertama osiloskop ke V1 dan probe kedua pada Vo.
  5. Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 200Hz-1kHz.
  6. Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop.
  7. Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter.
  8. Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.


3. Rangkaian simulasi dan prinsip kerja [kembali]



    Prinsip Kerja:

    Signal generator akan mengalirkan sinyal dengan frekuensi tertentu menuju rangkaian HPF +20dB, sinyal input dan output akan terbaca oleh osiloskop dengan kuning sebagai input dan hijau sebagai output. 

    Suatu filter lolos atas orde dua dapat dibuat dari satu tahanan dan satu kapasitor. Arus akan mengalir menuju C1 sebesar 1 nF dan mengalir menuju C2 sebesar 1 nF yang paralel dengan R3 sebesar 10k dan menuju ke kaki non inverting op amp. Filter orde satu ini mempunyai pita transisi dengan kemiringan 40 dB/dekade atau 6 dB/oktav. Penguatan tegangan untuk frekuensi lebih tinggi dari frekuensi cut off adalah: Av = - R2 / R1 sementara besarnya frekuensi cut off didapat dari: fC = 1 / (2.R1C1). Hasil dari rumus ini mendapatkan frekuensi dan dapat dilihat dB pada tabel grafik frekuensi respon, gelombang high pass filter dapat dilihat pada osiloskop.

    

4. Analisa [kembali]

    1. Analisa pengaruh tegangan input terhadap tegangan dan arus pada rangkaian forward bias

        Dalam rangkaian forward bias dioda, pengaruh tegangan input terhadap tegangan dioda dan arus dapat dijelaskan sebagai berikut: Ketika dioda berada dalam kondisi forward bias, dioda akan mulai menghantarkan arus setelah tegangan yang diterapkan melebihi tegangan ambang, biasanya sekitar 0,7V untuk dioda silikon. Setelah mencapai tegangan ambang ini, tegangan dioda akan tetap hampir konstan, meskipun tegangan input terus meningkat. Hal ini berarti bahwa setelah melewati tegangan ambang, perubahan tegangan input lebih banyak mempengaruhi arus yang mengalir melalui dioda daripada tegangan dioda itu sendiri. Arus dalam dioda meningkat secara eksponensial seiring dengan meningkatnya tegangan input di atas tegangan ambang. Jika tegangan input lebih rendah dari tegangan ambang, dioda tidak akan menghantarkan arus secara signifikan, sehingga arus yang mengalir sangat kecil. Sebagai hasilnya, tegangan dioda stabil dan arus meningkat tajam dengan kenaikan tegangan input yang lebih tinggi.

    2. Analisa pengaruh tegangan input terhadap tegangan dan arus pada rangkaian reverse bias
        Dalam rangkaian reverse bias dioda, pengaruh tegangan input terhadap tegangan dioda dan arus sangat berbeda dibandingkan dengan kondisi forward bias. Ketika dioda dikenakan tegangan negatif pada terminal anoda dan positif pada terminal katoda, dioda tidak menghantarkan arus secara signifikan kecuali ada arus bocor yang sangat kecil, yang dikenal sebagai arus reverse leakage. Dalam kondisi ini, tegangan input, atau tegangan reverse bias, meningkatkan tegangan dioda, tetapi arus yang mengalir tetap sangat kecil dan hampir konstan. Arus bocor ini disebabkan oleh pembawa muatan minoritas di dalam dioda dan tidak berubah secara signifikan dengan perubahan tegangan reverse bias, selama tegangan tersebut jauh di bawah tegangan breakdown dioda. Namun, jika tegangan reverse bias terus meningkat dan mencapai nilai tertentu yang disebut tegangan breakdown, dioda akan memasuki kondisi breakdown, di mana arus akan meningkat secara drastis meskipun tegangan dioda tetap hampir konstan pada nilai breakdown. Pada kondisi ini, tegangan dioda hampir tidak berubah dengan peningkatan tegangan input, tetapi arus dapat meningkat secara signifikan, menunjukkan bahwa dioda mulai menghantarkan arus secara substansial dalam kondisi breakdown.

    3. Analisa prinsip kerja dari diode Zener berdasarkan percobaan
        Diode Zener adalah komponen semikonduktor yang dirancang khusus untuk beroperasi dalam kondisi reverse bias dan digunakan terutama sebagai pengatur tegangan. Prinsip kerja dioda Zener dapat dianalisis melalui percobaan yang menunjukkan bagaimana dioda ini mengontrol tegangan secara akurat. Ketika dioda Zener dikenakan tegangan reverse bias, pada awalnya arus bocor sangat kecil, mirip dengan dioda biasa. Namun, ketika tegangan reverse bias mencapai nilai tertentu yang disebut tegangan Zener (Vz), dioda mulai menghantarkan arus dalam jumlah yang signifikan. Pada titik ini, dioda Zener mengalami efek breakdown yang disebabkan oleh fenomena pengaruh Zener atau avalanche breakdown, tergantung pada tegangan Zener dan material dioda. Selama kondisi ini, tegangan dioda tetap hampir konstan di sekitar nilai Vz meskipun arus reverse bias meningkat. Dengan kata lain, dioda Zener dapat menjaga tegangan output yang stabil meskipun terjadi fluktuasi pada arus input, membuatnya ideal untuk aplikasi stabilisasi tegangan dan regulasi dalam berbagai rangkaian elektronik. Percobaan menunjukkan bahwa dioda Zener dapat digunakan secara efektif sebagai referensi tegangan stabil atau regulator tegangan dengan memanfaatkan karakteristiknya yang unik dalam kondisi breakdown.

    4. Analisa gelombang output pada rangkaian Half Bridge Rectifier
        Pada rangkaian half bridge rectifier, gelombang output yang dihasilkan memiliki karakteristik yang berbeda dibandingkan dengan gelombang input AC-nya. Dalam rangkaian ini, dua dioda dihubungkan secara seri pada satu jalur, dengan titik tengah dihubungkan ke beban, sedangkan sumber tegangan AC diterapkan di antara ujung-ujung rangkaian dioda. Ketika tegangan AC positif diterapkan pada salah satu setengah siklus, satu dioda akan menghantarkan arus, sementara dioda lainnya akan terbalik dan tidak menghantarkan. Sebaliknya, pada setengah siklus lainnya, dioda yang sebelumnya menghantarkan arus akan terbalik dan dioda yang sebelumnya terbalik akan mulai menghantarkan arus. Hasilnya, gelombang output DC yang dihasilkan adalah bentuk gelombang pulsasi yang tidak sepenuhnya halus tetapi memiliki komponen DC positif sepanjang waktu. Gelombang output ini mencerminkan setengah siklus dari sinyal AC yang diteruskan melalui dioda, yang berarti output memiliki bentuk gelombang pulsasi dengan periode dua kali lipat dari sinyal AC input, dan selalu positif selama siklus AC. Untuk menghasilkan tegangan output yang lebih halus, biasanya diperlukan filter tambahan seperti kapasitor smoothing yang dapat mengurangi fluktuasi dan menghasilkan output DC yang lebih stabil.

    5. Analisa gelombang output pada rangkaian Full Bridge Rectifier
        Pada rangkaian full bridge rectifier, gelombang output yang dihasilkan menunjukkan karakteristik pemrosesan sinyal AC yang lebih baik dibandingkan dengan half bridge rectifier. Dalam rangkaian ini, empat dioda diatur dalam konfigurasi jembatan, dengan dua dioda menghantarkan pada setengah siklus positif dari sinyal AC dan dua dioda lainnya pada setengah siklus negatif. Ketika tegangan AC diterapkan, selama siklus positif dari sinyal, dua dioda dalam satu arah menghantarkan arus melalui beban, sedangkan dua dioda lainnya terbalik. Sebaliknya, pada setengah siklus negatif, dioda yang sebelumnya terbalik kini akan menghantarkan arus, sementara dioda yang sebelumnya menghantarkan arus terbalik. Hasilnya, gelombang output DC yang dihasilkan adalah gelombang pulsasi penuh yang mencakup kedua setengah siklus dari sinyal AC input. Gelombang ini berbentuk gelombang pulsa yang selalu positif dan memiliki frekuensi dua kali frekuensi sinyal AC input, memberikan tegangan output yang lebih konsisten dibandingkan dengan half bridge rectifier. Untuk meningkatkan kualitas tegangan output DC, sering digunakan kapasitor smoothing yang mengurangi fluktuasi dan menghasilkan output yang lebih halus dan mendekati tegangan DC konstan.


5. Video Percobaan [kembali]


6. Download File [kembali]

  1. Download file rangkaian diode disini
  2. Download file datasheet diode disini
  3. Download file datasheet baterai disini
  4. Download file datasheet resistor disini

    

[menuju awal]

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2023 OLEH: Naysilla Angel 2310952054 Dosen Pengampu: Darwison, M.T Referensi:  1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CFerila, Padang  2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-   602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 3 . Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  4 . Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.  5 . Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005  6 . Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.  7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.  
Baca selengkapnya