Elektronika Analog

:

Elektronika analog ialah bidang elektronika dimana sinyal listrik yang terlibat bersifat kontinue, sedangkan komponen yang digunakan umumnya disebut komponen diskrit. Beda dengan elektronika digital dimana sinyal listrik yang terlibat merupakan sinyal 0V atau 5 V (sinyal digital berlogika 0 atau 1).

 

1.      PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG.

1.1. Rangkaian Dasar

Pada gambar 1. terlihat tampilan tegangan 220 V menggunakan AC dihubungkan dengan transformator step down dan menghasilkan tegangan rendah. Pada sisi sekunder tranformator menghasilkan tegangan yang rendah.

Pada rangkaian AC gambar 1. terlihat dioda menghantar setengah gelombang positif. Hal itu disebabkan selama selang waktu arah maju dioda tidak melewatkan setengah gelombang negatif karena posisi arah tentang. Tipe rangkaian di atas dikenal penyearah setengah gelombang karena hanya setengah dari gelombang sinus dilewatkan, sedangkan setengah yang lainnya terpotong oleh penyearah untuk ini Dioda dinyatakan ideal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 1.Unit Power suplay

 

Dioda ideal resistansi nol bila keadaan arah maju dan tak terhingga bila arah tentang. Dilain kesempatan tidak dikhawatirkan ada tegangan dan arus bocor. Gelombang tegangan pada beban (VRL) perhatikan gambar 18. dikatakan setengah gelombang dari gelombang penyearah. Ini disebab hanya setengah dari gelombang input yang mengalir pada beban,bila dioda arah maju. Setengah yang lainya dicegah oleh dioda sampai kepada beban sebab arah tentang terhadap dioda, gelombang negatif yang terlihat dipotong oleh dioda.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar. 2. Gelombang yang dihasilkan oleh penyearah setengah gelombang.

 

Hilangnya setengah bahagian sinus seperti ini sangat tidak efesien dari penggunaan autput transformator. DC yang dihasilkan yang melintas pada beban tidak mampu digunakan sebagai tenaga. Tenaga yang dihasilkan agak mirip dengan arus searah yang dihasilkan baterai sumber tenaga. Pilih penyearah gelombang sinus dengan output yang lebih halus outputnya!. Perhatikan lagi gambar 2. di atas, arus yang lewat pada dioda dan beban hanya setengah dari gelombang positf input arah maju yang dilewatkan. Gelombang pada dioda terlihat lebih kecil karena 0,6 volt terpotong untuk konduktansi dioda saat arah maju. Selama masih menggunakan rangkaian arah maju setengah gelombang negatif tetap terpotong.

 

1.2. Drop tegangan.

Untuk menentukan tegangan rata-rata DC yang melewati beban resistor, terlebih dahulu tegangan drop pada dioda harus dihitung. Untuk arus lebih besar tegangan yang drop arah maju dapat mencapai 1 volt.

waktu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Gambar 3. Drop tegangan yang timbbul pada dioda.

Bila drop tegangan pada dioda diperhitungkan, tegangan puncak ke puncak yang melewati beban sedikit berkurang dibandingkan tegangan input. Perhatikan gambar 3. berikut ini. Terlihat pada gambar drop tegangan yang melintasi dioda silicon arah maju adalah 0,6 volt, sehingga tegangan yang melintasi beban 8.4 volt.

 

1.3.Hubungan VAC / VDC.

Bila digunakan voltmeter DC untuk mengukur hasil penyearahan, yang terukur itu adalah nilai rata-rata dari gelombang. Perhatkan gelombang pada beban gambar 4, terlihat tegangan rata-rata kurang dari setengah gelombang.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Gambar 4. Tegangan rata-rata.

1.4. Tegangan Puncak Lawan.

Tegangan rata-rata untuk setengah gelombang, penyearahan gelombangnya dapat dihitung dengan menggunakan rumus.

 

Veff adalah tegangan yang terukur pada alat ukur multimeter. Untuk menentukan tegangan rata-rata dapat dilakukan dengan membuat rangkaian seperti gambar 5. Tegangan yang terlihat 20 V maksudnya tegangan yang dihasilkan sumber. Sedangkan tegangan puncak ke puncak yang dihasilkan sumber dibagi dengan 1,414 sama dengan Vrms.

Vrms inilah yang selalu terukur pada tegangan sumber. Apabila tegangan efektif ini dibagi dengan p maka akan diperarel harga rata-rata dari gelombang sinus yang telah disearahkan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 5 Penyearah setengah gelombang

 

 

1.5. Perhitungan.

Dengan menggunakan rumus berikut ini dapat diketahui tegangan puncak gelombang yang dihasilkan oleh sumber.

( sumber )

 

 

Vp ( sumber ) = 1.414 x 20

= 28,28 V

 

Jika drop tegangan pada dioda 0,6 V, dari tegangan puncak yang melintas pada beban

maka tegangan puncak Vp dikurangi 0,6 V.

 

 

Vp ( beban) = 28,28 - 0,6

 

= 27,68 V.

 

Sekarang dapat ditentukan tegangan rata-rata pada beban. Penentuan puncak gelombang pada beban dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebelumnya.

Vrata2=(beban)

V rata2 (beban) = 0,318 x Vp (beban)

= 0,318 x 27,68

= 8,8 V

Tegangan 8,8 V adalah tegangan yang terukur dengan menggunakan voltmeter. Karena beban hanya resistor, harga puncak dan rata-rata arus akan mudah ditentukan dari puncak dan rata-rata tegangan. Besar arus yang mengalir sama karena rangkaian terhubung seri. Tinggi puncak pada dioda sama dengan puncak pada beban, rata-rata arus pada dioda sama dengan rata-rata arus pada beban.

dan

 

 

 

2.      Penyearah gelombang penuh dengan CT transformator.

2.1. Rangkaian dasar.

Anda juga dapat membuat penyearah gelombang penuh dengan menggunakan CT (center tapped) transformator dengan menggunakan dua dioda seperti terlihat pada gambar 6. Pada rangkaian ini setiap dioda masing masing melewatkan setengah gelombang saling menyusul pada rangkaian listrik. Pada sisi sekunder transformator terlihat memiliki dua lilitan. Kedua lilitan tersebut salah satu ujungnya tersambung dan diberi tanda seperti pada gambar. Tanda titik hitam menandakan terminal positif dari terminal ini ditentukan gelombang positif pertama kali. Titik pertemuan CT dipakai bersama pada ragakaian.

 

2.2. Polaritas.

Bila V1 dan V2 arah tegangan seperti terlihat gambar 6.a, D1 mengahantar saat itu D2 arah tentang. Bila input arah tentang , maka D2 menghantar dan D1 menjadi arah tentang seperti terlihat pada gambar 6.b.

Gambar 6. Penyearah gelombang penuh dengan Centre tapped (CT)

Gambar 7. Bentuk geombang penyearah gelombag penuh dengan CT

 
 


2.3. Hubungan VAC / VDC

Rangkaian pada gambar 6 lebih efisien bila dibanding rangkaian penyearah setengah gelombang, hal ini disebabkan dengan mengunakan CT transformator kekosongan pada penyearah setengah gelombang dapat terisi. Seperti diketahui sebelumnya dengan CT ini pada sisi sekunder ada dua sumber yang berfungsi. Hal ini akan membuat penyearahan lebih peraktis dan lebih murah. Arus dan tegangan yang mengalir pada beban bila dihitung mirip dengan penyearah setengah gelombang dan rangkaian penyearah gelombang

penuh dengan penggunakan sistim jembatan. Perbedaan tegangan sumber dengan tegangan pada beban dapat terlihat pada gambar 7 .

 

Pada rangkaian penyearah yang lalu, rangkaian langsung dihubungkan dengan power suplai dan banyak kehilangan arus, tapi sekarang dengan tipe ini arus yang dihasilkan kembali seperti semula. Dengan menggunakan penyearah gelombang penuh rangkaian sistim jembatan arus yang hilang dikarenakan sistim dapat dihilangkan. Untuk itu tentulah akan memilih penyearah yang lebih efektif.

2.4. Contoh perhitungan penyearah gelombang penuh dengan CT.

 

Dengan memperhatikan gambar 8 , tentukanlah:

         puncak gelombang, dan rata-rata tegangan pada beban.

         Puncak gelombang dan rata-rata arus pada dioda.

         Puncak gelombang pada belitan sekunder.

Gambar 8. Gelombang penuh pada beban dengan penyearah CT

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Puncak gelombang pada beban

Vp(beban) = 70,70 - 0,6 ( drop satu dioda)

= 70,10 V.

Jadi tegangan puncak yang ada pada beban dapat ditentukan dengan menggunakan rumus di atas.

Puncak gelombang arus.

Ip =

= 1,75 A

V(rat. Beban) = 0,638 x 70,10

= 44,72 V

Disini dapat diketahui bahwa ekivalensi tegangan yang dihasilkan benar-benar 2 kali tegangan hasil penyerarah setengah gelombang.

Rumus tersebut bisa diturunkan dari :

VAVE (Gelombang penuh ) = 2 X VAVE ( Setengah gelombang )

(Mengunakan CT Trans = 2 X Vp ( Beban )

= Vp = 0,636 Vp

I rat. =

= 1.12 A.

 

3.      PENYEARAH GELOMBANG PENUH SISTIM JEMBATAN.

3.1. Rangkaian Dasar.

Pada sumber AC dapat di digunakan penyearah dilihat dari bentuk gelombang yang dihasilkan output. Terlihat bahwa sistim ini berbeda dengan penyearah setengah gelombang.

Penyearah ini disebut penyearah gelombang penuh. Rangkaian pada gambar 9. dibuat dengan menggunakan empat buah dioda dengan membentuk sistim jembatan.

PenyearahJembatan menentukan polaritas arus mengalir berdasarkan gelombang sinus yang dapat melintasinya menuju beban. Keempat dioda dapat menjadi komponen yang tersembunyi dalam sebuah kemasan. Pembungkusan pengawatan adalah untuk menyederhanakan rangkaian. Pada gambar 9 terlihat symbol yang digunakan Empat penyearah (D1 hingga D4) masing-masing terhubung seperti penyearah jembatan gelombang penuh tersusun seperti gambar 9. Bahagian sekunder transformator digunakan penyearah jembatan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3.2.Hubungan VAC / VDC.

Berikut perhatikan aliran arus yang melalui rangkaian setengah gelombang positif dan negatif. Pada gambar 10 terlihat betapa sederhananya aliran arus yang melintasi rangkaian. Jika aliran arah maju melintasi D2 , terus ke beban dan selanjutnya D3 mendapat arah maju. Ketika setengah positif mengalir, berarti dua penyearah lainnya tidak bekerja karena mendapat polaritas arah tentang.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Gambar 10. Penyearah gelombang penuh

 

Gambar 10 a. terlihat D2 dan D3 bekerja dan arus melintasi beban. Bila gelombang sinus negatif, setelah melewatkan setengah gelombang, maka dua penyearah yang lain (D1 dan D4 ) mendapat polaritas arah maju dan menghantar arus terus ke beban melalui rangkaian dengan aliran arus yang benar. Lihat gambar 10 b hasil setengah gelombang digunakan oleh beban sebagai tenaga. Gambar 11 b pulsa melintasi D1 dan D4 melalui beban. Pulsa yang bepolaritas positif melintasi beban keduanya positif dan setengah negatif menjadi gelombang input.

 

Gambar 11. Aliran arus.

 

Oleh karena itu bentuk penyearah seperti ini disebut penyearah gelombang penuh. Bentuk gelombang yang dihasilkan oleh penyearahan ini telihat pada gambar 12 berikut.

 

Gambar 12. Bentuk gelombang tegangan hasil penyearah gelombang penuh.

 

 

3.3. Penyearah Jembatan Gelombang Penuh Dibandingkan dengan penyearah Setengah Gelombang. (Perhitungan)

 

Aliran arus ke beban tidak hanya setengah dari lingkaran yang dihasilkan sumber namun keseluruhan. Oleh karena itu pada gambar 13 berikut terlihat tegangan rata dan arus yang melewati beban pada penyearah gelombang penuh dua kali dibandingkan dengan penyearah setengah gelombang.

Tegangan rata-rata.

dan Arus rata-rata

Gambar 13. Bentuk tegangan rata-rata penyearah gelombang penuh.

 

 

3.4. Pengukuran dan pungujian.

Dipastikan pada dioda yang digunakan ada drop tegangan. Pada penyearah jembatan gelombang penuh tegangan akan berkurang pada beban dengan adanya drop 2 dioda didepan mengurangi puncak tegangan input. Gambar 13 terlihat jumlah bentuk gelombang yang melintas pada beban. Untuk mengetahui tegangan beban dan arus, mirip perhitungan dan persyaratannya pada penyearah setengah gelombang.

 

 

Gambar 14 . Drop tegangan yang disebabkan Dioda.

 

3.5. Contoh Percobaan / aplikasi

 

Gambar 15. Hubungan beban dengan peneyearah gelombang penuh.

Tentukanlah puncak dan rata-rata tegangan beban juga arus dari gambar 15, di asumsikan drop tegangan pada tiap dioda 0,7 V.

Puncak tegangan pada sisi sekunder.

 

Vp(sec) = 1,414 x 15

= 21,21 V

Vp(sec) adalah puncak tegangan pada sisi sekunder tranformator.

Puncak tegangan beban.

Puncak gelombang pada beban

Vp(beban) = 21,21 - 0,6 ( drop satu dioda)

= 20,61 V.

Jadi tegangan puncak yang ada pada beban dapat ditentukan dengan menggunkan rumus di atas.

Puncak gelombang arus.

 

RL = 200 Ohm

Ip =

= 0,10305 A

V(rat. Beban) = 0,638 x 20,61

= 13,14918 V

RL = 200 Ohm

Irat. =

= 0.06574 A.

 

4. Menggunakan Perangkat Uji untuk Menyelidiki karateristik Pengoperasian Tipe-tipe Rangkaian Filter.

4.1. Rangkaian Filter.

Telah diketahui berbeda rangkaian penyearah berbeda pula penggunaannya, berbeda filter rangkaian berbeda pula penggunaanya. Tipe filter yang bagus adalah tipe Pi terlihat pada gambar 16a. Rangkaian jenis ini biasanya digunakan untuk arus yang lebih besar. Pada peralatan sumber tenaga yang rendah, filter kapasitor tepasang seperti gambar 16b sebagai bentuk lain. Jika dikehendaki mempelajari power suplai arus yang lebih besar dapat dicari topik tersebut pada pustaka.

Gambar 17. Penyearah setengah gelombang degan filter dan beban.

 

 

Gambar 16 Rangkaian filter

 

 


Kenapa kapasitor digunakan untuk filter?, pada bahagian ini kapasitor bernilai besar diparalel dengan beban seperti terlihat pada gambar 17. efeknya sebagai filter adalah menghasilkan pulsa DC yang lebih mulus. Kapasitor selalu menjaga tegangan konstan pada ke dua platnya. Suatu hal yang mesti diingat kapasitor sangat peka dengan perubahan tegangan.

4.2. Operasi penghalusan

Semakin besar nilai kapasitor semakin besar pula muatan yang dimilikinya ( ingat Q=CV). Oleh karena itu ketika pulsa penyearah positif, kapasitor memiliki muatan yang sama dengan beban. Kapasitor itu mencegah tegangan beban turun ke nol. Upaya penghalusan pulsa oleh kapasitor memberikan muatan antara pulsa pada penyearah.

Bentuk gelombang yang telah di filter terlihat garis putus-putus gambar 18. Garis hitam dirobah dari garis putus-putus adalah bentuk gelombang yang dihasilkan yang telah dihaluskan oleh kapasitor. Terlihat jauh lebih bagus dari gelombang sebelumnya. Ada hal yang tersimpan pada kapasitor sebagai rangkaian filter. Jika penyearah dan sisi sekunder transformator dapat melayani kapasitor, kapasitor dapat menyimpan energi yang sangat kuat. Hal ini disebabkan energi yang ada pada sisi sekunder dan tegangan sekunder lebih tinggi dari tegangan yang ada pada kapasitor. Jika tegangan pada sisi sekunder turun maka tegangan pada kapasitor menyuplai. Selain itu dapat menyimpan energi pada beban ketika arus mengalir.

 

Bentuk gelombang

Setelah difilter

 

Bentuk gelombang

yang tidak difilter

 
 


waktu

 

T4

Pengosongan

kapasitor

 

T3

Kapasitor mengisi

penuh

 

T1

Pengisian

awal

kapasitor

 

Vpuncak

 

T5

Kapasitor

Mengisi

penuh

 
T2

Pengosongan kapasitor

 

 

Gambar 18. Bentuk gelombang pada beban dengan penyearah setengah gelombang Dengan filter.

 

Lihat gambar 18, akan terlihat seperempat gelombang positif dari penyearah gelombang tegangan (selang waktu T1) pengisian gelombang tegangan bersamaan puncak tegangan penyearah. Pengisian kapasitor dengan tahanan yang rendah sama dengan dioda itu sendiri. T1, T3, dan T5 adalah masa pengisian, namun T3 dan selanjutnya waktu yang diperlukan lebih pendek. T2 ,T4 adalah masa pengosongan . Suatu hal yang harus dipertimbangkan, dioda harus hati-hati menukarnya juga arus kejut pengisian saat T1 harus sesuai dengan kemampuan dioda. Dioda IN 4004 rata-rata arus kejutannya 1 A dan I FSM

30 A .

 

 

 

4.3. Pengisian dan pengusongan kapasitor.

Pada gambar 18 terlihat pengosongan kapasitor kepada beban selama periode T2. Pengosongan kapasitor berlansung pelan dengan waktu yang tetap. Untuk beban yang besar diperlukan diperlukan kemampuan kapasitor yang besar pula. Nilai kapasitor yang diperlukan ribuan atau puluh ribuan microfarat. Lalu bagai mana upaya kita untuk memperhalus punggung gelombang, mudah dengan menggunakan kapasitor dengan nilai dan tipe antara 1000 F hingga 4700 F setelah rangkaian penyearah.

 

4.4. Penapis RC dan LC.

Riak puncak ke puncak 10 persen dari tegangan beban beban ideal dapat diterima (riak lebih besar atau lebih kecil dari pada 10 persen tergantung rancangan). Sebelum tahun 1970 an penapis penapis pasif diselipkan diantara kapasitor penapis dan beban untuk mengurangi riak sampai kurang 10 persen. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan tegangan DC yang hampir sempurna, sama dengan yang diperoleh dari batere.

 

4.4.1. Penapis RC

Gambar 19a. menunjukkan dua penapis RC di antara kapasitor masukan dan tahanan beban. Dengan rancangan yang seksama, pada frekuensi riak, R jauh lebih besar dari pada Xc. Sehingga tegangan riak menurun melintas tahanan seri dan bukan melintas tahanan beban. Lazimnya R paling tidak 10 kali nilai Xc, artinya setiap bagian meredam (mengurangi) riak dengan unsur paling sedikit 10 kali. Kekurangan utama dari penapis RC adalah hilangnya tegangan dc melintas setiap R. Ini artinya bahwa penapis RC hanya cocok untuk beban-beban ringan ( arus beban yang kecil atau resistansi beban yang besar)

 

Gambar 19. (a) RC filter (b) LC filter.

 

4.4.2 Penapis LC.

Bila arus beban besar, penapis LC pada gambar 19b merupakan susunan yang lebih baik digunakan dari pada penapis RC. Tujuannya adalah menurunkan riak tegangan melintas bagian seri dalam hal ini adalah induktor. Ini diselesaikan membuat XL jauh lebih besar dari pada XC pada frekuensi riak. Dengan cara ini, riak ini dapat amat jauh dikurangi. Lagi pula

tegangan jatuh dc melintas induktor jauh lebih kecil karena hanya resistansi belitannya saja yang terlibat. Penapis LC pernah cukup terkenal, sekarang tidak dipakai lagi dalam catu daya yang lazim karena ukuran induktor yang besar dan harganya yang mahal. Untuk catu daya yang rendah, penapis LC telah diganti oleh pengatur tegangan IC, yaitu penapis aktif yang mengurangi riak dan menjaga agar tegangan DC akhirnya tetap.

 

5. Regulator Zener.

5.1. Karateristik dioda zener.

Dioda zener juga dioda silikon tapi dibuat khusus penggunaannya pada power suplai DC. Seperti telah dipelajari sebelumnya dioda silicon memiliki lengkungan yang sepeti tumit pada

arus patahnya. Tegangan arah tentang pada dioda yang dinaikkan tegangannya biasanya dilewati arus yang kecil tapi kemudian pada titik tentu arus mendadak membelok tajam bila

dibandingkan tegangan. Daerah lengkungan menunjukkan batas akhir tahanan yang dimiliki dioda. Dioda biasa seprti dioda 1N4004 akan rusak, bagaimanapun juga diketahui ada dioda yang di rancang untuk dibuat digunakan dengan karateristik patah arah tentang. Benda itu dikenal dengan dioda Zener. Contoh tipe karateristik dioda zener dapat dilihat gambar 20. dan dioda zener dibuat arah maju.

Gambar 20. Kurva karateristik dioda zener.

 

Seperti gambar di atas dioda zener memiliki persamaan ketika arah maju tapi karateristiknya berubah ketika arah tentang. Kurva karateristik dioda zener arah tentang tajam seperti tumit hal ini tejadi pada tegangan dioda zener. Pada titik ini arus bergerak melalui dioda zener tapi tegangan yang melintasi dioda (Vz) tetap.

Tegangan (Vz) adalah tegangan arah tentang, yang penggunaannya berfariasi dari 3V hingga 100V disesuaikan dengan data peralatan. Jika hendak membeli dioda zener harus diketahui pada tegangan dan daya berapa alat yang mengunakannya.

 

5.1.2. Bagaimana zener bekerja.

Bila tegangan arah tentang sama dengan tegangan zener adalah tegangan yang digunakan peralatan maka akan melewatkan arus (Iz). Untuk dioda zener tegangan dibawah 5V kondisi arah tentang electron akan berkumpul pada sisi arah luar. Kondisi seperti ini disebut efek zener. Dengan doping yang lebih banyak dapat ditentukan kemampunnya. Dapat dilewati arus tiba-tiba dan data tegangan itu disebut dengan tegangan zener (Vz). Untuk dioda

zener diatas 5V arus arah tentang diproduksi dengan bahan yang seimbang. Untuk mempelajari dioda dapat dengan memperdalam pengetahuan tetang pisika,hal itu memadai untuk mengetahui karateristik dan sifat rangkaian dioda.

 

Gambar 21. Simbol Dioda Zener

 

 
5.1.3.Simbul doda zener

Simbol dioda zener pada rangkaian diperlihatkan sepreti gambar 21 keduanya symbol standar dioda yang mirip kecuali bagian katoda digambar berbeda.

 

5.2. Rangkaian regulator shunt.

Bila power supply menggunakan dioda zener pada perencanaan, fariasi kemampuan seperti pengaturan input dan arus pada beban harus menjadi suatu pertimbangan. Harus diyakini zener yang dipilih sesuai dengan batas tegangan kerjanya dan karateristik pengaturan yang diperlukan untuk pemeliharaan. Dan harus diyakini dioda dapat bekerja pada arus yang telah ditentukan. Bagaimanapun juga pemilihan zener yang tepat untuk rangkaian regulator sesuai dengan penggunaanya, itu penting dihitung pasti tegangan dan arusnya. Menghitung resistor yang terhubung seri untuk mengetahui data arus yang terhubung paralel denga zener. Harus juga diperhatikan arus yang mengalir pada zener sekalipun hanya beberapa miliampere untuk pemeliharaan zener. Mepertimbangkan gambar ragkaian 22, arus yang begerak dari suplai ke resistor terbagi dua bagian. Iz arus yang mengalir ke zener dan IL arus maksimum yang melewati beban. Jika diketahui tegangan sumber (Vs) ke rangkaian, tegangan itu juga terbagi ke beban dan ke dioda zener.

Dilain praktek menggunakan hukum ohm untuk mengetahui tegangan dan arus yang mengalir ke beban. Drop tegangan V(Rs) berbeda dengan tegangan sumber dan tegangan pada zener. Arus yang mengalir pada resistor adalah penjumlahan arus yang mengalir melalui zener dan beban (IL + I z).

 

Gamabr 22 Regulator shunt dioda zener.

 
 


Berikut buatlah rangkaian praktek untuk menentukan parameter berikut:

tegangan pada Rs (VRS)

tegangan pada RL (VRL)

Arus melewati Rs (I RS)

Arus melewati RL (I RL)

Arus yang melewati Zener gambar 22.

 

Perhatikan tegangan yang ada pada Rs (VRS) berbeda dengan tegangan input dan tegangan zener. Pengurangan tegangan imput dengan tegangan zener diketahui V RS.

5.2.1.Tegangan yang melintasi RL (VRL)

Tegangan dioda zener parallel dengan beban untuk mengetahui tegangan (VRL) mudah yaitu sama dengan dioda zener.

5.2.2.      Arus yang mengalir RS (I RS).

Aarus tahanan seri (I RS) dengan menggunakan hokum ohm dapat diperoleh tegangan yang mengalir pada RS dibagi dengan tahanan RS:

5.2.3.      Arus yang melintasi RL ( I RL).

Arus yang mengalir pada beban (IRL) dapat diketahui dengan membagi tegangan dengan tahanan beban.


 

5.2.4.      Arus yang melewati Zener. (IZ)

Arus pada zener (IZ) dapat ditentukan dengan arus yang mengalir pada RS dikurangi dengan arus yang mengalir pada beba (RL):

Dari beberapa contoh dapat terlihat hubungan yang penting pada rangkaian diantaranya adalah:

 

5.3. Spesifikasi regulator.

Untuk keperluan pengaturan tegangan digunakan digunakan pendekatan pemampuan data komponen yang digunakan. Berdasarkan kemampuan output yang diperlukan dapat dihitung batas toleransi komponen yang dapat diterima pada rangkaian yang digunakan. Tujuan utama pengaturan adalah menyuplai tegangan konstan sehingga bekerja pada tegangan kerja yang dikendaki. Dioda zener yang digunakan spesifikasinya disesuaikan dengan data beban yang harus diatur tegangannya. Besar kecilnya nilai reistor depan yang yang

digunakan menentukan jumlah arus yang mengalir pada beban. Selain itu kapasitas dari kapasitor sangat mentukan halusnya riak pemukaan tegangan yang sedang di searahkan. Apabila fungsi pengaturan dioda zener bekerja efektif maka beban yang digunakan akan bekerja efektif.

5.4. Regulasi line/load.

Pengaturan fasa diperlukan untuk penyesuaian tegangan yang diperlukan oleh rangkaian, sehingga rangakaian penyearah dapat digunakan sesuai dengan tegangan output yang dibutuhkan. Tegangan yang dihasilkan berfariasi, yang pengaturannya ada yang menggunkan dekade resistor dan patensiometer. Selain itu dapat dengan menggunakan autotransformator pada sumber penyearah.

 

5.5. kalkulasi resistor seri.

`Gambar 23. dapat dijadikan contoh rangkaian yang digunakan untuk mengetahui tegangan yang diterima oleh beban. Resistor Rs dipasang seri terhadap zener dan beban, juga ketiga komponen itu terhubung parallel dengan filter C1. Apabila Rs diganti dengan tahanan 150 ohm, 330 ohm, maka nilai tegangan yang pada beban akan lebih kecil, demikian juga arusnya. Tegangan dan arus yang ada pada beban konstan.

 

Gambar 23. Gambar rangkaian dioda zener yang dapat diatur outputnya.

 

 

 
5.6. Aplikasi.

Setiap peralatan elektronika selalu memerlukan tegangan yang tetap. Bahkan alat tertentu sangat sensitif terhadap perubahan tegangan sehingga diperlukan power suply yang dilengakapi regulator. Apabila tegangan yang input lebih kecil dari tegangan nominal, maka peralatan akan terganggu dan kemampuan kerjanya akan dibawah nominal. Sedangkan kalau tegangan melebihi tegangan kerja maka peralatan akan rusak.

Dengan adanya regulator peralatan yang menggunakan power suply tersebut dapat bekerja normal.

 

6. Regulator tiga terminal.

Gambar 24. Tipe kemasan regulator tegangan.

 
6.1. Karateristik dan spesifikasi.

Integrated circuit (IC) regulator umumnya dikenal dengan dengan tiga terminal regulator. Karena memiliki tiga kaki peralatan ini diberi nama Regulator tiga terminal. Ada tiga terminal yang dihubungkan (input, output, dan common). Bentuk tiga terminal selalu menjadi tampilannya. Bentuknya menentukan arus nominal alat tersebut. Umumnya menyerupai bentuk TO-220 dan TO-03. Gambar 24. memperlihatkan tambahan bentuk kemasan lain.

Gambar 25. Berbeda jenis, berbeda penyambungan.

 

 

 
 


Berbeda regulatornya berbeda pula spesifikasinya, karena berbeda tegangan outputnya berbeda pula arus outputnya. Kemasannya sama tapi nomor serinya berbeda.

Penyambungan harus sesuai dengan dengan manualnya, bila tidak dapat rusak. Selanjutnya perhatikan gambar 25. berikut.

 

 

 

 

6.2. Diagram sambungan.

Gambar 26. terlihat TO-220 bentuk tampilan dengan simbol rangkaian regulator tiga terminal. Terlihat contoh komponen yang digunakan di bawah apabila disambungkan dalam rangkaian. Terminal 1 dihubungkan dengan input, terminal 2 ke common dan tiga ke output.

 

Gambar 26. Regulator tiga terminal dan symbol rangkaian.