CLIPPER DAN CLAMPER DIODA
I. Tujuan Percobaan
II. Dasar Teori
Rangkaian clipper digunakan untuk membuang tegangan sinyal diatas atau dibawah level tegangan tertentu. Salah satu cara adalah dengan clipper dioda (clipper = pemotong). Clipper positif adalah rangkaian yang membuang bagian positif dari sinyal :
cara kerja rangkaiannya yaitu selama setengah siklus positif tegangan input, dioda konduksi. Dioda terhubung singkat dan tegangan pada beban RL saat siklus positif ini sama dengan nol. Selama setengah siklus negatif, dioda terbatas reverse dan terbuka. Dengan harga RL yang jauh lebih besar dari R dihasilkan tegangan output dengan harga mendekati -Vp. Maka pada clipper positif ini sinyal diatas level 0 volt akan dipotong(Stephen,1990).
Clipper negatif adalah rangkaian yang mmebuang bagian negatif dari sinyal :
cara kerjanya adalah kebalikan dari clipper positif yaitu dioda konduksi saat setengah siklus negatif , output pada beban RL nol. Dan dioda reverse saat setengah siklus positif, dengan harga RL jauh lebih besar dari R dihasilkan output mendekati harga Vp(Savant,1987).
Pada rangkaian clipper dibias dioda diberikan bias dari sumber tegangan lain(VAA). Besar tegangan yang terpotong akan bergantung pada tegangan bias yang diberikan. Pada clipper dibias, agar dioda dapat dikonduksi, Vin harus lebih besar dari VAA. Selama kondisi itu terpenuhi maka dioda berlaku sebagai saklar tertutup, sehingga Vout = VAA. Ketika Vin kurang dari VAA dioda berfungsi seperti saklar terbuka dan rangkaian kembali seperti tegangan biasa(Milman ,1972).
Rangkaian clipper adalah rangkaian yang menambahkan komponen DC pada sinyal. Fungsi rangkaian clamper adalah untuk menggeser sinyal sehingga puncak sinyal jatuh pada suatu level tegangan tertentu tanpa mengubah bentuk sinyal aslinya :
pada rangkaian, kapasitor berguna untuk menambahkan tegangan AC yang diberikan. Nilai R dan C harus lebih besar atau sama dengan 10 kali periode(T) dari sinyal input. Dengan T dalam sekon dan f dalam Hertz(Malvino,1993).
Salah satu pengaplikasian dioda dalam terkonologi adalah penggunaannya sebagai bahan dasar dari peranti photo voltaic. Dimana peranti yang dirancang ini akan memperoleh model sel surya dengan efisiensi yang tinggi(Ginting,2006).
III. Metodologi Percobaan
3.1 Alat dan Bahan
a. Osiloskop (1 buah)
b. Dioda (1 buah)
c. Kapasitor (3 buah)
d. Protoboard (1 buah)
e. Resistor (4 buah)
f. Kabel hubung (2 buah)
g. Power supply (1 buah)
3.2 Gambar Alat dan Bahan
-
3.3 Gambar Rangkaian
Skema rangkaian di protoboard
3.4 Cara Kerja
3.4.1 Clipper negatif
3.4.2 Clipper positif
3.4.3 Clipper negatif dengan bias
3.4.4 Clipper positif dengan bias
3.4.5 Clamper negatif
3.4.6 Clamper positif
IV. Data dan Analisa
4.1 Data Percobaan
4.2 Analisa Data
Prinsip kerja dari rangkaian clipper yaitu selama setengah siklus positif tegangan input dioda konduksi dengan demikian dalam kondisi ini dioda seperti saklar tertutup. Selama setengah siklus negatif dioda terbias reverse dan kelihatan terbuka dan sebagai akibatnya rangkaian membentuk pembagi tegangan. Selama setengah siklus negatif, dioda terbias reverse tidak kelihatan seperti terbuka. Selama setengah siklus positif dioda konduksi dan seluruh tegangan jatuh pada R dan sebaliknya pada setengah siklus negatif dioda off, dan karena RL jauh lebih besar dari R sehingga hampir seluruh tegangan setengah siklus negatif muncul pada RL, pada clipper negatif semua sinyal diatas level 0 volt telah dipotong. Clipper dibias bekerja dengan membuang sinyal diatas level +V, dalam beberapa aplikasi mungkin level pemotongan tidak = 0 volt, maka dari itu dengan clipper bias dapat membantu menggeser level pemotongan positif atau level negatif yang diinginkan.
Rekomendasi Laporan lain:
Prinsip kerja dari rangkaian clamper adlaah dengan memberikan penambahan komponen DC pada tegangan masukkan, sehingga seolah-olah terjadi pergeseran(clamping) pada tegangan. Jika penambahan komponen DC negatif, maka terjadi pergeseran tegangan ke bawah(negatively clamped) dan begitu pula sebaliknya(positively clamped). Kapasitor pada rangkaian ini akan mulai membuang tegangannya melalui tegnagan keluaran V0. Akibatnya, tegangan keluaran V0 akan sama dengan tegangan masukkan Vin dikurang dengan tegangan buangan(Vout).
Berdasarkan data hasil percobaan dalam tabel 1 sampai tabel 6 diperoleh perbandingan nilai Vout +(Vp) dengan Vout -(Vp). Pada rangkaian pertama dan kedua diperoleh rata-rata nilai Vout +(Vp) dengan tegangan keluaran 1 volt sampai dengan 2,2 volt(clipper positif dan negatif), sedangkan pada perhitungan +Vp clipper positif dan negatif didapatkan nilai antara +Vp = 2,6 volt sampai dengan +Vp = 3,3 volt. Pada perhitungan rangkaian clipper positif dengan nilai +(Vp) sebesar 0,7 volt ini dikarenakan arus mulai muncul pada dioda pada tegangan 0,7 volt(tegangan ambang dioda silikon).
Selanjutnya perolehan data pada rangkaian clipper positif dan negatif dengan bias didapatkan dengan rata-rata 2,2 volt pada +(Vp) rangkaian clipper negatif bias dan 1,8 volt pada +(Vp) clipper positif bias, sedangkan perolehan perhitungan manual didapatkan 2,6 volt pada clipper negatif dan kisaran 1,2 volt sampai 3,7 volt pada clipper positif bias.
Pada rangkaian clamper, perhitungan manual didapatkan 0,7 volt untuk +(Vp) serta -8 volt untuk -(Vp) pada rangkaian calmper negatif dan 8 volt +(Vp) serta -0,7 volt -(Vp) untuk rangkaian clamper positif dimana +(Vp) = Vin PP dan -(Vp) = -0,3 volt. Perolehan +(Vp) dan -(Vp) dengan alat yaitu, untuk rangkaian clamper positif Vout +(Vp) sebesar 3,4 volt pada 47 µF, 3,8 volt pada 100 µF, dan 4,2 vlt pada 1000 µF. Perolehan -(Vp) 0,4 volt pada 47 µF, 0,4 volt pada 100 µF, dan 0,6 volt pada 1000 µF. Sedangkan pada rangkaian clamper negatif +(Vp) 0,4 volt untuk 47 µF, 100 µF, dan 1000 µF. Serta -(Vp) 3,4 volt untuk 47 µF, 3,8 volt pada 100 µF, dan 4,2 volt pada 1000 µF.
Dapat diketahui berdasarkan hasil-hasil tersebut bahwa pada rangkaian peotong baik positif ataupun negatif dalam +(Vp) dan -(Vp) akan mengalami penurunan nilai tegangan jika nilai hambatan(R) semakin besar(sesuai dengan Hukum Ohm). Untuk rangkaian clipper dengan bias mengalami nilai yang rata atau tidak terjadi penurunan dan penaikkan nilai tegangan. Dengan kata lain tegangan berbanding lurus dengan kapasitor. Faktor yang menyebabkan keluaran gelombang pada rangkaian percobaan clipper dan clamper ini antara lain dioda, kapasitor, serta hambatan. Gelombang terbentuk pada hambatan(resistor) melalui osiloskop, dioda untuk penyearah input. Dalam rangkaian clamper gelombang terbentuk pada kapasitor, semakin besar variasi kapasitor semakin besar gelombang sinusoidal yang terbentuk.
V. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa rangkaian clipper berfungsi untuk membuang polaritas suatu sinyal. Jika sinyal yang ingin dibuang adalah sinyal polaritas positif maka digunakan clipper positif, dan begitu juga sebaliknya. Sedangkan rangkaian clamper digunakan untuk memberikan ofsset tegangan DC pada tegangan masukkan, sehingga seolah-seolah terjadi pergeseran tegangan.V. Kesimpulan
VI. Daftar Pustaka
Ginting, Hendra.2006. Proses Simulasi Peranti Model Sel Surya Dioda. Jurnal Teknologi. Vol 2(3) : 39.
Malvino.1990. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta : Erlangga.
Milman.1972. Elektronika Dasar. Jakarta : Erlangga.
Savant, Roden.1997. Elektronika Praktis. Palembang : Universitas Sriwijaya.
Stephen, F.1990. Mekatronika. Jakarta : Erlangga.
VII. Bagian Pengesahan
-
VIII. Lampiran
