Acara_[6]_[k1c016030]_[arif K. A.].docx

MODUL 6 VARIASI TEGANGAN Nandi Maulani Nashruddin(K1C016030) Asisten: Arif K. A. Tanggal Percobaan: 01/06/2018 PAF15210P-A ELEKTRONIKA DASAR II

Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Unsoed Abstrak Variasi Tegangan merupakan acara kelima modul keenam dari serangkaian acara praktikum Elektronika Dasar 2.Praktikum Variasi Tegangan melibatkan alat dan bahan seperti CRO, generator isyarat, breadboard, MMD, resistor 10 kΩ dan 20 kΩ, variabel resistor (VR), dioda, serta kapasitor 1000μF/100V. Praktikum ini bertujuan agar praktikan dapat memahami berbagai variasi yang dapat dikerjakan dengan tegangan, diantaranya membuat rangkaian pembagi tegangan dan pelipat tegangan. Langkah kerja pada rangkaian pembagi tegangan yaitu merangkaidengan resistor 20 kΩ dan 10 kΩ, mengatur tegangan keluaran, menghubungkan rangkaian dengan generator isyarat, mengukur nilai tegangan pada resistor satu dan dua, mengganti resistor satu dengan VR, mengatur nilai tegangan pada VR agar minimum, serta mengukur nilai VR disetiap variasi tegangan. Sedangkan langkah kerja pada rangkaian pelipat tegangan yaitu membuat rangkaian dengan empat dioda, mengatur tegangan keluaran, menghubungkan rangkaian dengan pembangkit isyarat, dan mengukur tegangan pada titik A, B, C, dan D. Hasil dari praktikum Variasi Tegangan yaitu nilai tegangan satu, nilai tegangan dua, dan nilai tegangan VR pada rangkaian pembagitegangan, sedangkan pada rangkaian pelipat tegangan didapat nilai tegangan serta faktor kelipatan.Nilai VG yang diperoleh pada data praktikum rangkaian pembagi tegangan tidak sesuai dengan perhitungan matetmatis, sedangkan penguat tegangan rangkaian pelipat tegangan tidak mengalami peningkatanyakni bernilai 0 volt ketidak akuratan hasil penguatan yang diakibatkan dari beberapa parameter dari karakteristik sebuah komponen elektronika baik alat dan bahan dimana kualitas sebuah komponen elektronika dianggap baik jika nilai parameter idealnya terpenuhi yang berdampak pada masuknya noise ke sistem Kata kunci : Pembagi tegangan, Pelipat tegangan.

1.

PENDAHULUAN

Catu daya merupakan perangkat baku dalam dunia elektronika. Suatu rangkaian elektronika akan bekerja secara optimal apabila mendapatkan catu daya yang sesuai dengan kebutuhannya. Terkadang suatu peralatan membutuhkan catu daya dengan tegangan yang relatif kecil tetapi banyak juga peralatan yang membutuhkan operasional cukup tinggi bahkan sampai ribuan volt, untuk itu dibutuhkanlah variasi tegangan.

Variasi Tegangan merupakan praktikum modul 6 yang dilakukan dengan membuat rangkaian pembagi tegangan dan rangkaian pelipat tegangan. Rangkaian pembagi tegangan merupakan rangkain yang digunakan untuk membagi tegangan atau mengkonversi dari resistensi menjadi sebuah tegangan. Biasanya fungsi dari pembagi tegangan ini untuk mengubah atau mengkonversikan dari tegangan tegangan yang lebih besar untuk memberi bias kepada komponen yang aktif dalam rangkaian tersebut [3]. Rangkaian tersebut bekerja berdasarkan Hukum Kirchoff. Hukum Kirchoff adalah suatu peraturan atau hukum yang mengatur tentang jalannya arus dan jumlah tegangan dalam suatu rangkaian arus listrik yang mempunyai lebih dari satu sumber gaya gerak listrik yang berbeda kekuatannya. Sedangkan rangkaian pelipat tegangan berfungsi untuk melipat gandakan suatu tegangan input menjadi tegangan output DC yang lebih besar. Dengan menggunakan rangkaian pelipat tegangan (voltage multiplier) pada skunder trafo yang relatif kecil dapat diperoleh tegangan searah keluaran sebesar dua, tiga, empat atau lebih kali lipat tegangan input [1]. Nilai kelipatan yang dihasilkan disebut faktor kelipatan. Berdasarkan rangkain tersebut akan dicari nilai tegangan pada resistor dan nilai tegangan pada VR pada rangkaian pembagi tegangan serta faktor kelipatan pada rangkaian pelipat tegangan

2.

STUDI PUSTAKA

Rangkaian pembagi tegangan merupakan rangkaian yang cara kerjanya berdasarkan Hukum Kirchoff. Hukum Kirchoff adalah suatu peraturan atau hukum yang mengatur tentang jalannya arus dan jumlah tegangan dalam suatu rangkaian arus listrik yang mempunyai lebih dari satu sumber gaya gerak listrik yang berbeda kekuatannya. Hukum Kirchoff ada dua, yaitu: A. Hukum I Kirchhoff Menyatakan : “Jumlah aljabar kuat arus yang menuju suatu titik cabang rangkaian listrik = jumlah aljabar arus yang meninggalkan titik

Laporan Praktikum – Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – FMIPA Unsoed

1

cabang tersebut” [4]. Artinya jumlah kuat arus pada semua cabang yang bertemu pada satu titik sama dengan nol. Hukum ini adalah konsekuensi dari hukum kekekalan muatan. Muatan yang masuk kesebuah simpul harus meninggalkan simpul tersebut karena muatan tisak dapat terakumulasi pada sebuah simpul. Secara matematis Hukum I Kirchoff dapat dituliskan sebagai berikut. I = I1 + I2 + I3 + ... (1) B. Hukum II Kirchhoff Menyatakan : “Jumlah aljabar penurunan tegangan (voltage drop) pada rangkaian tertutup (loop) menuruti arah yang ditentukan = jumlah aljabar kenaikan tegangan (voltage rise) nya” [4]. Hukum ini merupakan konsekuensi kekekalan energi dan sifat konservatif rangkaian listrik. Hukum tegangan Kirchoff dapat diterapkan pada rangkaian dengan beberapa cara yang berbeda [5]. Secara matematis hukum tegangan Kirchoff dapat dituliskan sebagai berikut [1]. VG = V1+V2 (2)

tegangan juga digunakan pada pencatu tabung sinar katoda [2]. 3.

I. a) b) c) d) e) f) g) h)

II.

rangkaian

METODOLOGI ALAT DAN BAHAN Osiloskop (CRO) Multimeter digital (MMD) Generator Isyarat Breadboard Resistor 20k;10k Dioda VR 100k Capasitor 1000 pF / 100V

CARA KERJA

Gambar 3.1. Rangkaian PEMBAGI TEGANGAN

Pada rangkaian tidak bercabang, umumnya besarnya arus listrik yang mengalir pada setiap titik dalam rangkaian besarnya sama. Sedangkan pada rangkaian bercabang maka besarnya arus yang masuk percabangan akan sama dengan besarnya arus listrik yang keluar dari percabangan. Hal inilah yang mendasari Hukum I Kirchoff [6]. Rangkaian pelipat tegangan adalah rangkaian yang dapat menghasilkan tegangan DC beberapa kali lebih besar dari tegangan puncak sinyal input. Dengan kata lain, sinyal DC yang dihasilkan dapat sebesar 2x, 3x, 4x, dan seterusnya dari besarnya sinyal AC yang masuk rangkaian [2]. Nilai kelipatan sinyal DC yang dihasilkan disebut faktor kelipatan. Rangkaian pelipat tegangan dapat dibuat dengan komponen dasar dioda dan kapasitor, dengan konfigurasi setengah gelombang dan gelombang penuh. Rangkaian ini banyak digunakan pada pembangkit tegangan tinggi. Namun, dengan arus yang kecil seperti pada catu daya tabung gambar [6]. Rangkaian pelipat Laporan Praktikum – Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – FMIPA Unsoed

2

Buat rangkaian seperti gambar 3.1 dengan R1 20 kΩ dan R2 10 kΩ pada papan rangkaian;

Buat rangkaian seperti gambar 3.2

Mengatur agar tegangan keluaran dari generator isyarat sebesar 20 Vpp pada frekuensi 1 kHz;

Mengatur agar tegangan keluaran dari pembangkit isyarat sebesar 2 Vpp pada frekuensi 1 kHz;

Menghubungkan rangkaian denganpembangkit isyarat;

Menghubungkan rangkaian dengan pembangkit isyarat;

Mengukur tegangan pada titik A, B, C, dan D dengan osiloskop.

Mengukur tegangan pada R1 dan R2 dengan osiloskop;

Diagram 3.1. rangkaian pelipat tegangan

Mengganti R1 dengan VR;

4.

HASIL DAN ANALISIS HASIL

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan diperoleh hasil yakni : \

Mengatur VR agar tegangan pada R2 bervariasi dari minimum sampai

Tabel 4.1 Rangkain Pembagi Tegangan 1

maksimum (memvariasikan setiap 2 Vpp); Diagram 3.1. Pembagi tegangan.

V1

V2

(Kohm)

(volt)

VG

(Kohm)

(Volt)

(volt)

10

20

20

14

20

R2

R2

Rangkain Pembagi Tegangan 2 V1

(Kohm)

VR1 (Kohm)

VG

(Volt)

(Volt)

(volt)

20 20 20 20 20 20 20 20 20

3 5 7 9 11 13 15 17 19

0 42 62 76 84 93 104 103 104

5,91 5,30 4,7 3,94 3,1 2,8 2,6 2,59 2,59

20 20 20 20 20 20 20 20 20

R2

GAMBAR 3.2. RANGKAIAN PELIPAT TEGANGAN

V2

Laporan Praktikum – Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – FMIPA Unsoed

3

Tabel 4.2 Pelipat Tegangan Tegangan (volt)

2 0,1 2 0,15

VG (Volt)

K

2 2 2 2

0 0 0 0

ANALISIS DATA

sudah tidak berfungsi ketika digunakan, kabel yang sensitif sehingga noise yang cukup besar masuk ke dalam sistem. Gangguan yang diakibatkan sinyal noise dapat merusak bentuk sinyal asli serta menambah atau mengurangi amplitudo pada gelombang sinus ketika pengambilan data menggunakan CRO dan mengakibatkan tidak terdeteksi nilai V pada MMD.

5.

Rangkaian pembagi tegangan (tabel 4.1) bekerja berdasarkan hukum kirchoff, secara metematis nilai VG diperoleh dari penjumlahan V1 dengan V2 yang merupakan rangkain loop tertutup, perhatikan dibawah ini ;

Berdasarkan hasil percobaan yang telah diperoleh, pada percobaan ini dapat disimpulkan bahwa : 1) Rangkaian pembagi tegangan yaitu rangkaian yang cara kerjanya berdasarkan hukum kirchoff.

Rangkaian pembagi tegangan 1 Matematis VG = V1+V2 = 7+8 = 15 volt

KESIMPULAN

2) Rangkaian pelipat tegangan yaitu rangkaian yang dapat menghasilkan tegangan DC beberapa kali lebih besar dari tegangan puncak sinyal input. Dengan kata lain, sinyal DC yang dihasilkan dapat sebesar 2x, 3x, 4x, dan seterusnya dari besarnya sinyal AC yang

Data Praktikum VG = 20 volt

Rangkaian pembagi tegangan 2 Matematis VG = V1+V2 = 0,0007 + 2 = 2.0007 volt

Data Praktikum VG = 20 volt

Berdasarkan data diatas menunjukan nilai VG yang tidak singkron antar perhitungan matematis maupun hasil data praktikum, dimana hukum II kirchoff mengatakan Jumlah aljabar penurunan tegangan (voltage drop) pada rangkaian tertutup (loop) menuruti arah yang ditentukan = jumlah aljabar kenaikan tegangan (voltage rise) nya. Rangkaian pelipat tegangan (lihat Tabel 4. 2), terdapat faktor pelipat tegangan. Faktor pelipat tegangan yaitu nilai kelipatan sinyal DC yang dihasilkan oleh rangkaian pelipat tegangan. Dengan kata lain, sinyal DC yang dihasilkan dapat sebesar 2x, 3x, 4x, dan seterusnya dari besarnya sinyal AC yang masuk rangkaian Berdasarkan Tabel 4. 2, diperoleh faktor kelipatan tegangan sebesar 0 volt pada titik A sampai D atau dapat dikatakan tidak terdeteksi adanya pelipatan teganagn, sehingga hasil tabel 4.2 tidak sesuai dengan teori yang ada. Ketidaksesuain hasil praktikum dapat disebabkan oleh berbagai sudut pandang seperti komponen elektro atau resisitor yang terbatas dan

6.

DAFTAR PUSTAKA

[1]

Elektronika dasar. 2015. http://elektronikadasar.web.id/pelipat-tegangan-voltagemultiplier-setengah-gelombang/ . diakses pada 10 Juni 2018 pukul 20.50 WIB

[2]

Fshamouzcie.2012. http://fshamouzcier.blogspot.co.id/2012/03 /clamper-cliper-dan-pelipat-tegangan.html, diakses pada 10 Juni 2018 pukul 21.30 WIB

[3]

Hilalliati, Nurul. 2014. https://www.academia.edu/8424000/rangkai an_pembagi_tegangan_elektronika . diakses pada 10 Juni 2018 pukul 20.30 WIB

[4]

Jumadi.2010. http://staffnew.uny.ac.id/upload/130683941 /pendidikan/Hukum+Kirchoff.pdf. diakses pada 10 Juni 2018 pukul 21.00 WIB

[5]

Novitasari, Desy, dkk., Kirchoff,Universitas Mangkurat,Banjarmasin, 2015.

[6]

Tim Dosen Pendidikan Fisika, Modul Fisika Dasar II, UNLAM, Banjarmasin, 2015.

[7]

Sari, Mutiara Indah, Elektronika Dasar I,Institut Agama Islam Negeri Raden.

Hukum Lambung

Laporan Praktikum – Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – FMIPA Unsoed

4