TUJUAN

1. Mengetahui prinsip penyearah setengah gelombang tanpa menggunakan kapasitor

2. Mengetahui prinsip penyearah setengah gelombang menggunakan kapasitor.

ALAT DAN BAHAN

1. Dioda 1N4007 1 buah

2. Resistor 10k 1 buah

3. Kapasitor:

a. 0.47 µF 1 buah

b. 4.7 µF 1 buah

c. 100 µF 1 buah

4. Volt meter 1 buah

5. Osiloskop 1 buah

TEORI DASAR

Penyearah setengah gelombang merupakan rangkaian penyearah yang paling sederhana, yaitu

yang terdiri dari satu dioda. Gambar 1.1 menunjukkan rangkaian penyearah setengah

gelombang. Rangkaian penyearah setengah gelombang memperoleh masukan dari sekunder

trafo yang berupa tegangan berbentuk sinus, vi = Vm Sin wt (gambar 1 (b)). Vm merupakan

tegangan puncak atau tegangan maksimum. Harga Vm ini hanya bisa diukur dengan CRO,

sedangkan harga yang tercantum pada sekunder trafo merupakan tegangan efektif yang dapat

diukur dengan menggunakan volt meter. Hubungan antara tegangan puncak Vm dengan

tegangan efektif (Veff) atau tegangan rms.

Prinsip kerja penyearah setengah gelombang adalah bahwa pada saat sinyal input berupa

siklus positip maka dioda mendapat bias maju sehingga arus (i) mengalir ke beban (RL), dan

sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatip maka dioda mendapat bias mundur sehingga

tidak mengalir arus. Bentuk gelombang tegangan input (vi) ditunjukkan pada (b) dan arus

beban (i) pada (c) dari gambar 1. 

Resistansi dioda pada saat ON (mendapat bias maju) adalah Rf, yang umumnya nilainya lebih

kecil dari RL. Pada saat dioda OFF (mendapat bias mundur) resistansinya besar sekali atau

dalam pembahasan ini dianggap tidak terhigga, sehingga arus dioda tidak mengalir atau i = 0.

Praktikum ELKOM 1 Page 1

Arus yang mengalir ke beban (i) terlihat pada gambar (c) bentuknya arus searah (satu arah)

yang harga rataratanya tidak sama dengan nol seperti pada arus bolak-balik.

Dalam perencanaan rangkaian penyearah, hal penting untuk diketahui adalah harga tegangan

maksimum yang diijinkan terhadap dioda. Tegangan maksimum ini sering disebut PIV (peak-

nverse voltage) atau tegangan puncak balik. Hal ini karena pada saat diode mendapat bias

mundur (balik) maka tidak arus yang mengalir dan semua tegangan dari sekunder trafo berada

pada dioda

PERCOBAAN DAN ANALISIS DATA

A. Langkah-langkah percobaan

1. Rangkaian sirkuit seperti pada gambar rangkaian tanpa menggunakan kapasitor.

2. Atur tegangan V1 sampai 20V dan ukurlah V1 dan V2 menggunakan voltmeter.

3. Ukurlah tegangan ripple menggunakan osiloskop.

4. Tulis hasilnya pada tabel 1

Gambar 1.1

Rangkaian penyearah setengah gelombang

Praktikum ELKOM 1 Page 2

Gambar 1.2

Proses pemasangan rangkaian percobaan menggunakan Bread Board

B. Rangkaian pennyearah stengah gelombang menggunakan kapasitor

1. Rangkaian sirkuit seperti pada gambar rangkaian menggunakan kapasitor.

2. Atur tegangan V1 sampai 20 V dan ukurlah V1 dan V2 menggunakan voltmeter

dengan nilai kapasitor yang bervariasi (0.47 µF, 4.7 µF, 100 µF).

3. Ukurlah tegangan ripple menggunakan osiloskop.

4. Tulis hasilnya pada tabel 2

C. Hasil Percobaan

1. Hasil Percobaan Berdasarkan Praktikum

Tabel 1

Alat V1 (Volt) V2 (Volt)

Voltmeter 7.04 7.86

Osiloskop 7.07 7.07

Catatan: Untuk perhitungannya, terdapat di bagian analisis data

Praktikum ELKOM 1 Page 3

Gambar 1.3

Rangkaian dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran V1

Gambar 1.4

Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran V1

Tabel 2

C (µF) V2 (Volt) Vripple (Vpp) F (Hz)

0.47 0.3535 1 0.909

4.7 0.38885 1.1 0.909

100 0.00707 0.02 1 KHz

Catatan: Untuk perhitungannya, terdapat di bagian analisis data

Praktikum ELKOM 1 Page 4

Gambar 1.5

Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 0.47 µF

Gambar 1.6

Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 4.7 µF

Gambar 1.7

Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 100 µF

Praktikum ELKOM 1 Page 5

2. Hasil Percobaan Berdasarkan Simulasi Perangkat Lunak

Tabel 1

V1 (volt) V2 (volt)

Voltmeter 34,46 x 10−3 12,09

Osiloskop 9,9 10,95

Catatan: Untuk perhitungannya, terdapat di bagian analisis data

Gambar 1.8

Rangkaian dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran V1

Gambar 1.9

Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran V1

Praktikum ELKOM 1 Page 6

Tabel 2

C (uF) Alat V2 (Volt) Vripple (Vpp) F (kHz)

0,47Voltmeter 34,46

Osiloskop 12,72 36 1

4,7Voltemeter 34,44

Osiloskop 12,01 34 1

100Voltemeter 34,46

Osiloskop 11,31 32 0,01

Catatan: Untuk perhitungannya, terdapat di bagian analisis data

Gambar 1.5

Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 0.47 µF

Gambar 1.6

Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 4.7 µF

Praktikum ELKOM 1 Page 7

Gambar 1.7

Rangkain dan bentuk Sinyal yang dihasilkan pada pengukuran 100 µF

D. Analisis Data

1. Rangkaian penyearah setengah gelombang berdasarkan praktikum

V 1=V 2

Vpp= VD

x Tinggi Kotak¿5 x 4=20Vmaks=Vpp2

=202

=10 V

Vrms=Vmaks

√2=Vmaks x 0.707¿10 x0.707=7.07 V

2. Rangkaian penyearah setengah gelombang menggunakan kapasitor berdasarkan

praktikum

a) Kapasitor 0.47 µF

Vpp= VD

x Tinggi Kotak¿2 x0.5=1Vmaks=Vpp2

=12=0.5 V

Vrms=Vmaks

√2=Vmaks x 0.707¿0.5 x 0.707=0.3535 V

T=Banyaknya (Panjang Kotak ) x TD

¿1.1 x1=1.1f = 1T

= 11.1

=0.909 Hz

b) Kapasitor 4.7 µF

Vpp= VD

x Tinggi Kotak¿1 x1.1=1.1Vmaks=Vpp2

=1.12

=0.55V

Vrms=Vmaks

√2=Vmaks x 0.707¿0.55 x 0.707=0.38885 V

T=Banyaknya (Panjang Kotak ) x TD

¿2.5 x0.5=1.1f = 1T

= 11.1

=0.909 Hz

Praktikum ELKOM 1 Page 8

c) Kapasitor 0.47 µF

Vpp= VD

x Tinggi Kotak¿20 x10−3 x 1=0.02Vmaks=Vpp2

=0.022

=0.01V

Vrms=Vmaks

√2=Vmaks x 0.707¿0.01 x0.707=0.00707 V

T=Banyaknya (Panjang Kotak ) x TD ¿2 x0.5 x10−6=1 KHzf = 1

T=1

1=1 KHz

3. Grafik perbandingan untuk tabel 2 hasil praktikum menggunakan perangkat lunak

simulasi

0,47 µf 4,7 µf 100 µf05

101520253035404550

34.46 34.44 34.46

12.72 12.01

0.007

V2 (V)

osiloskop

voltmeter

Perbandingan nilai V2 terhadap nilai kapasitor

C (µF)

Grafik 1.1

0,47 µF 4,7 µf 100 µF30

31

32

33

34

35

36

37

36

34

32

Vpp

Pen-gukuran Os-iloskop

Perbandingan nilai Vpp terhadap nilai kapasitor

C (µF)

Praktikum ELKOM 1 Page 9

Grafik 1.2

0,47 µF 4,7 µf 100 µF0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1 1

0.01

F (kHz)

Pengukuran Os-iloskop

Perbandingan niali Frekuensi terhadap nilai kapasitor (simulasi)

C (µF)

Grafik 1.3

4. Grafik perbandingan untuk tabel 2 hasil praktikum menggunakan perangkat lunak

simulasi

0,47 µf 4,7 µf 100 µf0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.310.37

0.02

0.35

0.38

0.007

V2 (V)

osiloskop

voltmeter

Perbandingan nilai V2 terhadap nilai kapasitor

C (µF)

Grafik 1.4

Praktikum ELKOM 1 Page 10

0,47 µF 4,7 µf 100 µF0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

11.1

0.02

Vpp

Pengukuran Os-iloskop

Perbandingan nilai Vpp terhadap nilai kapasitor

C (µF)

Grafik 1.5

0,47 µF 4,7 µf 100 µF0.840.860.88

0.90.920.940.960.98

11.02

0.9 0.9

1

F (kHz)

Pengukuran Os-iloskop

Perbandingan niali Frekuensi terhadap nilai kapasitor

C (µF)

Grafik 1.6

E. Analisis Pertanyaan

1. Bagaimanakah menghitung nilai yang ditunjukan oleh voltmeter jika nilai yang

ada adalah hasil pengukuran osiloskop?

Dengan cara mengubah terlebih dahulu Vpp kedalam Vmaks yaitu dengan

persamaan sebagai berikut: Vpp = 2 Vmaks. Kemudian dirubah kedalam Vrms

dengan persamaan sebagai berikut: Vrms = Vmaks x 0.707.

2. Apakah tegangan DC yang dihasilkan bergantung hasil kapasitor?

Ya, bergantung dengan nilai kapasitor. Semakin nilai kapasitor besar maka

semakin baik pula tegangan DC yang dihasilkan.

3. Apa hubungan antara tegangan ripple dengan kapasitor?

Praktikum ELKOM 1 Page 11

Jika kapasitor lebih besar maka tegangan ripple lebih kecil dan sebaliknya.

4. Mengapa frekuensi ripple 50 Hz?

Karena pengaturan infut dari frekuensi generator sebesar 1 KHz

KESIMPULAN

Pada kegiatan praktikum satu dapat disimpulkan bahwa komponen dioda adalah komponen

yang dapat menyearahkan tegangan AC kedalam tegangan DC. Tetapi masih menghasilkan

setengah gelombang, artinya masih belum sempurna dikarenakan jumlah dioda yang dipakai

masih berjumlah satu. Kemudian komponen kapasitor berfungsi sebagai penyaring dari

tegangan ripple yang masih tinggi. Sehingga semakin nilai kapasitor besar maka tegangan

ripple akan semakain kecil.

REFERENSI

Admin. (2013, Mei 1). Penyearah Setengah Gelombang, Gelombang Penuh, Bridge. Retrieved September 22, 2014, from Elektronika11c: http://elektronika11c.blogspot.com/2013/05/penyearah-setengah-gelombang-gelombang.html

Praktikum ELKOM 1 Page 12