Materi 4: Rangkaian Dioda I Nyoman Kusuma Wardana Sistem Komputer STMIK STIKOM Bali
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Outline • Clippers • Clampers
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Clippers
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Clippers • Clipper adlh rangkaian yg menghilangkan bagian positif atau negatif dr suatu gelombang • Gambar di bawah ini adlh contoh clipper positif
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Clippers • Setengah siklus positif, dioda dibias maju saklar tertutup, arus mengalir melalui dioda • Setengah siklus negatif dioda dibias balik saklar terbuka, arus mengalir melalui RL • Nilai Rs jauh lebih kecil drpd RL
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Positive Clippers
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Positive Clippers • Dgn pendekatan II, tegangan dioda adalah 0,7V saat konduksi • Oleh karena itu, level clipping tidak nol, tp 0,7V • Sebagai contoh, pd gambar di samping , sinyal input sebesar 20V Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Positive Clippers • Simulasikan rangkaian positive clipper sbb:
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Positive Clippers • Asumsikan dioda 1N914 memiliki arus fordward adalah 10mA saat 1V. Dgn demikian, hambatan bulk: 1 − 0.7V 𝑅𝐵 = = 30Ω 10mA • Mengapa hambatan bulk penting? karena clipper tdk dpt bekerja dgn baik, kecuali Rs jauh lebih besar drpd hambatan bulk. • Di sisi lain, Rs harus jauh lebih kecil drpd RL Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Positive Clippers • Aturan utk nilai hambatan-hambatan RB, Rs dan RL adalah:
100𝑅𝐵 < 𝑅𝑠 < 0.01𝑅𝐿 Untuk mendapatkan kondisi Stiff clipper.
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Negative Clippers
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Negative Clippers • Dgn membalik arah dioda pd rangkaian clipper positif, kita akan mendapatkan clipper negatif • Setengah siklus negatif dioda dibias maju • Setengah siklus positif dioda dibias balik • Tegangan offset sebesar 0,7V utk pendekatan II Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Negative Clippers • Simulasikan clipper negatif berikut:
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Biased Clippers
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Biased Clippers • Clipper terbias (biased clipper) menempatkan tambahan sumber tegangan luar • Tambahan luar utk mengubah referensi level
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Biased Clippers • Simulasikan rangkaian berikut:
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Biased Clippers • Simulasikan rangkaian berikut:
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Biased PositiveNegative Clippers
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Biased Positive-Negative Clippers • Kita dapat menggabungkan sifat-sifat dr masing2 clipper positif dan clipper negatif • Hasilnya adalah gelombang kotak (square wave)
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Biased Positive-Negative Clippers • Simulasikan rangkaian berikut:
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Clampers
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Clampers Positive Clamper
• Clamper positif menggeser referensi tegangan AC (umumnya 0V) ke atas. • Effeknya mendapatkan tegangan AC yg dipusatkan pd level DC Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Positive Clamper • Gambar di bawah memperlihatkan cara yg sama utk menggambarkan prinsip kerja clamper positif
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Positive Clamper • Teg. Thevenin ouput dr rangkaian ini adalah superposisi antara sumber AC dan DC • Tegangan sbesar Vp (sinyal DC) ditambahkan ke komponen sinyal AC • Oleh karena itu, keseluruhan gelombang sinus digeser ke atas sehingga memiliki puncak positif sebesar 2Vp dan puncak negatif adalah nol.
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
• Kapasitor awalnya tdk dimuati • Setengah siklus negatifdioda aktif &sampai pd puncak siklus negatif, kapasitor telah termuati penuh • Sedikit di atas puncak negatifdioda off, dan kapasitor bertindak sperti baterai dgn teg Vp Volt
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
• Time constant RLC dibuat jauh lebih besar drpd periode T dr sinyal input. • Utk memperoleh kondisi stiff (stiff clamper) maka syaratnya adlh: 𝑅𝐿 𝐶 > 100𝑇 • Dgn pendekatan II, terdpt drop tegangan sbesar 0,7V pd dioda ketika dibias maju
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Positive Clamper • Simulasikan rangkaian berikut:
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Negative Clamper • Rangkaiannya sama dgn clamper positif, namun arah konduksi dioda dibalik • Untuk memudahkan mengingat, cukup dilihat arah konduksi dioda utk menentukan apakah termasuk clamper positif atau negatif • Dgn pendekatan II terdpt teg drop 0,7V pd dioda
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Negative Clamper • Simulasikan rangkaian berikut:
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Active E-Learning Pertanyaan: • Apa yang Anda ketahui tentang dioda zener? Topik mencakup: Dasar teori, gambar rangkaian, rumus2 penting, gambar output gelombang, serta informasi penting lainnya… • Tulislah apapun informasi yg Anda peroleh melalui berbagai sumber dgn diketik menggunakan komputer dlm format file .doc/.docx. Kumpulkan melalui e-learning paling lambat saat perkuliahan selanjutnya. • Buatlah daftar pustaka dr materi yang Anda tulis • Jangan saling contek.. Please!!! Carilah di buku atau internet. Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015
Daftar Pustaka • Malvino, A.P. Electronics Principles. McGraw Hill 7th Edition, New York. • Malvino, A.P. 1999. Prinsip-Prinsip Elektronika (terjemahan oleh Alb.Joko Santoso). Salemba Teknika, Jakarta.
Kusuma Wardana -Sistem Elektronika 2015