Rangkaian Clipper
2. Alat dan Bahan [Kembali]
-Sinyal generator
-Resistor
-Baterai
-Diode
-Osiloskop
3. Rangkaian Simulasi [Kembali]
(a) Clipper pemotong atas
(b) Clipper pemotong bawah
4. Prinsip Kerja Rangkaian [Kembali]
1. Clipper pemotong atas
Prinsip kerja dari Clipper pemotong atas adalah untuk memotong sinyal yang positif (atas), maksudnya disini sinyal output dari rangkaian ini adalah sinyal positif (atas) bernilai nol, dan nilai negatif (bawah) tetap diteruskan.
Pada clipper pemotong atas terdapat dua kondisi, pertama yaitu setengah gelombang positif, arus dari sumber akan melewati ke resistor R1 (1k ohm) dan menuju kepercabangan antara diode dan resistor 10k ohm. Karena hambatan pada dioda lebih kecil daripada resistor 10 k ohm maka arus akan masuk ke diode, pada diode terjadi forward bias dikarenakan arus masuk dari anoda (kutub positif) menuju ke katoda (kutub negative) dimana elektron bebas pada sisi N (katode) akan berpindah mengisi hole dan daerah deplesi mengecil karena ada tarik menarik antara muatan positif dan negatif. Kemudian arus diteruskan ke battery yang berfungsi sebagai penambah pemotongan sinyal, sehingga dihasilkan sinyal positif yang terpotong ditambah dengan tegangan baterai sebesar 3 volt. Pada kondisi kedua yaitu setengah gelombang negatif, arus akan menuju percabangan antara baterai dan resistor 10k ohm. Pada diode tidak mengalir arus karena kondisi diode reverse bias yaitu arus masuk dari katoda menuju anoda, dan daerah deplesi diode membesar dikarenakan ada tolak menolak muatan positif dan negatif serta resitansi diode besar. Hal tersebut menyebabkan arus akan mengalir ke resistor 10k ohm yang memiliki tegangan sama dengan sumber maka didapatkan gelombang output negatif sama dengan gelombang inputnya. Dari hasil running maka dapat dilihat bahwa gelombang bagian atas akan terpotong.
2. Clipper pemotong bawah
Prinsip kerja dari Clipper pemotong bawah adalah untuk memotong sinyal yang negatif (bawah), maksudnya disini sinyal output dari rangkaian ini adalah sinyal negatif (bawah) bernilai nol, dan nilai positif (atas) tetap diteruskan
Prinsip kerja dari rangkaian clipper pemotong gelombang bawah adaah, ketika setengah gelombang positif, arus dari sumber akan melewati resistor R1 lalu menuju kepercabangan antara diode dan RL, arus tidak mengalir ke diode karena kondisi diode reverse bias (bias mundur) yaitu arus masuk dari katoda menuju anoda, dan daerah deplesi diode membesar dikarenakan ada tolak menolak muatan positif dan negatif serta resitansi diode sangat besar, sehingga arus mengalir ke resistor RL yang memiliki tegangan sama dengan sumber maka didapatkan gelombang output positif yang sama dengan gelombang input. Pada kondisi kedua yaitu setengah gelombang negatif akan menuju ke percabangan baterai dan resistor R1. Arus akan mengalir ke baterai lalu ke diode dikarenakan hambatan diode lebih kecil jika dibandingkan RL, maka pada diode terjadi forward bias(bias maju) dikarenakan arus masuk dari anoda (kutub positif) menuju ke katoda (kutub negative) dimana elektron bebas pada sisi N (katode) akan berpindah mengisi hole dan daerah deplesi mengecil karena ada tarik menarik antara muatan positif dan negatif. Baterai 3 V berfungsi untuk penambah pemotong sinyal, karena itu output yang dihasilkan yaitu sinyal negatif yang terpotong. Dari hasil running dapat dilihat bahwa gelombang bagian bawah dari rangkaian akan terpotong.
Prinsip kerja dari rangkaian clipper pemotong gelombang bawah adaah, ketika setengah gelombang positif, arus dari sumber akan melewati resistor R1 lalu menuju kepercabangan antara diode dan RL, arus tidak mengalir ke diode karena kondisi diode reverse bias (bias mundur) yaitu arus masuk dari katoda menuju anoda, dan daerah deplesi diode membesar dikarenakan ada tolak menolak muatan positif dan negatif serta resitansi diode sangat besar, sehingga arus mengalir ke resistor RL yang memiliki tegangan sama dengan sumber maka didapatkan gelombang output positif yang sama dengan gelombang input. Pada kondisi kedua yaitu setengah gelombang negatif akan menuju ke percabangan baterai dan resistor R1. Arus akan mengalir ke baterai lalu ke diode dikarenakan hambatan diode lebih kecil jika dibandingkan RL, maka pada diode terjadi forward bias(bias maju) dikarenakan arus masuk dari anoda (kutub positif) menuju ke katoda (kutub negative) dimana elektron bebas pada sisi N (katode) akan berpindah mengisi hole dan daerah deplesi mengecil karena ada tarik menarik antara muatan positif dan negatif. Baterai 3 V berfungsi untuk penambah pemotong sinyal, karena itu output yang dihasilkan yaitu sinyal negatif yang terpotong. Dari hasil running dapat dilihat bahwa gelombang bagian bawah dari rangkaian akan terpotong.
5. Video Rangkaian [Kembali]
1. Jelaskan bagaimana bentuk sinyal dari rangkaian clipper terhadap inputnya !
Jawab:
Berdasarkan percobaan yang sudah dilakukan maka dapat dilihat bahwa pada masing-masing rangkaian clipper memberikan respon bentuk sinyal atau tegangan yang berbeda. Pada rangkaian clipper pemotong atas, puncak dari sinyal atau tegangan tersebut dipotong terhadap sinyal inputnya. Sedangkan pada rangkaian clipper pemotong bawah, lembah dari sinyal atau tegangan tersebut dipotong terhadap sinyal yang diberikan.
Berdasarkan percobaan yang sudah dilakukan maka dapat dilihat bahwa pada masing-masing rangkaian clipper memberikan respon bentuk sinyal atau tegangan yang berbeda. Pada rangkaian clipper pemotong atas, puncak dari sinyal atau tegangan tersebut dipotong terhadap sinyal inputnya. Sedangkan pada rangkaian clipper pemotong bawah, lembah dari sinyal atau tegangan tersebut dipotong terhadap sinyal yang diberikan.
2. Jelaskan hasil dari output rangkaian clipper terhadap teori !
Jawab:
Berdasarkan teori, dioda merupakan komponen elektronika dengan bahan semikonduktor dengan sisi P sebagai anoda dan sisi N sebagai katoda. Clipper akan terjadi pada rangkaian jika dioda dalam keadaan "ON" yang berarti dioda mendapatkan tegangan maju (forward bias) pada anoda. Saat dioda "ON", elektron pada sisi N akan bertumpuk dan daerah deplesi yang merupakan daerah netral akan mengecil. Saat daerah deplesi mengecil, elektron pada sisi N akan mudah untuk mengisi hole pada sisi P. Maka, dapat diartikan hambatan pada dioda akan mengecil dan arus dapat melewati dioda. Sedangkan saat reverse bias, elektron akan mengisi hole pada sisi P dan menyebabkan sedikit atau tidak adanya elektron yang akan mengisi sisi N sehingga daerah deplesi pun membesar dan hambatan pada dioda pun membesar. Maka, arus tidak dapat melewati dioda. Kemudian, untuk hasil output Vo merupakan besar tegangan dioda ditambah tegangan DC jika ada dan selisih dengan resistor jika dilewati.
Berdasarkan teori, dioda merupakan komponen elektronika dengan bahan semikonduktor dengan sisi P sebagai anoda dan sisi N sebagai katoda. Clipper akan terjadi pada rangkaian jika dioda dalam keadaan "ON" yang berarti dioda mendapatkan tegangan maju (forward bias) pada anoda. Saat dioda "ON", elektron pada sisi N akan bertumpuk dan daerah deplesi yang merupakan daerah netral akan mengecil. Saat daerah deplesi mengecil, elektron pada sisi N akan mudah untuk mengisi hole pada sisi P. Maka, dapat diartikan hambatan pada dioda akan mengecil dan arus dapat melewati dioda. Sedangkan saat reverse bias, elektron akan mengisi hole pada sisi P dan menyebabkan sedikit atau tidak adanya elektron yang akan mengisi sisi N sehingga daerah deplesi pun membesar dan hambatan pada dioda pun membesar. Maka, arus tidak dapat melewati dioda. Kemudian, untuk hasil output Vo merupakan besar tegangan dioda ditambah tegangan DC jika ada dan selisih dengan resistor jika dilewati.
Berdasarkan percobaan, hasil output rangkaian clipper positif sudah sesuai dengan teori walaupun ada sedikit noise dilihat dari bentuk output sinyalnya, sehingga pada gelombang positif akan terpotong dan gelombang negatifnya mendekati bentuk gelombang negatif sinyal input. Begitupun dengan clipper negatif sehingga bentuk gelombang positif mendekati bentuk gelombang positif sinyal input dan gelombang negatifnya akan terpotong. Dapat dilihat juga bahwa baik clipper negatif maupun clipper positif yang membedakan hanyalah posisi puncak tegangan ketika terjadi reverse bias pada dioda.
7. Link Download [Kembali]
File rangkaian Clipper pemotong atas [download]
File rangkaian Clipper pemotong bawah [download]
Video simulasi Clipper pemotong atas [download]
Video simulasi Clipper pemotong bawah [download]
File html [download]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar