LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Catu daya (power supply) merupakan salah satu peralatan yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.Pada dasarnya power supply mempunyai konstruksi rangkaian yang hampir sama yaitu terdiri dari trafo, penyearah, dan penghalus tegangan Dalam pembuatan rangkaian catu daya selain menggunakan komponen utama juga diperlukan komponen pendukung agar rangkaian berfungsi dengan baik menggunakan komponen tersebut antara lain: multimeter digital dan analog, proto board, kabel jumper, penjepit buaya, dioda IN4002, kapasitor 0,01 dan 2200μF , trafo CT 1A, resistor 330Ω, IC regulator 7805 dan 7812.Catu daya merupakan suatu rangkaian elektronik yang menggunakan arus listrik bolak-balik menjadi arus listrik searah Adapun tujuan kami untuk mengikuti praktikum ini adalah untuk mengetahui prinsip dasar power supply, komponen-komponen yang terdapat pada power supply dan konsep dasar dari power supply Sebagai contoh, power supply dengan variabel tegangan DC sampai 15 V, variabel power supply yang ditunjukkan disini adalah unit dengan harga murah yang menggunakan beberapa bagian yang mudah ditemukan Unit yang akan menghantarkan tegangan DC dari sampai 15 volt dengan arus keluaran maksimum 300 mA Bagian-bagian dan papan rangkaian untuk power supply ini tersedia dari Graymark International, Inc Step bawah Transformer T1 tegangan AC 117 V menjadi sekitar 25 V saat dioda D dan D2 bertindak sebagai rectifier Kapasitor C1 dan kapasitor C3 bertindak sebagai filter Power transistor Q1 bertindak sebagai variabel resistor dalam pengaturan tegangan beban R dan keluaran Potensiometer R1 memberikan tegangan bias di Q Sebagai tegangan yang bertambah, resistansi emitter ke kolektor menurun, pembaik tegangan beban R menurun (tegangan keluaran meningkat) Tegangan di Q1 menurun berangsur-angsur mati dan sedikit tegangan beban R menurun dan beban paralel disambungkan ke keluaran Transistor akan di puncakpanas 1.2 TUJUAN PERCOBAAN Untuk mengetahui prinsip kerja catu daya Untuk mengetahui pembuatan power supply dengan regulator Untuk menganalisa tegangan keluaran regulator Untuk mengetahui aplikasi dari rangkaian catu daya dan regulator BAB II LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR TINJAUAN PUSTAKA Power Supply adalah sebuah nama yang menyiratkan, sumber daya pada sebuah sirkuit listrik Banyak operator sirkuit elektronik dari DC yang diproses sinnyal AC atau DC Kebanyakan power supply biasa adalah satu yang memasukkan dari dinding luar AC standar yang menyediakan 120 Volt pada 60 Hz Tegangan umum ini kemudian dikonversikan oleh power supply pada satu atau lebih tegangan DC yang akan dapat mengoperasikan TV, komputer, atau barang elektronik yang lainnya Berikut komponen dan sirkuit dari power supply Baterai Salah satu power supply yang paling sering digunakan adalah baterai Baterai adalah sumber arus DC yang baik untuk dirinya sendiri, bukan sumber arus AC yang diperlukan Baterai merupakan bentuk paling awal dari sumber tegangan untuk sebuah sirkuit listrik dan masih paling banyak digunakan hingga saat ini Apa yang dapat kita lakukan tanpa baterai pada ponsel kita, ipad, telepon tanpa kawat listrik, laptop, komputer, dan remot kontrol? Ingat saja bahwa bentuk spesial dari power supply adalah pengisi baterai yang pada keadaan normal menggunakan AC untuk mengisi ulang asam timbel, nikel cadmium, nikel metal hibrid, dan ionion baterai litium.Power supply standar Pada keadaan normal, power supply terdiri dari transformer yang menerjemahkan 120 Volt tegangan AC menjadi tegangan tinggi atau rendah yang diperlukan dengan karakteristik dari step up atau step down Hingga saat ini, banyak peralatan menggunakan IC, yang memerlukan tegangan AC rendah Tegangan AC yang rendah ini kemudian dikonversikan pada tegangan DC yang berdenyut menggunakan penyearah Sebuah penyearah merupakan satu atau lebih dioda yang bertindak seperti polaritas sensitif yang dapat mengubah sinus setengah lingkaran dari positif atau negatif pada nadi DC Regulator atau dapat disebut pengatur Sebuah pengatur merupakan sirkuit yang mempertahankan tegangan keluaran DC dari nilai yang diinginkan Tegangan DC yang diproduksi oleh power supply pada penyaring keluaran akan bervariasi sebagai garis masukan dari perubahan garis tegangan AC Banyak perubahan pada berbagai arus mengambil dari supply dan juga akan dikarenakan berbagai tegangan keluaran Terdapat dua tipe dari regulator, yaitu linier dan switching Regulator linier memasukkan sebuah transistor pada seri di antara power supply dan beban Jika beban bervariasi, sirkuit pada regulator menyesuaikan kondisi transistor sehingga dapat mempertahankan tegangan yang konstan Tipe atau jenis lain dari regulator yaitu regulator switching Pada regulator ini, diletakkan transistor pada seri dengan beban namun sirkuit internal mengubah transistor off dan on pada kecepatan tinggi Dengan berbagai siklus (perbandingan waktu dengan satu periode) dari nadi rata-rata DC yang mungkin bervariasi juga Kemudian jika banyak tegangan keluaran yang dirasakan, siklus diubah untuk memastikan bahwa keluaran rata-rata adalah tetap sama LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Regulator linier bekerja lebih baik namun tidak efesien karena membuang daya pada seri transistor Dengan efesiensi 10 hingga 40% Regulator switching jauh lebih efesien karena off pada waktu yang lama Efesiensinya yaitu berkisar 70 hingga 95% (Louis E.Frenzel, Jr., 2010) Sel-sel energi adalah sumber daya listrik yang paling praktis Sel-sel energi membangkitkan listrik sebagai hasil dari reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalamnya Dalam pembuatannya, senyawa-senyawa kimiawi yang siap bereaksi dikemas di dalam sebuah sel energi Ketika arus listrik ditarik dari sel suatu reaksi kimiawi terjadi Arus dapat diberikan oleh sel hingga senyawa-senyawa kimiawi aslinya tersisa Terdapat beberapa jenis sel yang berbeda, menurut reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam sel yang bersangkutan: sel-sel seng-karbon (zinc-carbon) dan sel-sel alkalin dibuat dalam beberapa ukuran standar yang berbeda Sel-sel isi ulang Untuk pasokan daya listrik yang kontinu, atau sebaliknya pasokanpasokan sekejap (burst) dengan ukuran yang besar, kita menggunakan sel-sel yang dapat diisiulang Ketika sel semacam ini kehabisan dayanya, kita menyambungkannya ke sebuah charger (pengisi-ulang) yang mengambil dayanya dari sumber listrik (listrik PLN) Arus yang diberikan sumber listrik akan memulihkan senyawa-senyawa kimiawi di dalam sel kembali ke keadaan aslinya Sel-sel listrikisi ulang diantaranya adalah: Baterai Sebuah baterai dibentuk oleh sejumlah sel listrik yang disambungkan satu sama lainnya Sel-sel ini umumnya disambungkan sedemikian rupa sehingga baterai dapat menghasilkan tegangan output yang lebih besar Sebagai contoh, baterai PP3 yang populer digunakan dapat menghasilkan 9V Baterai ini terdiri dari enam buah sel yang masing-masing mampu menghasilkan 1,5V Baterai ini digunakan pada jam-jam dinding, alat-alat pengukuran, dan pada perangkat-perangkat arus-rendah lainnya Sebuah baterai dapat dibentuk dari sel-sel listrik yang berdiri sendiri yang diletakkan di dalam sebuah kotak baterai Kotak baterai plastik memiliki kontak-kontak dan kawat-kawat yang saling menghubungkan sel-sel listrik di dalam baterai Kotak yang diperlihatkan pada foto di halaman memiliki empat sel alkalin Tiap-tiap sel alkalin menghasilkan 1,5 V sehingga tegangan keseluruhan baterai adalah V Baterai berukuran praktis pada foto di belah kanan ini memiliki sel alkalin dan ukuran panjang yang hanya 28 mm Baterai ini memberikan pasokan 12V Baterai-baterai kecil semacam ini digunakan dalam aplikasi-aplikasi dimana kita membutuhkan tegangan yang relatif tinggi namun kita hanya memiliki ruang yang kecil Contoh-contohnya antara lain adalah peralatan fotografi dan pengontrol jarak jauh key-fob Arus listrik Besaran satuan untuk arus listrik adalah ampere Simbol besaran ini adalah A Hanya sedikit orang yang digunakan adalah amp Sebuah lampu listrik yang dipasok dari sumber listrik (mains) membutuhkan kurang lebih sepertiga amp untuk menjadikannya bersinar terang Sebuah pemanas ruangan dua batangan membutuhkan kurang lebih amp LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Arus listrik dengan jumlah (atau magnitudo) yang lebih kecil di ukur dengan suatu miliamp Satu miliamp, yang simbolnya mA, adalah seperseribu dari satu amp Sebuah bohlam lampu senter membutuhkan 60 mA atau kurang Satuan arus listrik yang lebih kecil lagi adalah mikroamp yang simbolnya adalah µA Satu mikroamp adalah seperseribu dari satu miliamp, atau sepersejuta dari satu amp Jam-jam dinding listrik dan jam-jam tangan listrik hanya membutuhkan beberapa mokroamp Itu sebabnya sebuah baterai AAA tunggal mampu menghidupkan sebuah jam dinding selama berbulan-bulan Arus mengalir di sepanjang jalur rangkaian listrik Arus mengalir dari terminal positif baterai melewati lampu dan kembali memalui termnal negatif Besarnya arus yang mengalir dari terminal positif baterai, melewati lampu dan kembali ke baterai melalui terminal negatif Besarnya arus yang mengalir di semua bagian rangkaina listrik sama Tegangan listrik adalah gaya listrik yang menggerakkan arus untuk mengalir di sepanjang sebuah rangkaian listrik Besaran satuan untuk tegangan listrik adalah volt, dengan simbol V Kebanyakan sel listrik menghasilkan tegangan sebesar kurang-lebih 1,5V Tegangan sumber listrik PLN adalah 230V Di sebuah stasiun pembangkit listrik, tegangan yang dibangkitkannya lebih besar dan diukur dalam satuan kilovolt, yang simbolnya adalah kV Satu kilovolt setara dengan seribu volt Pada saluran-saluran transmisi tegangan-tinggi, tegangan yang ada dapat mencapai 400 kV Tegangan-tegangan yang lebih rendah diukur dalam satuan milivolt adalah seperseribu dari satu volt Tegangan-tegangan yang lebih rendah lagi diekspresikan dalam satuan mikrovolt, dengan simbol µV Satu mikrovolt adalah seperseribu dari satu milivolt atau sepersejuta dari satu volt Sinyal- sinyal listrik yang datang dari sebuah mikrofon atau perangkat-perangkat sensor lain pada umumnya terukur dlam bagian milivolt atau mikrovolt.Arus digerakkan untuk mengalir di sepanjang rangkaian oleh gaya gerak listrik (tegangan) yang timbul antara terminal positif dan terminal negatif baterai (Owen Bishop, 2002) Penyearah setengah gelombang.Rangkaian penyearah yang paling sederhana adalah rangkaian gelombang setengah Masukan ac menghasilkan ggl bolak-balik di bagian sekunder transformator, yang berusaha mendorong arus melalui rangkaian sekunder, saat pertama ke salah satu arah dan kemudian ke arah yang berlawanan secara bergantian Tanpa penyearah, ac akan engalir melalui resistor beban Dengan penyearah, arus dapat mengalir pada sati arah saja Meskipun tegangan sekunder-transformator dapat bolak-balik, arus yang mengalir melaluinya hanya berlangsung selama setengah siklus saja Hal ini akan menghasilkan pulsa dc atau ac yang berpulsa di dalam rangkaian Jatuh-tegangan pada titik A dan B berupa pulsa dan besarnya tegangan sama seperti setengah siklus ac yang berasal dari sekunder transformator Rangkaian gelombang setengah mempunyai beberapa kerugian Yang digunakan hanya setiap setengah silus, sehingga arus rata-rata hanya sama dengan 0,318 (setengah dari 0,636) dari arus puncak Dibandingkan dengan penyearahan gelombang-penuh, maka rangkaian ini lebih sulit melakukan penyaringan agar rata.Dioda yang digunakan dalam rangkaian penyearah dapat LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR berupa keadaan-padat (solid-state), hampa, atau upa-air-raksa Rangkaian dasar penyearah semuanya serupa,tetapi pada dioda hampa dan dioda air-raksa diperlukan tambahan lilitan filamenpada transformator catu-dayanya Dengan pengecualian pada peralatan yang lebih tua atau pemancar daya-tinggi, yang dapat menggunakan dioda hampa dan dioda air-raksa, maka umumnya saat ini catu daya elektronika menggunakan penyearah silikon keadaan-padat Jika pulsa-pulsa dc dengan puncak sebesar 100 V diperlukan, maka bagian sekunder transformator harus mempunyai keluaran tegangan ac puncak sebesar 100 V (sebenarnya, penyearah silikon dengan jatuh-tegangan atau tegangan penghalang (barrier) sebesar 0,6 –V akan memerlukan tegangan puncak sebesar 100,6 V, untuk germanium memerlukan 100,3 v) Penyearah gelombang penuh.Untuk memanfaatkan kedua setengah-siklus dari gelombang ac frekuensi-daya, maka sebagian besar catu daya menggunakan sistem penyearah gelombang – penuh Ada dua macam rangkaian: yang satu adalah penyearah jembatan, dan yang lainnya, yang itu digunakan padamasa lalu yaitu dengan dioda hampa dan dioda air-raksa, berupa penyearah tap-tengah gelombang-penuh Rangkaian jembatan memerlukan empat dioda, dihubungkan seperti pada Gambar 10-2 Bila polaritas trafo daya seperti tergambar berupa tanda + dan – penuh, maka elektron didorong ke luar dari ujung negatif trafo, melalui dioda A, ke atas melalui RL Melalui dioda B dan ditarik ke dalam terminal atas trafo, yang pada saat ini positif Setengah siklus ac ini menghasilkan sebuah pulsa dc ke atas melalui resistor beban (hal ini belum merupakan “catu daya” karena belum ada filternya) Pada setengah siklus ac berikutnya, polaritas trafo terbalik, tampak berupa titik-titik Sekarang elektron didorong keluar dari bagian atas trafo, melalui dioda C, kembali ke atas melalui RL, melalui D, dan ditarik ke dalam ujung positif trafo, yang sekarang berada di terminal bawah Karenasetengah siklus kedua menghasilkan pulsa dc kedua melalui resistor, maka daya dibawa ke beban pada kedua setengah siklus ac Jika pulsa dc dengan nilai puncak sebesar 100 V diperlukan, bagian sekunder trafo harus menyediakan ac puncak sebesar 100 V (sebenarnya 101,2 V dengan dioda silikon) Rangkaian penyearah tap-tengah (center-tap) gelombang penuh diperlihatkan pada gambar 10-3 Tampak digunakan tabung hampa untuk menggambarkan rangkaian filamen, tetapi kerjanya sama dengan dioda keadaan-padat Dengan polaritas seperti diperlihatkan oleh tanda + dan – penuh, elektron didorong keluar dari tap tengah yang relatif negatif, ke atas melalui R L, melalui dioda A, dan ditarik ke dalam terminal positif atau bagian atas sekunder tranformator Pada setengah siklus berikutnya (tanda titik-titik), elektron didorong keluar dari tap tengah lagi, ke atas melalui RL lagi, melalui dioda B, dan ditarik ke dalam terminal bawah trafo yang sekarang positif Setiap siklus ac saluran daya jadinya berubah menjadi dua pulsa dc yang berarah-sama di dalam rangkaian beban Jika diperlukan dc puncak sebesar 100 V, maka bagian sekunder trafo harus memberikan dua lilitan puncak 100-V, atau tegangan sekunder keseluruhan puncak sebesar LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR 200 V Penyearah ini hanya memerlukan satu lilitan filamen untuk kedua dioda VT, sedangkan penyearah jembatan memerlukan tiga lilitan, satu untuk dioda A dalam gambar 10-2, satu untuk dioda C dan satu untuk kedua B dan D Dioda keadaan-padat (atau air raksa) mempunyai jatuh-tegangan yang relatif tetap pada waktu melewatkan arus Dioda tabung mempunyai jatuh-tegangan yang membesar bila arus beban naik Pada banyak catu daya tegangan tinggi niaga (commercial) yang menggunakan dioda tabung, dipakai transformator tegangan tinggi dan transformator filamen yang terpisah agar filamen menjadi panas dulu sebelum memberikan tegangan tinggi pada anoda penyearah.Filter kapasitif.Tegangan keluar dari suatu penyearah tidak pernah rata Karena tegangan yang diperlukan dalam kebanyakan elektronika harus mempunyai karakteristik yang tidak berubahubah, maka perlu meratakan tegangan yang berbentuk pulsa dengan filter Metode yang paling banyak digunakan adalah dengan filter kapasitif Selama setengah siklus ac tersebut pada waktu anoda penyearah negatif, tidak ada arus yang mengalir dalam rangkaian Pada setengah siklus berikutnya, bagian atas trafo menjadi positif, menarik elektron-elektron dari atas pelat kapasitor melalui penyearah, dan mendorong elektron ke bagian bawah pelat kapasitor Hal ini akan mengisi kapasitor sampai pada puncak tegangan ac Dengan ac 100 V rms, kapasitor terisi sampai 1,414 x 100, atau dc 141 V.Pada setengah siklus berikutnya (anoda negatif), arus tidak dapat mendorong kembali melalui penyearah sehingga kapasitor tetap bermuatan 141 V Bila setengah siklus positif berikutnya tiba, kapasitor telah berisi sebesar nilai puncak, sehingga tidak terjadi apa-apa di dalam rangkaian Tegangan pada kapasitor filter tetap tidak berubah sebesar 141 V dc Selama setengah siklus pengisian dalam gambar 10-5a, arus di dalam sekunder trafo mempunyai dua komponen Yang satu mengisi kapasitor, yang lain mengalir melalui resistor beban Selama setengah siklus tanpa pengisian, trafo tidak melakukan apa-apa Setiap arus beban yang sekrang mengalir harus berasal dari elektron yang disimpan dalam pelat kapasitor Kapasitor mengosongkan muatan melalui resistor, tetap menggerakkan arus ke atas melalui beban Bila kapasitor besar, ia dapat mempertahankan cukup elektron agar arus tetap mengalir melalui resistor selama setengah siklus tanpa pengisian Tetapi, pada waktu mengosongkan, tegangan pada kapasitor dan resistor akan berkurang Selama setengah siklus pengisian berikutnya, kapasitor terisi kembali ke tegangan penuh dan trafo mendorong nilai puncak arus melalui resistor lagi Suatu beban resistansi besar akan mengosongkan kapasitor dengan perlahan Jika sebuah beban berat (resistansi kecil) dipasang pada keluaran, maka kapasitor akan dikosongkan dengan cepat melalui beban, sehingga menyebabkan perubahan tegangan yang cukup besar antara siklus yang berdekatan Jenis filter kapasitif sederhana pada keluaran penyearah jembatan ini, yang menggunakan kapasitansi sebesar beberapa ribu mikrofarad, adalah yang diperlukan pada LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR kebanyakan peralatan transistor jika diikuti oleh suatu rangkaian regulator tegangan (Robert L.Shrader, 1991) BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 PERALATAN Multimeter ( buah ) Fungsi : sebagai indikator dari PSA dan untuk mengukur tegangan keluaran dari rangkaian regulator Penjepit buaya( buah ) Fungsi : untuk menghubungkan rangkaian Transformator CT A ( buah ) Fungsi : untuk menurunkan tegangan Protoboard (2 buah ) Fungsi : sebagai tempat merangkai komponen sementara PSA Fungsi : sebagai sumber tegangan listrik DC Jumper Fungsi : Penghubung antar komponen 3.2 KOMPONEN Kapasitor 10 µF dan 2220µF Fungsi : sebagai filter Resistor 330 Ω Fungsi : sebagai penghambat arus yang masuk ke rangkaian pencatu daya Dioda IN4002( buah) Fungsi : sebagai penyearah arus yang masuk ke rangkaian pencatu daya / rectifier IC regulator 7805 ( buah ) Fungsi : untuk membatasi tegangan keluaran tetap volt atau menstabilkan tegangan IC regulator 7905 (1 buah) Fungsi : untuk membatasi tegangan keluaran tetap -5 volt atau menstabilkan tegangan 3.3 PROSEDUR PERCOBAAN 3.3.1 Percobaan untuk penyeaarah A Penyearah Gelombang Penuh Disiapkan semua peralatan dan komponen yang akan digunakan Dicek peralatan dan komponen baik atau tidak Dirangkai komponen seperti gambar berikut pada protoboard LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Dihubungkan kutub a ke positif (+) osiloskop dan dihubungkan titik b ke negatif (-) osiloskop Dihubungkan kutub positif (+) osiloskop ke Positif sinyal generator dan kutub 10 11 12 negatif (-) osiloskop ke negatif sinyal generator Dipasang dan 220 V dari trafo ke PLN Dihidupkan osiloskop dan sinyal generator Ditentukan bentuk gelombang keluarannya dari sinyal generator Diatur osiloskop sampai muncul bentuk gelombang yang jelas Diamati hasil gelombag pada osiloskop Dicatat hasilnya Digambar outputnya pada kertas milimeter B Penyearah Gelombang Setengah Penuh Disiapkan semua peralatan dan komponen yang akan digunakan Dicek peralatan dan komponen baik atau tidak Dirangkai komponen seperti gambar berikut pada protoboard Dihubungkan kaki resistor yang berhubungan langsung dengan dioda ke positif osiloskop dan kaki lainnya ke negatif osiloskop Dihubungkan kutub positif (+) osiloskop ke Positif sinyal generator dan kutub 10 11 12 negatif (-) osiloskop ke negatif sinyal generator Dipasang dan 220 V dari trafo ke PLN Dihidupkan osiloskop dan sinyal generator Ditentukan bentuk gelombang keluarannya dari sinyal generator Diatur osiloskop sampai muncul bentuk gelombang yang jelas Diamati hasil gelombang pada osiloskop Dicatat hasilnya Digambar outputnya pada kertas milimeter 3.3.2.Percobaan dengan regulator 3.3.2.1 IC Regulator 7805 Disiapkan semua peralatan dan komponen yang digunakan Dicek peralatan dan komponen baik atau tidak Dirangkai rangkaian sesuai dengan gambar berikut dengan IC regulator 7805 LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Dihubungkan kaki input IC Regulator 7805 ke positif PSA dan kaki ground IC Regulator 7805 ke negative PSA Dihubungkan kaki positif Capasitor 2220 µF ke kaki input IC Regulator 7805 Dihubungkan kaki negatif Capasitor 2220 µF ke kaki ground IC Regulator 7805 Dihubungkan kaki positif Capasitor 10 µF ke kaki output IC Regulator 7805 Dihubungkan kaki negatif Capasitor 10 µF ke ground ke kaki ground IC Regulator 7805 Dihubungkan kaki output IC Regulator 7805 ke positif multimeter dan kaki ground 10 11 12 13 ke negatif multimeter dengan memakai penjepit buaya Diatur tegangan PSA menjadi volt Diamati hasil outputnya pada multimeter dan dicatat hasilnya Diulangi percobaan diatas dengan mengubah tegangan PSA menjadi 9V, 12V, 15V Disimpan semua peralatan 3.3.2.1 IC Regulator 7905 Disiapkan semua peralatan dan komponen yang digunakan Dicek peralatan dan komponen baik atau tidak Dirangkai rangkaian sesuai dengan gambar berikut dengan IC regulator 7905 Dihubungkan kaki input IC Regulator 7905 ke positif PSA dan kaki ground IC Regulator 7905 ke negative PSA Dihubungkan kaki positif Capasitor 2200 µF ke kaki input IC Regulator 7905 Dihubungkan kaki negatif Capasitor 2220 µF ke kaki ground IC Regulator 7905 Dihubungkan kaki positif Capasitor 10 µF ke kaki output IC Regulator 7905 Dihubungkan kaki negatif Capasitor 10 µF ke ground ke kaki ground IC Regulator 7905 Dihubungkan kaki output IC Regulator 7905 ke positif multimeter dan kaki ground ke negatif multimeter dengan memakai penjepit buaya 10 Diatur tegangan PSA menjadi -5 volt 11 Diamati hasil outputnya pada multimeter dan dicatat hasilnya LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR 12 Diulangi percobaan diatas dengan mengubah tegangan PSA menjadi -9V, -12V, -15V 13 Disimpan semua peralatan BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 DATA PERCOBAAN IC Regulator 7805 Vin (volt) Vout (volt) 2,26 4,46 5,09 10 11 12 13 5,10 5,11 5,10 5,09 5,10 5,09 LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR 14 15 5,10 5,10 Medan, 18 November 2013 Praktikan Asisten (ParasianSimbolon) Nainggolan) (Marta Masniary 4.2 ANALISA DATA 4.2.1Menjelaskan tentang IC regulator Regulator berfungsiuntukmengatur tegangansederhana-nyaadalahsuaturangkaianelektronika agar tegangankeluaran-nyatetapberadapadaposisi ditentukanwalauteganganmasukkan-nyaberubah-ubah.Rangkaian yang yang regulator teganganinikemudiandikemasdalambentuksirkuitterintegrasi(IC) IC regulator tegangan yang banyakdijumpai di pasaranantara lain IC regulator keluarga 78xx dan LM317, sehinggadalamartikeliniakandibahasmengenaibagaimanamasing-masing tersebutdirangkaibesertaperhitungan-nya Jenis / TipeDasar IC Regulator Tegangan Jenis-jenisatautipe IC regulator teganganitudibedakanmenjadi : • Fixed Voltage Regulator (78xx / 79xx Series) • Adjustable Voltage Regulator (LM317 series ) IC LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Prinsip kerja IC regulator adalah apabila diberi masukan tegangan lebih dari kapasitas regulatornya maka tegangan yang dikeluarkan hanya tegangan yang bernilai xx Contohnya 7805 yang digunakan dalam percobaan ini, apabila diberi tegangan masukan volt, maka tegangan keluaran adalah volt, namun Jika tegangan masukan adalah volt maka nilai tegangan keluaran tetap volt.Ada beberapa alasan yang mungkin diperlukannya sebuah regulator, yaitu fluktuasi tegangan jala-jala, perubahan tegangan akibat beban, perlu pembatasan arus dan tegangan untuk keperluan tertentu Ada jenis regulator, Regulator dengan Zener,Regulator Zener Follower, Regulator dengan op-amp, Regulator dengan IC IC Regulator Kaki 78xx Dan 79xx keduanya dapat memberikan supply arus DC out put hingga maximal ampere Versi 78xx bekerja dengan input tegangan (+) dan outputnya juga berupa tegangan (+), sedangkan yang versi 79xx sebaliknya, yaitu bekerja dengan input (-) dan outputnya juga (-) Kode xx menunjukkan besarnya tegangan output pada IC regulator ini Contoh misalnya saja type 7809, dia akan mengeluarkan tegangan output sebesar volt (+) dengan input tentu saja juga tegangan positif (+) 4.2.2 Skema cara kerja PSA 4.2.3 Perhitungan 4.2.3.1 % Deviasi IC Regulator 7805 - - = Volt Deviasi = x 100% = x 100% = 54,8 % = Volt Deviasi = x 100% LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR = x 100% = 25,6 % - = Volt Deviasi = x 100% = x 100% = 27,28 % - - - - - - - - = Volt Deviasi = x 100% =x 100% = 36,25 % = Volt Deviasi = x 100% = x 100% = 43,22 % = 10 Volt Deviasi = x 100% = x 100% = 49 % = 11 Volt Deviasi = x 100% = x 100% = 53,72 % = 12 Volt Deviasi = x 100% = x 100% = 57,5 % = 13 Volt Deviasi = x 100% = x 100% = 60,84 % = 14 Volt Deviasi = x 100% = x 100% = 63,57 % = 15 Volt Deviasi = x 100% = x 100% = 66 % 4.2.3.2 Rata-rata dari % Deviasi = = = 48,84 % BAB V GAMBAR PERCOBAAN LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR 5.1 Rangkaian dengan IC Regulator 7805 5.2 Rangkaian dengan IC Regulator 7905 5.3 Gambar Percobaan LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR BAB VI LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan diketahui pada dasarnya fungsi utama dari catu daya adalah mengubah aliran listrik arus bolak-balik (AC) yang tersedia dari aliran listrik PLN menjadi arus listrik searah (DC) yang dibutuhkan oleh komponen atau peralatan dan membagi arus untuk semua perangkat yang akan dipakai Dari percobaan yang telah dilakukan diketahui pembuatan power supply dengan regulator dimana urutan komponen jalannya arus yaitu trafo kemudian dioda lalu kapasitor kemudian IC regulator IC regulator di sini memiliki fungsi yaitu untuk menstabilkan tegangan yang dikeluarkan Dari percobaan yang telah dilakukan diketahui tegangan keluaran yang dihasilkan oleh regulator, sebagai berikut: IC Regulator : 7805 Vin (volt) Vout (volt) 2,26 4,46 5,09 10 11 12 13 14 15 5,10 5,11 5,10 5,09 5,10 5,09 5,10 5,10 Dari percobaan yang telah dilakukan diketahui karateristik dan prinsip kerja dioda adalah sebagai penyearah, dioda menyearahkan arus bolak-balik dari PLN menjadi arus searah baik dengan menggunakan penyearah gelombang penuh atau gelombang setengah penuh dan prinsip kerjanya pada saat menyearahkan arus adalah elektron dari kutub anoda berpindah ke kutub katoda mengisi lubang-lubang dan elektron akan terisi kembali lagi ketika arus elektron mencapai kutub anoda 6.2 Saran Agar praktikkan selanjutnya lebih teliti dalam mengukur tegangan dengan menggunakan PSA Adjust LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Agar praktikkan selanjutnya lebih memahami prosedur penggunaan peralatan dan bahan percobaan Agar praktikkan selanjutnya lebih memerhatikan rangkaian percobaan yang dirangkai Agar praktikkan selanjutnya menggunakan waktu praktikum seefesien mungkin DAFTAR PUSTAKA Bishop, O 2002 DASAR-DASAR ELEKTRONIKA Jakarta: Erlangga Halaman: 10-12 Frenzel, L E 2010 ELECTRONICS EXPLAINED Jakarta: Artha Book LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Halaman: 82-85 Shrader, R L.1991.KOMUNIKASI ELEKTRONIKA.Jakarta:Erlangga Halaman: 200-203 Medan, 16 November 2013 Asisten, Praktikan, (Parasian Simbolon) (Marta Masniary Nainggolan) TUGAS PERSIAPAN NAMA : Marta Masniary Nainggolan NIM : 120801034 KELOMPOK : IV/B JUDUL PERC : Power Supply ASISTEN : Parasian Simbolon LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Jelaskan konsep penyearah arus dengan dioda? Jawab: Rectifier/penyearah adalah alat yang digunakan untuk mengubah sumber arus bolak-balik (AC) menjadi sinyal sumber arus searah (DC) Gelombang AC yang berbentuk gelombang sinus hanya dapat dilihat dengan alat ukur CRO Rangkaian rectifier banyak menggunakan transformator step down yang digunakan untuk menurunkan tegangan sesuai dengan perbandingan transformasi transformator yang digunakan Penyearah dibedakan menjadi jenis, penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh, sedangkan untuk penyearah gelombang penuh dibedakan menjadi penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT), dan penyearah gelombang penuh dengan menggunakan dioda bridge a Penyearah setengah gelombang merupakan rangkaian penyearah yang paling sederhana, yaitu yang terdiri dari satu dioda.Rangkaian penyearah setengah gelombang memperoleh masukan dari sekunder trafo yang berupa tegangan berbentuk sinus, vi = Vm Sin wt 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 b Penyearah gelombang penuh, agar dapat mengalirkan arus dalam satu gelombang penuh sehingga tegangan keluaran lebih mudah diratakan dan dapat menghasilkan nilai konstan, digunakan penyearah gelombang penuh Penyearah gelombang-penuh dapat menggunakan empat dioda yang dihubungkan seperti jembatan wheatstone, disebut juga penyearah jembatan Prinsip kerja power supply ? Jawab: Prinsip kerja power supply adalah menurunkan tegangan ac 220 volt menjadi dc volt kemudian melakukan pengubahan sinyal bolak balik menjadi sinyal listrik searah (DC) Salah satu contoh rangkaian power supply yang paling sederhana dan yang paling sering ditemui dalam dunia elektronika yaitu hanya dengan menggunakan beberapa kompenen inti dari power supply yakni satu buah dioda bridge dan satu buah kapasitor Dioda bridge digunakan sebagai penyearah gelombang bolak balik yang dihasilkan oleh trafo step down atau trafo penurun tegangan dan kapasitor digunakan sebagai penghilang riak gelombang yang telah disearahkan oleh dioda bridge LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Jelaskan prinsip kerja trafo beserta gambar dan rumusnya ? Jawab: Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance) Ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan: Vp = tegangan primer (volt) Vs = tegangan sekunder (volt) Np = jumlah lilitan primer Ns = jumlah lilitan sekunder Skema rangkaian PSA ? Jawab: RESPONSI LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR NAMA : Marta Masniary Nainggolan NIM : 120801034 KELOMPOK : IV/B JUDUL PERC : Power Supply ASISTEN : Parasian Simbolon Sebutkan peralatan, komponen dan fungsi! Jawab: - Peralatan : Multimeter, Fungsi :sebagai indikator dari PSA dan untuk mengukur tegangan keluaran dari rangkaian regulator Penjepit buaya (2 pasang), Fungsi :untuk menghubungkan transformator ke rangkaian pencatu daya dan menghubungkan PSA adjust ke regulator Transformator Step Down, Fungsi : Untuk menurunkan tegangan pada rangkaian pencatu daya Protoboard, Fungsi : sebagai tempat untuk merangkai sementara catu daya dan regulator PSA Adjust, Fungsi : sebagai sumber tegangan Jumper ,Fungsi : sebagai penghubung antar komponen - Komponen : Kapasitor ,Fungsi : Untuk menyimpan muatan yang akan diberi ke IC regulator Resistor, Fungsi : Untuk menghambat arus yang akan masuk ke rangkaian pencatu daya gelombang setengah penuh Dioda ,Fungsi : sebagai penyearah arus yang masuk ke rangkaian pencatu daya IC Regulator 7805, Fungsi :untuk membatasi tegangan keluaranatau menstabilkan tegangan Jelaskan Ppinsip kerja dari regulator! Jawab: Regulator berfungsi sebagai penyearah arus AC – DC.Tegangan yang teregulasi cukup bagus jika regangan ripplenya kecil Jika tegangan PLN naik trun, maka tegangan outputnya akan naik turun juga Komponen ini juga berfungsi sebagai pembatas arus yang masuk dalam suatu rangkaian dan pembatas suhu.Regulator merupakan komponen yang digunakan untuk membatasi atau menstabilkan tegangan Saat regulator diberi tegangan masukan dengan nilai tertentu, tegangan akan masuk melalui kumparan primer Kemudian tegangan akn keluar dari kumparan sekunder dengan nilai yang lebih kecil Sebutkan jenis – jenis trafo berdasarkan pembagi tegangan dan karakteristiknya! Jawab: - Trafo Step Up, untuk menaikkan tegangan LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR - Trafo Step Down, untuk menurunkan tegangan Jelaskan intisari dari isi teori jurnal halaman ke tiga! Jawab: Pada jurnal halaman dijelaskan mengenai arus, dimana Arus mengalir di sepanjang jalur rangkaian listrik Arus mengalir dari terminal positif baterai melewati lampu dan kembali memalui termnal negatif Selain itu, dijelaskan juga mengenai rangkaian penyearah yang paling sederhana yaitu rangkaian gelombang setengah Masukan ac menghasilkan ggl bolakbalik di bagian sekunder transformator, yang berusaha mendorong arus melalui rangkaian sekunder, saat pertama ke salah satu arah dan kemudian ke arah yang berlawanan secara bergantian Tanpa penyearah, ac akan engalir melalui resistor beban Dengan penyearah, arus dapat mengalir pada sati arah saja Meskipun tegangan sekunder-transformator dapat bolakbalik, arus yang mengalir melaluinya hanya berlangsung selama setengah siklus saja