Soal UTS


1. Buatlah gambar persambungan PN untuk operasi forward bias dioda dan jelaskan prinsip kerjanya!
    Jawab:
   Prinsip kerja:
Dioda semikonduktor hanya bisa melewati satu arus yang searah, pada saat dioda memperoleh arus akan maju satu arah (forward Bias). Karena di dalam dioda ada junction yaitu pertemuan konduktor antara tipe p dan tipe n. Kondisi ini dapat dikatakan bahwa konduksi penghantar masih tergolong kecil. Sedangkan bila dioda diberi satu arah/bias mundur (Reverse bias) maka dioda tidak bekerja dan pada kondisi ini dioda mempunyai tahanan dalam yang tinggi sehingga arus sulit mengalir.


2. Buatlah rangkaian penyearah gelombang penuh, buatlah bentuk gelombang input dan gelombang    output serta jelaskan prinsip kerjanya!
    Jawab:
Dengan 2 dioda
    Prinsip kerja:
Penyearah Gelombong Penuh 2 Dioda memerlukan Transformer khusus yang dinamakan dengan Transformer CT (Centre Tapped). Transformer CT memberikan Output (Keluaran) Tegangan yang berbeda fasa 180° melalui kedua Terminal Output Sekundernya.
Di saat Output Transformer CT pada Terminal Pertama memberikan sinyal Positif pada D1, maka Terminal kedua pada Transformer CT akan memberikan sinyal Negatif (-) yang berbeda fasa 180° dengan Terminal Pertama. D1 yang mendapatkan sinyal Positif (+) akan berada dalam kondisi Forward Bias (Bias Maju) dan melewatkan sisi sinyal Positif (+) tersebut sedangkan D2 yang mendapatkan sinyal Negatif (-) akan berada dalam kondisi Reverse Bias (Bias Terbalik) sehingga menghambat sisi sinyal Negatifnya.
Sebaliknya, pada saat gelombang AC pada Terminal Pertama berubah menjadi sinyal Negatif maka D1 akan berada dalam kondisi Reverse Bias dan menghambatnya. Terminal Kedua yang berbeda fasa 180° akan berubah menjadi sinyal Positif sehingga D2 berubah menjadi kondisi Forward Bias yang melewatkan sisi sinyal Positif tersebut.

Dengan 4 dioda
    Prinsip kerja:
Penyearah Gelombang Penuh dengan menggunakan 4 Dioda adalah jenis Rectifier yang paling sering digunakan dalam rangkaian Power Supply karena memberikan kinerja yang lebih baik dari jenis Penyearah lainnya. Penyearah Gelombang Penuh 4 Dioda ini juga sering disebut dengan Bridge Rectifier atau Penyearah Jembatan.Berdasarkan gambar diatas, jika Transformer mengeluarkan output sisi sinyal Positif (+) maka Output  maka D1 dan D2 akan berada dalam kondisi Forward Bias sehingga melewatkan sinyal Positif tersebut sedangakan D3 dan D4 akan menghambat sinyal sisi Negatifnya. Kemudian pada saat Output Transformer berubah menjadi sisi sinyal Negatif (-) maka D3 dan D4 akan berada dalam kondisi Forward Bias sehingga melewatkan sinyal sisi Positif (+) tersebut sedangkan D1 dan D2 akan menghambat sinyal Negatifnya.
 
    Bentuk Gelombang Input
 

    Bentuk Gelombang Output



3. Buatlah rangkaian Clamper dan jelaskan prinsip kerjanya serta buatkan bentuk gelombang input dan gelombang outputnya!
    Jawab:
 

    Prinsip kerja:
Gambar diatas adalah rangkaian clamper sederhana dengan gelombang kotak yang menjadi sinyal input rangkaian. Pada saat 0 – T/2 sinyal input adalah positip sebesar +V, sehingga Dioda menghantar (ON). Kapasitor mengisi muatan dengan cepat melalui tahanan dioda yang rendah (seperti hubung singkat, karena dioda ideal). Pada saat ini sinyal output pada R adalah nol seperti terlihat pada ilustrasi rangkaian clamper berikut.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/rangkaian-clamper-penggeser-sinyal/
Copyright © Elektronika Dasar
Gambar diatas adalah rangkaian clamper sederhana dengan gelombang kotak yang menjadi sinyal input rangkaian. Pada saat 0 – T/2 sinyal input adalah positip sebesar +V, sehingga Dioda menghantar (ON). Kapasitor mengisi muatan dengan cepat melalui tahanan dioda yang rendah (seperti hubung singkat, karena dioda ideal). Pada saat ini sinyal output pada R adalah nol seperti terlihat pada ilustrasi rangkaian clamper berikut.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/rangkaian-clamper-penggeser-sinyal/
Copyright © Elektronika Dasar
Saat 0-T/2, sinyal input bernilai positif sebesar +V sehingga dioda dalam keadaan on. Kapasitor mengisi muatan dengan cepat melalui tahanan dioda yang rendah (anggap dioda ideal). Pada saat ini sinyal output pada R adalah 0. Selanjutnya saat T/2-T, sinyal input bernilai negatif sehingga dioda dalam keadaan off. Kapasitor membuang muatan sangat lambat, karena RC dibuat cukup lama. Sehingga pengosongan tegangan tidak berarti dibanding sinyal output. Sinyal output merupakan penjumlahan tegangan input -V dan tegangan kapasitor -V, yaitu sebesar -2V.
Gambar diatas adalah rangkaian clamper sederhana dengan gelombang kotak yang menjadi sinyal input rangkaian. Pada saat 0 – T/2 sinyal input adalah positip sebesar +V, sehingga Dioda menghantar (ON). Kapasitor mengisi muatan dengan cepat melalui tahanan dioda yang rendah (seperti hubung singkat, karena dioda ideal). Pada saat ini sinyal output pada R adalah nol seperti terlihat pada ilustrasi rangkaian clamper berikut.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/rangkaian-clamper-penggeser-sinyal/
Copyright © Elektronika Dasar

Gambar diatas adalah rangkaian clamper sederhana dengan gelombang kotak yang menjadi sinyal input rangkaian. Pada saat 0 – T/2 sinyal input adalah positip sebesar +V, sehingga Dioda menghantar (ON). Kapasitor mengisi muatan dengan cepat melalui tahanan dioda yang rendah (seperti hubung singkat, karena dioda ideal). Pada saat ini sinyal output pada R adalah nol seperti terlihat pada ilustrasi rangkaian clamper berikut.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/rangkaian-clamper-penggeser-sinyal/
Copyright © Elektronika Dasar
4. Tentukanlah  VC dan VE untuk gambar rangkaian berikut:

    Jawab:
Vb= (2.2/2.2+8.2)x10V= 2.1V
Ve= Vb-Vbe= 2.1-0.7= 1.4V
 Ic= Ve/Re= 1.4/1.8x0.001= 0.7mA
Vc= Vcc-(IcxRc)= 10V-(0.7x2.7)= 8.1V
5. Jelaskan prinsip kerja rangkaian pembangkit gelombang segitiga berdasarkan gambar rangkaian, turunan rumus & bentuk gelombang input dan gelombang output!
    Jawab:
     Prinsip kerja:
Pada saat tegangan sumber pertama kali diberikan pada rangkaian oscliator gelombang segitiga diatas output rangkaian schmitt triger akan berada pada kondisi jenuh positif atau negatif. Apabila diasumsikan kondisi output pada output schmitt triger adalah jenuh positif maka arus listrik mengalir melalui kapasitor C melalui resistor R1 ketika titik A kondisi jenuh positif tersebut. Ketika muatan listrik mulai menyimpan di kapasitor, tegangan dari kedua sisi dari kapasitor mulai naik. Karena jalur input inverting dari IC2 adalah sekitar 0 V, tegangan output (titik B) dari rangakain integrator turun secara bertahap.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/oscilator-gelombang-segitiga/
Copyright © Elektronika Dasar
Pada saat tegangan sumber diberikan, output schmitt trigger akan berada pada kondisi jenuh positif atau negatif. Apabila diasumsikan kondisi output adalah jenuh positif, arus listrik mengalir ke kapasitor C dan menyimpan muatan listrik. Tegangan dari kedua sisi kapasitor mulai naik. Saat output schmitt trigger dalam kondisi jenuh negatif, tegangan dari kedua sisi kapasitor menurun.

    Bentuk gelombang input:

    Bentuk gelombang output:

Pada saat tegangan sumber pertama kali diberikan pada rangkaian oscliator gelombang segitiga diatas output rangkaian schmitt triger akan berada pada kondisi jenuh positif atau negatif. Apabila diasumsikan kondisi output pada output schmitt triger adalah jenuh positif maka arus listrik mengalir melalui kapasitor C melalui resistor R1 ketika titik A kondisi jenuh positif tersebut. Ketika muatan listrik mulai menyimpan di kapasitor, tegangan dari kedua sisi dari kapasitor mulai naik. Karena jalur input inverting dari IC2 adalah sekitar 0 V, tegangan output (titik B) dari rangakain integrator turun secara bertahap.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/oscilator-gelombang-segitiga/
Copyright © Elektronika Dasa
6.Jelaskan prinsip kerja rangkaian komparator non-inverting dengan Vref ≠ 0 Volt, berdasarkan gambar rangkaian buatlah turunan rumus, bentuk gelombang input dan gelombang output serta kurva karakteristik I-O!
    Jawab:

    Prinsip kerja:
Dalam konfigurasi non-inverting ini, tegangan referensi terhubung ke input penguat inverting dengan sinyal input yang terhubung ke input penguat non-inverting. Untuk menjaga hal-hal sederhana, kita telah mengasumsikan bahwa dua resistor membentuk jaringan pembagi potensial adalah sama dan: R1 = R2 = R. Ini akan menghasilkan tegangan referensi tetap yang setengah dari tegangan supply, yaitu Vcc/2, sedangkan tegangan input adalah variabel dari nol ke tegangan supply.

Ketika VIN lebih besar dari VREF, output komparator Op-amp akan jenuh ke arah rel supply positif, Vcc. Ketika VIN kurang dari VREF, output komparator Op-amp akan berubah status dan jenuh pada rel supply negatif, 0v seperti yang ditunjukkan.

    Turunan rumus:


    Bentuk gelombang input dan output:
    kurva I-O:


7. Buatlah rangkaian aplikasi elektronika sederhana (selain tugas aplikasi UTS kelompok Anda) dan jelaskan prinsip kerjanya!
    Jawab: Rangkaian Flip-flop
     Prinsip kerja:
Prinsip Kerja Rangkaian Flip Flop. Pada dasarnya, Flip-flop bekerja berdasarkan prinsip kerja transistor sebagai saklar. Coba kita perhatikan, Jika Rangkaian tersebut diberi tegangan maka maka salah satu dari transistor akan berada dalam kondisi on.

8. Rancanglah rangkaian HPF +20 dB/dec dan jelaskan prinsip kerja rangkaiannya berdasarkan gambar rangkaian dan turunan rumusnya!
    Jawab:
     Prinsip kerja:
Prinsip kerja dari filter high pass atau filter lolos atas adalah dengan memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana C akan mudah melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyal dengan frekuensi yang rendah.

    Tegangan Gain:

    Frekuensi Gain:

    Gain dalam desible(db):

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)