2.9 Clippers

1. Tujuan

• Mahasiswa dapat menguji karaktersitik dioda clipper
• Mahasiswa dapat menguji rangkaian clipper

2. Alat dan Bahan

2.1 Alat

• Baterai (12 V)

    Pada rangkaian ini, baterai berfungsi sebagai sumber energi listrik agar rangkaian dapat dijalankan.

2.2 Bahan

• AC Supply
  

    Digunakan untuk penyedia energi listrik pada perangkat listrik dan elektronika lainnya.

• Dioda

    Digunakan untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

• Osiloskop

    Adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari.

• Resistor

Spesifikasi dari Resistor :
1. Resistance : 10 kOhm
2. Power Rating : 250 mW (1/4 W)
3. Tolerance : 0.1 %
4. Temperature Coefficient : 15 PPM / C
5. Voltage Rating : 250 V
6. Operating Temperature Range : - 55 C to + 155 C
7. Length : 7.1 mm
8. Diameter : 2.3 mm

    Alat ini berfungsi untuk menghambat serta mengatur arus listrik di dalam suatu rangkaian elektronika.

3. Dasar Teori

    Ada berbagai jaringan dioda yang disebut pemangkas yang memiliki kemampuan untuk "menjepit" mematikan sebagian dari sinyal input tanpa mendistorsi bagian yang tersisa dari bentuk gelombang bolak-balik. Penyearah setengah gelombang dari Bagian 2.7 adalah contoh yang paling sederhana bentuk clipper dioda — satu resistor dan dioda. Bergantung pada orientasi file dioda, wilayah positif atau negatif dari sinyal input "terpotong". Ada dua kategori umum gunting: seri dan paralel. Konfigurasi seri didefinisikan sebagai konfigurasi di mana dioda adalah seri dengan beban, sedangkan varietas paralel memiliki dioda dalam cabang yang sejajar dengan beban.

3.1 Seri
    Meskipun pertama kali diperkenalkan sebagai perbaikan setengah-gelombang (untuk gelombang-gelombang sinusoidal), tidak ada batas-batas pada jenis sinyal yang dapat diterapkan pada sebuah clipper. Penambahan pasokan dc dapat memiliki efek diucapkan pada keluaran sebuah clipper, dengan efek Vt dicadangkan untuk contoh penutup. 
      

    Tidak ada prosedur umum untuk menganalisis jaringan, tetapi ada beberapa hal yang perlu diingat sewaktu anda berupaya mencari solusi.

• 1. Buat sketsa mental dari respon jaringan berdasarkan arah dioda dan tingkat tegangan terapan.
• Untuk jaringan, umumnya arah dioda menunjukkan bahwa sinyal vi harus positif untuk menyalakannya. Pasokan dc lebih lanjut membutuhkan bahwa vi tegangan lebih besar dari V volt untuk mengubah dioda pada. "Menekan" dioda ke "off", didukung lebih lanjut oleh pasokan dc. Oleh karena itu, secara umum kita dapat yakin bahwa dioda adalah wilayah terbuka (" off ") untuk wilayah negatif sinyal masukan.
• 2. Menentukan tegangan terapan (tegangan transisi) yang akan menyebabkan perubahan keadaan untuk dioda.
• Menerapkan kondisi _id = 0 di v_d = 0 untuk jaringan akan menghasilkan konfigurasi grafik, di mana diakui bahwa tingkat v_i yang akan menyebabkan transisi dalam keadaan adalah v_i = V
• 3. Jadilah terus-menerus menyadari terminal didefinisikan dan polaritas v0.
• Ketika diode berada dalam keadaan sirkuit pendek, tegangan keluaran vo dapat ditentukan dengan menerapkan aturan tegangan Kirchhoff dalam arah jarum jam.
• 4. Ini dapat membantu untuk sketsa sinyal masukan di atas keluaran dan menentukan keluaran langsung nilai masukan.
• Kemungkinan, tegangan keluaran dapat disketsa dari titik-titik data hasil dari v₀. Ingat bahwa dalam sekejap nilai v_i masukan dapat dianggap sebagai pasokan dc dari nilai itu dan nilai dc yang sesuai (nilai seketika) dari keluaran ditentukan.
• 
  
• 3.2 Paralel
• Analisis konfigurasi paralel sangat mirip dengan yang diterapkan pada konfigurasi seri.
• 
  
• Example
• 
  
• Tentukan bentuk gelombang keluaran untuk jaringan gambar 2,74.
• 
• Jawab :
• Pengalaman masa lalu menunjukkan bahwa dioda akan berada di "atas" untuk daerah yang positif di v_i khususnya ketika kita melihat efek bantuan dari tegangan 5 V. Jaringan kemudian akan muncul seperti ditampilkan dalam gambar 2.75 dan v₀ v_i 5 V. Mengganti i_d=0 pada v_d=0 untuk tingkat transisi, kita mendapatkan jaringan gambar 2.76 dan v_i 5 V
• 
• Untuk v_i lebih negatif dari 5 V dioda akan memasuki keadaan terbuka, sementara untuk voltages lebih positif dari 5 V diode adalah dalam keadaan korsleting. Masukan dan keluaran tegangan muncul dalam gambar 2,77.
• 
  
  
• 
  
• Problem
• Gambarkan bentuk gelombang output dari rangkaian clipper paralel pada gambar. Apabila dioda pada rangkaian tersebut menggunakan dioda silikon, perhitungkan pula tegangan bias majunya (tegangan bias maju dioda silikon sebesar 0.7 V).
• 
• 
  
• Jawab :
• Pertama-tama kita tentukan dulu level tegangan yang membuat dioda dalam kondisi transisinya, yaitu pada saat i_d = 0 dan V_d = 0.7 V. Rangkaiannya ditunjukkan pada gambar. Dengan menggunakan hukum Kirchoff tegangan (KVL) dimana arus loopnya searah jarum jam, maka kita dapatkan persamaan tegangan dalam loop tersebut
• v_i + V_T – V = 0
• v_i = V – V_T = 4 V – 0.7 V = 3.3 V
• 
• Bila tegangan input lebih besar dari 3.3 V, maka dioda menjadi open circuit dan tegangan output v_o = v_i. Apabila tegangan input kurang dari 3.3 V, dioda menjadi “on” dan rangkaiannya menjadi gambar dibawah.

  
• Maka tegangan output dapat dihitung sebesar

  v_o = 4 V – 0.7 V = 3.3 V
• Hasil bentuk gelombang tegangan output ditunjukkan pada gambar terakhir.
• 
• 
  
• 
  

• 4. Percobaan

   A. Langkah-langkah

  • sediakan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian
  • hubungkan komponen sesuai dengan gambar rangkaian
  • rangkaian  selesai
   B. Rangkaian Simulasi

  1. Foto Hasil Rangkaian
  

  
  
  
   2. Prinsip Kerja

  batterai disini sebagai suplai terhubung ke switch lalu switch terhubung lansung ke dioda lalu dioda langsung terhubung ke resistor lalu dari resistor terhubung langsung ke LED lalu LED ke baterai sehingga membuat loop dan LED menyala
  
  
    3. Video materi
• 
  
  
  
•