CONTOH SOAL ELEKTRONIKA : PENYEARAH GELOMBANG

1. Sebutkan definisi dari penyearah (rectifier) ?

Jawab :

Penyearah (rectifier) adalah alat yang digunakan untuk mengubah sumber arus bolak-balik (AC) manjadi sinyal sumber arus searah (DC).

2. Tentukan persamaan gelombang tergangan maksimum dengan Vrms masing-masing 6 volt, 9 volt, dan 12 volt dengan frekuensi sumber 50 Hz dan tetapan fasa awalnya nol.

Jawab :

Untuk Vrms = 6 volt dan f = 50 Hz

Vi = Vmaks sin (𝜔t)

Vi = Vrms √2 sin (2𝜋f t)

Vi = 6 √2 sin (2𝜋 50 t)

Vi = 6√2 sin (100𝜋t)

Untuk Vrms = 9 volt dan f = 50 Hz

Vi = Vmaks sin (𝜔t)

Vi = Vrms √2 sin (2𝜋f t)

Vi = 9 √2 sin (2𝜋 50 t)

Vi = 9√2 sin (100𝜋t)

Untuk Vrms = 12 volt dan f = 50 Hz

Vi = Vmaks sin (𝜔t)

Vi = Vrms √2 sin (2𝜋f t)

Vi = 12 √2 sin (2𝜋 50 t)

Vi = 12√2 sin (100𝜋t)

3. Jelaskan peran dioda IN4001 untuk penyearah setengah gelombang.

Jawab :

Pada penyearah setengah gelombang, maka dioda IN4001 akan berlaku sebagai penghantar selama putaran setengah positif dan tidak berlaku sebagai penghantar pada setengah siklus negatif. Atau dapat dikatakan dioda IN4001 dapat berfungsi dengan baik bila diberi panjar maju dan tidak berfungsi dengan baik jika diberi panjar mundur (menyearahkan arus bolak-balik AC menjadi arus searah DC).

4. Jelaskan proses pembentukan sinyal tegangan keluaran pada penyearah dua fasa.

Jawab :

Pada saat masukan berharga negatif maka salah satu dari dioda akan dalam keadaan panjar maju sehingga memberikan keluaran positif. Anoda dari masing-masing dioda dihubungkan dengan ujung-ujung rangkaian sekunder dari trafo. Sedangkan katoda masing-masing dioda dihubungkan pada titik positif keluaran. Besarnya konduksi pada dioda bergantung pada polaritas tegangan pada masukan. Di setengah gelombang pertama V1 + dan V2 - maka D1 berkonduksi (berpanjar maju) dan D2 tidak berkonduksi (berpanjar mundur). Pada setengah periode berikutnya V2 + dan V1 -, D2 berkonduksi dan D1 tidak berkonduksi. Masing-masing arus D1 dan D2 menghasilkan sinyal tegangan keluaran DC.

5. Jelaskan proses pembentukan sinyal tegangan keluaran pada penyearah empat jembatan.

Jawab :

Pada model ini diperlukan 4 dioda. Dua dioda berkonduksi saat isyarat + dan dua lainnya saat isyarat -. Bagian masukan AC dihubungkan dengan keluaran positif dan anoda dioda 1 dan dioda 4 dihubungkan dengan keluaran negatif. Misal masukan AC titik A + dan B -, maka D1 akan berpanjar maju dan D2 tidak berpanjar maju. Elektron akan mengalir dari B melalui D4 ke beban, melalui D1 dan kembali ke titik A. Pada setengah periode berikutnya, A - dan B +, D2 dan D3 berpanjar maju dan D1 dan D4 berpanjar mundur. Aliran arus dari titik A melalui D2 ke beban, melalui D3 kembali ke B. Hal ini yang akan menghasilkan sinyal tegangan keluaran DC.

6. Jelaskan alasannya kenapa amplitudo tegangan keluaran lebih rendah dari pada tegangan masukan.

Jawab :

Amplitudo tegangan keluaran lebih rendah dari pada tegangan masukan karena pada siklus positif, setengah putaran positif akan membuat dioda dalam keadaan bias maju artinya dioda dapat berlaku sebagai saklar tertutup. Putaran setengah negatif berikutnya, dioda akan menjadi sebuah dioda dengan bias balik artinya dioda berlaku sebagai saklar terbuka. Hal ini menyebabkan tidak adanya arus pada dioda di setengah putaran ini. Hal ini menyebabkan amplitudo keluaran lebih rendah dari tegangan masukannya.

7. Jelaskan fungsi kapasitor reservoir yang dipasang paralel dengan RL.

Jawab :

Fungsi kapasitor reservoir yang dipasang paralel dengan RL yaitu dengan adanya pemasangan sebuah kapasitor reservoir, tegangan keluaran tidak akan segera turun walaupun tegangan masukan sudah turun. Hal ini disebabkan kapasitor memerlukan waktu untuk mengosongkan muatannya. Karena tegangan dari penyearah mengalami penurunan jika dibebani, maka dengan adanya pengaturan tegangan maka tegangan keluaran akan tetap jika diberi beban arus dalam batas tertentu.