PERCOBAAN IV RANGKAIN ARUS BOLAK BALIK AC

PERCOBAAN IV
RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK (AC)


TUJUAN PRAKTIKUM

Setelah selesai melakukan praktikum dan membuat laporannya, praktikan diharapkan memiliki kemampuan sebagai berikut :
Dapat mengetahui sifat dan karakteristik dari bentuk isyarat keluaran pada differensiator dan integrator bila diberi masukan berupa isyarat persegi.
Dapat mengukur tanggapan amplitudo dan tanggapan fasa dari suatu sumber ac tegangan tetap untuk tapis lolos rendah dan tapis lolos tinggi pada rangkaian percobaaan ini.

LANDASAN TEORI
Sebuah tapis atau filter merupakan sebuah jaringan yang didesain agar dapat melewatkan isyarat pada daerah frekuensi tertentu. Daerah frekuensi dimana isyarat dapat diloloskan disebut pita lolos ( pass band ) dan daerah frekuensi dimana isyarat ditolak disebut pita henti ( stop band ). Filter dengan pita lolos pada frekuensi rendah disebut filter lolos rendah sedangkan untuk pita lolos pada frekuensi tinggi disebut filter lolos tinggi. Kita dapat mendesain filter dengan pita henti pada frekuensi rendah dan pada frekuensi tinggi pada bagian ini kita akan mempelajari filter lolos rendah dengan menggunakan op-amp ( anonom, 2014:22 ).
Slah satu fungsi kapasitor adalah sebagai filter atau biasanya sering disebut sebagai tapis. Pada rangkaian elektronika kapasitor akan berfungsi sebagai penyaring atau filter dari suatu frekuensi yang dilewatkan kedalam rangkaian. Dalam fungsinya sebagai filter, kapasitor biasanya dipasang bersama dengan resistor. Batas frekuensi yang diloloskan oleh rangkaian iniakan bergantung pada besarnya kapasitansi kapasitor yang digunakan . dalam desain rangkaian filter ii terdapat beberapa orde atau tingkatan, nilai orde mempresentasikan penguatan G (w) yang dihasilkan pada rangkaian tersebut. Bentuk umum dari pengolahan sinyal ( sinyal processing ) yaitu : perubahan signal masukan dengan frekuensi tertentu menjadi sinyal keluaran yang sebanding dengan harga komponen yang digunakan . signal processing dalam hal ini menggnakan tapis , tapis yang ideal dituliskan pada gambar di bawah ini :






Gambar 4.1 frekuensi tapis ideal dari (a) high pass (b) low pass (C) band pass dan (d) notch.

High pass filter yang ideal akan meloloskan semua sinyal diatas frekuensi potong fx tanpa pelemahan serta akan menekan semua signal dibawah fx. Low pass filter akan melakukan hal sebaliknya, dan band pass filter hanya hanya melewatkan frekuensi diantara 24 fo. Sebuah notch filter atau band reject filter adalah komponen dari bandpass filter. Filter yang tidak ideal tidak memperlihatkan grafik yang menurun secara tajam seperti pada gambar 4.1 ( Sutrisno,1986 : 59 ).

Tapis lolos rendah ( low pass filter )






Gambar 4.2 (a) rangkaian LPF orde satu. (b) isyarat masukan Vo untuk L= RC ˃˃ To.

Gambar tapis lolos rendah orde satu diperlihatkan pada gambar 4.2a penguatan pada rangkaian merupakan fungsi dari frekuensi. Rangkaian ini berfungsi sebagai rangkaian pengintegral ( integrator ) disisi lain rangkaian tapis lolos rendah orde satu. Hambatan R dan reaktansi kapasitif Xc akan membentuk pembagi tegangan kompleks.

Tapis lolos tinggi ( high pass filter )





Gambar 4.3 (a) rangkaian HPF orde satu (b) isyarat masukan dan keluaran.

Rangkaian tapis lolos tinggi merupakan rangkaian yang berfungsi sebagai differensiator ( pendifernsial ) high pass filter yang paling sederhana terdiri dari kapasitor yang terhubung secara paralel dengan resistor . dimana resistansi dikali dengan kapasitor (http:// wordpres, emTIPStrik88. 2009 ).
Tegangan bolak balik adalah tegangan listrik yang berubah tandas secara berulang. Tegangan bolak balik juga disebut tegangan ac ( alternating current ). Listrik PLN menggunakan tegangan bolak balik berbentuk gelombang sinusoida. Isyarat dalam elektronika banyak berupa tegangan bolak balik. Dengan berbagai bentuk gelombang. akan tetapi bentuk gelombang dari yang paling dasar adalah bentuk sinusoida. Oleh karena menurut dalil fourier menggunakan bentuk gelombang sinusoida. Sebuah tegangan tetap dan kita hubungkan dengan satu rangkaian. Yang dihubungkan seri ( http :// www. extra54u. Com/ ).
Tegangan bolak balik yang paling sederhana berbentuk fungsi sinus, yang dapat ditulis sebagai :
V (t) = Vp sin ωt ( 4. 1 )
Secara geometris fungsiini dapat dituliskan sebagai komponen vertikal dari sebuah garis OA dengan panjang Vp yang berputar dengan kecepatan tetap sebesar ω. Berlawanan arah gerak jarum jam ( lihat bagian kiri dari gambar 4. 4 ) jika pada saat t=0 OA membentuk sudut O dengan horinzontal. Maka OP panjangnya akan berubah-ubah mengikuti fungsi sinus ( persamaan 4.1 ) seperti yang terlihat pada gambar 4.4 bagian kanan. Gambaran seperti inisangat berguna dalam menganalisa rangkaian AC , terutama melakukan penjumlahan tegangan atau arus yang mempunyai beda fasa. Garis OA sering disebut sebagai rotor ( relating vector ), meskipun OA sebenarnya bukan menyatakan sebuah besaran vektor.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - --- - - -
- - - - - - - - - - - - - - --- - - -
Vp
Vp
ωt2xO
ωt
2x
O
xOO
x
O
O
- - - - -- - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - -- - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


Gambar 4.4 fungsi sinus hasil dari komponen vertikal sebuah rotor.

Bentuk lain dari sumber tegangan bolak balik yang sederhana adalah gelombang kotak ( square wave ) dan gelombang gigi gergaji saw tooth wave ) yang diperlihatkan pada gambar 4.5. pada bab ini pembahasan akan ditekankan pada rangkaian dengan sumber teganagan bolak balok berbentuk sinus.