Lewati ke isi

Penyearah

Kurikulum: Sek II, electronics courses

Buka versi lengkap ↗

Tujuan

Mempelajari penyearah jembatan gelombang penuh dan perataan riak oleh kapasitor.

Rangkaian

Sumber: sinus, amplitudo 10 V, 50 Hz. Jembatan empat dioda, beban 1 kΩ. Kapasitor perata 100 µF terhubung ke beban melalui sakelar yang terbuka. Osiloskop pada beban: CH1, 5 V/div, 5 ms/div.

Langkah kerja

  1. Perhatikan bentuk gelombang pada beban dan tentukan periode riaknya.
  2. Tutup sakelar kapasitor. Untuk melihat riak, di menu osiloskop alihkan CH1 ke masukan AC, dengan kenop atur 0,2 V/div dan level picu 0; perkirakan nilai puncak ke puncak riak.
  3. Di kartu parameter kapasitor atur 1000 µF dan alihkan CH1 ke 20 mV/div.
  4. Buka sakelar dan lepaskan dioda paling kiri — Anda mendapatkan penyearah setengah gelombang.
Hasil yang diharapkan

Pada beban terdapat setengah gelombang positif tanpa bagian di bawah nol. Puncaknya sekitar 8,9 V: sekitar 1,1 V hilang pada dua dioda yang menghantar (pada dioda penyearah silikon nyata hilang sekitar 1,3 V, dan puncaknya lebih rendah, sekitar 8,7 V). Frekuensi riak 100 Hz — 2 divisi. Dengan kapasitor 100 µF tegangan hampir konstan, sekitar 8,5 V; riaknya sekitar 0,67 V — 3,4 divisi pada masukan AC; dengan 1000 µF — sekitar 0,07 V. Dengan satu dioda dilepas, tersisa satu setengah gelombang per periode, 50 Hz.

Pertanyaan

  1. Mengapa frekuensi riak penyearah gelombang penuh dua kali frekuensi jala-jala listrik?
  2. Bagaimana nilai puncak ke puncak riak bergantung pada arus beban?
Jawaban
  1. Jembatan membalik setengah gelombang negatif, sehingga beban menerima kedua setengah gelombang dari setiap periode dengan arah yang sama. Satu periode sumber, 20 ms pada 50 Hz, menghasilkan dua bukit yang identik, dan riak berulang setiap 10 ms: 100 Hz.
  2. Riak kira-kira sebanding dengan arus beban. Di antara puncak-puncak hanya kapasitor yang mencatu beban dan kehilangan muatan sebesar \(I \cdot \Delta t\), sehingga tegangannya turun sebesar \(\Delta U \approx I \cdot \Delta t / C\), dengan \(\Delta t\) paling lama 10 ms di antara dua puncak. Untuk 8,5 V / 1 kΩ = 8,5 mA dan 100 µF ini memberi paling banyak 8,5 mA · 10 ms / 100 µF = 0,85 V; rangkaian menunjukkan 0,67 V, karena kapasitor mulai terisi kembali sebelum puncak berikutnya.