Dioda pada Rangkaian Clipper dan Clamper

PEMBAHASAN

DIODA PADA RANGKAIAN CLIPPER DAN CLAMPER

Diode adalah suatu elemen dasar dari piranti non linear. Diode telah di desain dengan benyak jenis dan digunakan secara luas dalam bentuk satu atau lainnya di hampir setiap cabang teknologi  kelistrikan. Diode merupakan suatu komponen yang memiliki aplikasi yang sangat banyak apalagi dalam suatu rangkaian, diode memiliki banyak sekali fungsi. Salah satunya adalah sebagai clipper dan clamper dalam rangkaian.

1.      Rangkaian Clipper

Salah satu aplikasi prinsipal diode adalah menghasilkan tegangan searah dari sumber tegangan bolak-balik. Rangkaian Cliiper digunakan untuk memotong atau menghilangkan sebagian sinyal masukan yang berada di bawah atau di atas level tertentu. Salah satu contoh rangkaian ini adalah penyearah setengah gelombang. Rangkaian penyearah setengah gelombang ini memotong atau menghilangkan sebagian sinyal masukan di atas atau di bawah level nol. Secara umum rangkaian clipper digolongkan menjadi dua yaitu rangkaian clipper seri dan clipper paralel.

a.       Rangkaian Clipper Seri

Rangkaian clipper seri adalah rangkaian clipper yang diodenya berhubungan secara seri dengan beban. Rangkaian dasar dari clipper seri ini mirip dengan rangkaian penyearah setengah gelombang. Namun demikian rangkaian ini dapat dibuat dalam berbagai variasi. Berikut ini adalah petunjuk menganalisa rangkaian clipper seri :

-          Perhatikan arah dioda, bila arah dioda ke kanan maka bagian positif dari sinyal input akan dilewatkan dan bagian negatif akan dipotong (clipper seri ini bersifat negatif).

-          Bila arah doida ke kiri, maka bagian negatif dari sinyal input akan dilewatkan dan bagian positif akan di potong (clipper seri ini bersifat positif).

-          Bila ada perhatikan polaritas baterai.

-          Gambarlah sinyal output dengan sumbu nol pada level baterai.

-          Batas pemotongan sinyal sesuai dengan sinyal input.

Gambar rangkaian clipper seri positif

                          Gambar rangkaian clipper seri negatif

      b.      Rangakaian Clipper Paralel

       Rangkaian cliiper paralel adalah rangkaian clipper yang dodenya dipasang paralel dengan beban. Berikut adalah cara menganalisa rangkaian clipper paralel :

-          Perhatikan arah dioda, jika arah dioda ke bawah maka bagian positif dari sinyal input akan dipotong (rangkaian clipper paralel positif). Jika rah doida ke atas, kmaka bagian negatif dari sinyal input akan dipotong (rangkaian clipper paralel negatif).

-          Jika terdapat baterai, perhatikan polaritasnya.

-          Gambarlah sinyal output dengan sumbu nol sesuai dengan input.

-          Batas pemotongan sinyal adalah pada level baterai.

Gambar rangkaian clipper paralel positif

Gambar rangkaian clipper paralel negatif

2            2.      Rangkaian Clamper

               Rangkaian clamper digunakan untuk menggeser suatu sinyal ke level DC yang lain. Rangkaian clamper harus mempunyai sebuah kapasitor, dioda, dan resistor. Selain ketiga komponen tersebut bisa juga menambahkan sebuah baterai untuk memperoleh pergeseran tegangan tambahan. Nilai R dan C harus dipilih  sedemikian rupa sehingga konstanta waktu RC cukup besar. Hal ini berguna agar kapasitor tidak membuang tegangan (discharge) pada saat diode mengalami periode non konduksi (off). Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisis dan membuang semua dalam 5 kali konstanta waktu. Berikut adalah gambar rangkaian clamper sederhana :

·         Gambar (a) adalah gambar gelombang kotak yang menjadi sinyal input rangkaian clamper.

·         Gambar (b) adalah gambar rangkaian pada saat 0 – T/2 sinyal input merupakan positif sebesar +V, sehingga dioda menghantar (ON). Kapasitor mengisi muatan dengan cepat melalui tahanan dioda yang rendah.

·         Gambar (d) adalah gambar pada saat sinyal output pada R adalah nol.

·         Gambar (e) adalah saat T/2 – T sinyal input berubah ke negatif sehingga dioda tidak menghantar (OFF).

·         Gambar (c) adalah kapasitor membuang muatan sangat lambat, karena RC dibuat cukup lama. Sehingga pengosongan tegangan ini tidak berarti dibanding dengan sinyal output. Sinyal output merupakan penjumlahan tegangan input –V dan tegangan pada kapasitor V, yaitu sebesar -2V. Pada gambar ini terlihat bahwa sinyal output merupakan bentuk gelombang kontak yang level DC nya sudah bergeser ke arah negatif sebesar –V.

        Besarnya penggeseran pada rangkaian ini bisa juga divariasi dengan cara menambahkan sebuah baterai secara seri dengan diode. Disamping itu arah penggeseran juga bisa dibuat ke arah positif dengan cara membalik arah diode. Berikut adalah contoh rangkaian clamper negatif dan positif :