1. TUJUAN
Mengamati Bentuk Tegangan Yang Dihasilkan Oleh Penyearah Arus Setengah Gelombang.

2 .LANDASAN TEORI
Karena sifat dioda yang hanya menyearahkan arus pada satu arah tegangan positif saja, maka dioda dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan arus searah. Rangkaian penyearah setengah gelombang merupakan penyearah hasil pada bagian positif, yaitu setengah panjang gelombang, dari tegangan bolak-balik sebagai sumbernya. Untuk mengurangi besarnya tegangan yang sampai ke dioda digunakan trafo yang kumparan primernya dapat langsung dihubungkan ke jala-jala listrik. Pada saat arus bolak-balik mengalir positif pada setengah panjang gelombang pertama sesuai dengan arah panah dioda, dioda akan mengalirkan arus. Pada saat arus bolak-balik mengalir negatif pada setengah panjang gelombang berikutnya, berlawanan dengan arah dioda, dioda tidak melewatkan arus.
(Paul Tipler, 2001. Halaman: 13-14)

Salah satu rangkaian dasar elektonika adalah rangkaian penyearah. Rangkaian ini terdiri dari satu atau beberapa dioda. Dioda merupakan komponen elektronika yang paling seerhana, yang tersusun dari dua jenis semi konduktor. Yaitu semikonduktor jenis-n dan semikonduktor jenis-p.
Rangkaian penyearah setengah gelombang artinya hasil penyearah hanya pada bagian positif, yaitu setengah panjang gelombang, dari tegangan bolak-balik sebagai sumbernya. Gambar penyearah setengah gelombang dengan dioda ideal

Yang menjadi dasar dari penyearah adalah sifat diode yang hanya menyearahkan arus pada satu arah tegangan (arah maju) saja, sedangkan pada arah yang berlawanan (arah mundur) yang dilewati sangat kecil dan diabaikan. Karena sifat dioda yang hanya menyearahkan arus pada satu arah tegangan positif saja, maka dioda dapat dirangkaikan sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan arus searah.
Untuk mengurangi besarnya tegangan yang sampai ke diode digunan trafo, yang kumparan primernya dapat langsung dihubungkan kejala-jala listrik. Jumlah lilitan kumparan kedua harus dihitung sedemikian rupa sehingga tegangan sekundernya masih dalam batas tegangan diode yang diperkenankan.

Rangkaian penyearah setengah gelombang artinya hasil penyearahan hanya pada bagian positif, yaitu setengah panjang gelombang, dari tegangan bolak-balik sebagai sumbernya. Untuk mengurangi besarnya tegangan yang sampai ke diode digunakan trafo, yang kumparan primernya dapat langsung dihubungkan ke jala-jala listrik. Jumlah lilitan kumparan kedua harus dihitung sedemikian rupa sehingga tegangan sekundernya masih dalam batas tegangan diode yang diperkenankan. Pada saat arus bolak-balik mengalir positif pada setengah panjang gelombang pertama, sesuai dengan arah panah diode, diode akan mengalirkan arus. Pada saat arus bolak-balik mengalir negative pada setengah panjang gelombang berikutnya, berlawanan dengan arah diode, diode tidak melewatkan arus.

Walaupun arus bolak-balik sudah tersedia, arus searah sering dibutuhkan untuk memberi daya pada radio, atau kalkulator. Piranti ini sering dilengkapi dengan baterai dan dengan pengkonversi ac-dc untuk menghemat baterai apabila tersedia daya ac. Pengkonversi ini terdiri atas transformator untuk menurunkan tegangan dari 120 V ke tegangan yang dibutuhkan (biasanya 9 V) dan rangkaian untuk mengkonversi ac menjadi dc. Proses konversi arus bolak-balik menjadi arus searah disebut penyearahan. Elemen dasar dalam penyearahan ini adalah dioda. Dioda pertama, yang dikembangkan oleh John Fleming pada tahun 1904, berupa tabung vakum yang berisi dua elemen. Katoda yang memancarkan electron dan anoda yang disebut plat, berfungsi mengumpulkan electron yang dipancarkan. Ciri penting dioda ialah bahwa dioda ini mengkonduksi arus dalam satu arah dan tidak dalam arah lain. Sebagian besar dioda yang digunakan sekarang merupakan piranti semikonduktor. Lambang untuk dioda sebagai elemen rangkaian ialah . Tanda panah ini memperlihatkan arah arus yang dilewatkan melalui dioda tersebut.

Gambar tersebut menunjukkan dioda tabung vakum. Apabila katoda nya dipanaskan, (oleh elemen pemanas dalam rangkaian terpisah), katoda ini akan memancarkan elektron, suatu proses yang disebut pemancaran termionik yang ditemukan oleh Thomas Edison pada tahun 1883. Jika platnya berada pada potensial yang lebih tinggi daripada katoda, plat ini akan menarik electron dan tabung ini mengkonduksikan arus. Arus ini disebut arus plat. Jika platnya berada pada potensial yang lebih rendah daripada katodanya, electron akan ditolak dan tidak ada arus yang melalui vakum ini.

Gambar a menunjukkan rangkaian sederhana yang berisi generator, dioda dan tahanan. Arus dalam tahanannya ditunjukkan pada gambar b. Dioda ini dikatakan sebagai penyearah setengah gelombang karena arus mengalir dalam tahanan hanya untuk setengah dari setiap siklus pembangkitnya.
(Sutrisno. 1986. Halaman: 25-26)
Arus searah (DC) yaitu tegangan bernilai konstan dan arus juga konstan. Arus bolak-balik (AC) apabila tegangan pada kedua terminal, dari positif ke negatif dan sebaliknya, arus secara terus-menerus juga akan mengalami perubahan arah aliran.
Arus bolak-balik:
-Amplitudo : Nilai maksimum arus , dalam satuan amp.
-Periode :Waktu yang dibutuhkan gelombang arus untuk menyelesaikan satu siklus, dari positif kembali ke positif lagi.
-Bentuk gelombang : Bentuk Grafik Arus.
(Owen Bishop,2002. Halaman: 16-17)
Salah satu penggunaan dioda didasarkan pada kemampuan dioda untuk menghantarkan arus hanya ke satu arah. Dimana arah arus AC dari trafo sedangkan DC ke beban. Arus listrik yang diberikan ke rangkaian adalah arus bolak balik yang dihasilkan untuk sebuah trafo. Untuk jalur yang dilalui arus AC selama setengah siklus positifnya. Dioda diberi bias maju sehingga dapat menghantarkan arus. Arus mengalir melewati dioda ke beban. Sebuah rangkaian yang mampu mengkonversikan tegangan AC menjadi DC disebut sebagai rangkaian penyearah. Rangkaian penyearah setengah gelombang hanya menghasilkan arus output dari setengah siklus positif input.
Perbandingan tegangan input AC dan tegangan output DC :
-Tidak terdapat output selama setengah siklus negatif, setengah dari daya input terbuang secara sia-sia.
-Amplitudo output lebih kecil dibandingkan dengan amplitudo input. Hal ini disebabkan timbulnya jatuh tegangan maju pada dioda.
(Barry Woollard, 2003. Halaman: 35-36)

3. ALAT DAN BAHAN
No NAMA ALAT / BAHAN JUMLAH
1 Hambatan tetap 470
1
2 Dioda IN4002 1
3 Papan rangkaian 1
4 Jembatan penghubung 7
5 Saklar 1 kutub 1
6 Kabel penghubung merah 2
7 Kabel penghubung hitam 2
8 Catu-daya 1
9 Osiloskop 1
10 Kapasitas 10000μF 1

4. PERSIAPAN DAN PERCOBAAN
a. Persiapkan peralatan / komponen sesuai dengan daftar alat dan bahan
b. Buat rangkaian seperti gambar diatas
• saklar pada posisi terbuka (posisi 0)
• osiloskop berfungsi untuk memperlihatkan bentuk tegangan listrik
c. Hubungkan osiloskop ke sumber tegangan PLN (alat masih dalam keadaan mati/ off)
• Atur kepekatan input vertikal pada posisi 2 atau 1 vol/div
• Atur sweep time pada posisi 5 ms/div
• Atur kepekatan probe pada poaiai 1 x
• Osiloskop dalam keadaan terkalibrasi
d. Hubungkan catu-daya kesumber tegangan PLN (alat masih dalam keadaan mati/off).
e. Pilih teganfan keluaran catu-daya 3V AC
f. Hubungkan rangkaian ke catu-daya (gunakan kabel penghubung).
g. Periksa kembali rangkaian
a) Langkah Percobaan
Adapun langkah-langkah percobaan ini meliputi:
a. Dihidupkan osiloskop dan tunggu beberapa saat hingga terlihat garis pada layar. Lakukan pengaturan secukupnya pada tombol posisi hingga garis berimpit dengan sumbu X. Jika garis terlihat tidak stasioner (berkedip), atur tombol sweep time hingga diperoleh garis stasioner.
b. Diatur saklar input pada posisi ground (GND)
c. Dihubungkan osiloskop kerangkaian pada titik A dan B (dengan menggunakan probe).
d. Dijidupkan catu-daya dan tutup saklar S, kemudian geser saklar input osiloskop pada posisi AC, amati dan gambarkan bentuk tegangan pada kolom hasil pengamatan
e. Dibuka saklar S (posisi 0) dan pindahkan hubungan osiloskop dengan rangkaian pada titik C dan D, kemudian geser saklar input osiloskop pada posisi DC.
f. Ditutup saklar S (posisi 1) kemudian amati dan gambarkan bentuk tegangan pada kolom hasil pengamatan.
g. Setelah selesai, dimatikan osiloskop dan catu-daya.


5. HASIL PENGAMATAN
a) Grafik Pengamatan

Bentuk grafik tegangan tanpa filter ( saklar terbuka)

Bentuk grafik tegangan dengan filter kapasitor ( saklar tertutup)
b) Pembahasan
Arus searah (DC) yaitu tegangan bernilai konstan dan arus juga konstan. Arus bolak-balik (AC) apabila tegangan pada kedua terminal, dari positif ke negatif dan sebaliknya, arus secara terus-menerus juga akan mengalami perubahan arah aliran.
Salah satu rangkaian dasar dalam elektronika adalah rangkaian penyearah. Rangkaian ini terdiri dari satu atau beberapa dioda. Dioda merupakan komponen elektronika yang paling sederhana, yang tersusun dari dua jenis semikonduktor, yaitu semikonduktor jenis-n dan jenis-p. Dioda terdahulu adalah dioda tabung.
Yang menjadi dasar dari penyearah adalah sifat dioda yang hanya menyearahkan arus pada satu arah tegangan (arah maju ) saja, sedang pada arah yang berlawanan (arah mundur) arus yang dilewatkan sangat kecil dan diabaikan
Karena sifat dioda yang hanya menyearahkan arus pada satu arah tegangan positif saja maka dioda dapat dirangkaikan sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan arus searah. Sesuai dengan sifat dioda diatas maka tegangan dioda tersebut mengakibatkan mengalirnya arus dioda yang kecil sekali sebesar (arus jenuh balik) yang diabaikan dan dianggap arus dioda tidak mengalir.
Salah satu penggunaan dioda didasarkan pada kemampuan dioda untuk menghantarkan arus hanya ke satu arah. Dimana arah arus AC dari trafo sedangkan DC ke beban. Arus listrik yang diberikan ke rangkaian adalah arus bolak balik yang dihasilkan untuk sebuah trafo. Untuk jalur yang dilalui arus AC selama setengah siklus positifnya. Dioda diberi bias maju sehingga dapat menghantarkan arus. Arus mengalir melewati dioda ke beban. Sebuah rangkaian yang mampu mengkonversikan tegangan AC menjadi DC disebut sebagai rangkaian penyearah. Rangkaian penyearah setengah gelombang hanya menghasilkan arus output dari setengah siklus positif input. Sedangkan pada saat osiloskop dihubungkan juga dengan dioda dimana arah dioda yaitu dari anoda ke katoda atau dari positif ke negatif sehingga aliran arus gelombang yang dihasilkan yaitu disekitar daerah positif karena dapat mengalirkan arus, tetapi setelah dioda dibalik arahnya atau dari katoda ke anoda dalam kata lain dari negatif ke positif maka gambar grafik untuk gelombang dihasilkan disekitar daerah negatif sehingga tidak ada arus yang mengalir.
Pada gambar grafik dapat terlihat bentuk tegangan tanpa filter (S terbuka) dimana dapat terlihat pada gambar grafik bentuk tegangan yang hampir rata dengan nilai amplitudo (tinggi grafik tegangan) yang tidak begitu besar hal ini dikarenakan belum ada tegangan yang mengalir dan ini merupakan bentuk grafik awal, sedangkan pada gambar grafik juga dapat dilihat bentuk tegangan dengan filter kapasitor (S tertutup) dengan bentuk tegangan yang hampir juga mendekati rata dengan nilai amplitudo (tinggi grafik tegangan) yang kecil sekali atau lebih kecil dari bentuk tegangan tanpa filter (S terbuka), dimana tegangan semakin kecil itupun dipengaruhi oleh kapasitor yang berfungsi sebagai tempat menyimpan besarnya tegangan yang dimiliki oleh sebuah rangkaian.

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa:
1. Sifat dioda yang hanya menyearahkan arus pada satu arah tegangan positif saja maka dioda dapat dirangkaikan sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan arus searah.
2. Salah satu rangkaian dasar dalam elektronika adalah rangkaian penyearah. Rangkaian ini terdiri dari satu atau beberapa dioda.
3. Rangkaian dioda dapat meratakan arus pada rangkaian AC dan DC.
4. Sebuah rangkaian yang mampu mengkonversikan tegangan AC menjadi DC disebut sebagai rangkaian penyearah.
5. Rangkaian penyearah setengah gelombang merupakan penyearah hasil pada bagian positif, yaitu setengah panjang gelombang, dari tegangan bolak-balik sebagai sumbernya.
6. Dasar dari penyearah adalah sifat dioda yang hanya menyearahkan arus pada satu arah tegangan (arah maju ) saja, sedang pada arah yang berlawanan (arah mundur) arus yang dilewatkan sangat kecil dan diabaikan
7. Dimana arah arus AC dari trafo sedangkan DC ke beban. Arus listrik yang diberikan ke rangkaian adalah arus bolak balik yang dihasilkan untuk sebuah trafo.
8. Kapasitor berfungsi sebagai tempat menyimpan besarnya tegangan yang dimiliki oleh sebuah rangkaian, dan pada perata arus tanpa filter dan saklar terbuka didapat amplitudo tegangan gelombang besar. Sedangkan perata arus dengan filter kapasitor dan saklar tertutup didapat amplitudo tegangan mengecil
9. Dioda merupakan komponen elektronika yang paling sederhana, yang tersusun dari dua jenis semikonduktor, yaitu semikonduktor jenis-n dan jenis-p. Dioda terdahulu adalah dioda tabung.
Saran
Sebaiknya alat-alat yang akan digunakan hendaknya diperiksa dan dipersiapkan terlebih dahulu sehingga pada waktu pemakaian tidak terjadi kerusakan dan sebaiknya baik para praktikan maupun asisten sebaiknya sebelum melakukan praktikum harus memahami dan membaca dulu buku petunjuk praktikum agar tidak terjadi kesalahan pada penggunaan alat dan pada proses praktikum berlangsung.

DAFTAR PUSTAKA

Bishop, Owen. 2002. Dasar-dasar Elektronika. Jakarta: Erlangga.
Sutanto. 1994. Rangkaian Elektronika (analog).Jakarta: UI.
Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dasar dan penerapannya. Bandung : ITB.
Tipler, Paul A. 2001. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.
Woollard, Barry. 2003. Elektronika Praktis. Jakarta: PT Anem Kosong Anem.