Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom RANGKAIAN CLIPPER Oleh : Danny Kurnianto, ST Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto

RANGKAIAN CLIPPER Rangkaian Clipper adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk memotong bagian dari sinyal input tanpa mengubah bagian sisanya dari sinyal sinusoida. Rangkaian penyearah setengah gelombang merupakah salah satu contoh yang paling mudah dari suatu rangkaian clipper. Gambar 1. Contoh sinyal hasil pemotongan sinyal masukan

Rangkaian Clipper Seri Rangkaian clipper seri seperti yang ditunjukkan pada gambar 2 dibawah ini. Tanggapan sinyal untuk rangkaian clipper pada gambar 2 ditunjukkan pada gambar dibawah ini Gambar 2. Rangkaian Clipper Seri Gambar 3. Tanggapan sinyal rangkaian clipper pada gambar 2

Penambahan sebuah sumber tegangan dc pada rangkaian clipper akan berpengaruh pada sinyal keluarannya. Ada beberapa tahapan untuk menganalisis rangkaian clipper pada gambar 4 disamping, yaitu: Tentukan apakah dioda ON/OFF dengan melihat rangkaian, untuk rangkaian disamping Vi harus positif dan nilainya lebih besar dari V agar dioda ON. Daerah negatif pada sinyal masukan akan memaksa dioda menjadi OFF Tentukan nilai tegangan yang menyebabkan kondisi dioda berubah dari ON ke OFF atau sebaliknya. Untuk dioda ideal, transisi akan terjadi pada nilai Vd = 0 dan Id = 0. sehingga untuk gambar 4 diperoleh: Gambar 4. Penambahan sumber tegangan dc

-Vi + V + Vd + Id.R = 0 -Vi + V + 0 + 0 = 0 Vi = V 3. Perhatikan polaritas Vi dan Vo, tentukan persamaan Vo. Pada saat rangkaian tertutup maka nilai Vo dapat dicari dengan menggunakan hukum Kirchoff sebagai berikut: -Vi + V + Vo = 0 Vo = Vi - V -Vi + V + Vd + Id.R = 0 -Vi + V + 0 + 0 = 0 Vi = V Gambar 6. Vo saat rangkaian tertutup Gambar 5. Nilai tegangan saat transisi Saat tegangan input (Vi) lebih besar dari nilai V maka rangkaian tertutup (dioda ON) dan saat tegangan input (Vi) kurang dari nilai V maka rangkaian terbuka (dioda OFF).

4. Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasarkan nilai sesaat Vi 4. Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasarkan nilai sesaat Vi. Untuk Vm > V maka rangkaian tertutup dan Vo = Vm – V. Saat Vm = V dioda berubah keadaan , saat Vi = - Vm maka Vo = 0 V, Sketsa Vo ditunjukkan seperti ada Gambar 8 dibawah ini. Gambar 7. Saat dioda ON Gambar 8. Sketsa Vo terhadap Vi

Rangkaian Clipper Pararel Pada rangkaian clipper pararel, dioda dipararelkan dengan tegangan keluaran (Vo). Rangkaian clipper pararel yang paling sederhana seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9. Gambar 9. Rangkaian clipper pararel Gambar 10. Tanggapan sinyal clipper pararel

Jika ditambahkan sebuah sumber tegangan dc pada rangkaian clipper pararel, maka akan berpengaruh pada sinyal keluarannya. Dari gambar 11 diatas, tentukan tegangan keluaran Vo berdasarkan rangkaian clipper diatas ? Jawab: Dengan polaritas dan arah dioda pada Gambar 11 menyebabkan dioda akan berada pada kondisi “ON” saat sinyal masukan berada pada daerah negatif. Pada saat dioda “ON” maka ilustrasi rangkaian seperti ditunjukkan pada Gambar 12. Gambar 11. Penambahan sumber dc pada clipper Gambar 12. Ilustrasi sat dioda ON

Vi saat kondisi transisi adalah -Vi + Id.Vr + V = 0 -Vi + 0 + V = 0 Dimana pada terminal keluaran mempunyai tegangan Vo = V = 4 Volt. Keadaan transisi dioda dapat ditentukan saat Id = 0 A dan Vd = 0 V, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 13. Vi saat kondisi transisi adalah -Vi + Id.Vr + V = 0 -Vi + 0 + V = 0 Vi = V = 4 Volt Sumber tegangan DC dapat menekan dioda dalam kondisi ON saat tegangan masukan (Vi) kurang dari 4 Volt dan saat tegangan masukan lebih besar dari 4 volt, maka dioda dalam kondisi OFF. Pada saat open circuit, tegangan keluaran (Vo) sama dengan tegangan masukan (Vi). Gambar 13. Keadaan transisi Gambar 14. Saat dioda OFF

Gambar 15. Grafik tanggapan tegangan keluaran

Beberapa contoh rangkaian clipper dan grafik keluarannya