Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Waktu Rangkaian Pemroses Energi dan Pemroses Sinyal
Isi Pelajaran #6 Rangkaian Pemroses Energi Pengukur Tegangan dan Arus Penyaluran Daya Diagram Satu Garis Rangkaian Pemroses Sinyal Rangkaian Dengan Dioda Rangkaian Dengan OpAmp
Pengukur Tegangan Searah Pengukur Arus Searah 50 mA R sh 10 100 A I sh 50 mA I5I5 10 + v = 750 V Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)
Pengukuran Resistansi ++ I V RxRx ++ I V RxRx Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)
Penyaluran Daya 0,4 0,03 0,8 0,06 40+20=60A 20A (0,4 /km) Batere + 550V 40A 20A (0,03 /km) 1 km 3 km +V1+V1 +V2+V2 Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)
Diagram Satu Garis 0,43 0,86 550V 40A20A Gardu Distribusi + 550V 40A 20A (0,4 /km) (0,03 /km) 1 km 3 km 0,4 0,03 0,8 0,06 40+20=60A 20A +V1+V1 +V2+V2 Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)
100A 0,01 0,025 0,015 A D BC 180A v D = 250 V v A = 255 V CONTOH: Hitung arus saluran Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)
Penurunan Diagram Satu Garis ++ ++ A A' B'C' D' B CD R AB V1V1 V2V2 I AB I BC I CD R CD R AB ’ R CD ’ I AB ’ I BC ’ I5I5 R BC ’ R BC ++ ++ A A' B' C' D' B CD R AB +R AB’ V1V1 V2V2 I AB I BC I CD R CD +R CD’ R BC +R BC’ I BB’ R AB +R AB’ R BC +R BC’ R CD +R CD’ ADBC I CC’ Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)
Jaringan Distribusi Daya Daya yang diserap saluran 50A 20A 60A 0,05 0,1 0,04 250V X A B C Hitung daya yang diserap saluran Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)
0,1 0,15 50A 20A 60A 0,05 0,1 0,04 250V X A B C Jaringan Distribusi Daya Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)
A B C D E F 0,01 0,02 0,01 0,03 0,01 70A 120A 60A 80A 30A I1I1 I2I2 I3I3 I4I4 I5I5 I6I6 Hitung arus di saluran Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)
Rangkaian Dengan Dioda Rangkaian Dengan OP AMP
Rangkaian Dengan Dioda
Dioda Ideal i v 0 i v 0 i v 0 vava +vD+vD iDiD +va+va +v+v +vD+vD iDiD Rangkaian Dengan Dioda nyata ideal
Penyearah Setengah Gelombang v i VmVm I as 22 0 tt 0 Jika v = 220sin t sedangkan R = 5k , maka I as = 220/5000 = 0,014 A v + v D RLRL + i + Rangkaian Dengan Dioda
Penyearah Gelombang Penuh Rangkaian Jembatan v i VmVm I as tt 22 0 0 i v + RLRL + i A B D1D1 D4D4 D3D3 D2D2 C D Rangkaian Dengan Transformator ber-titik-tengah v + R i1i1 i2i2 +v1v2++v1v2+ D1D1 D2D2 i Rangkaian Dengan Dioda
Filter Kapasitor Waktu dioda konduksi, kapasitor terisi sampai v C = v maks. C yang diperlukan Vm 0 V m tt vCvC TT v R =v C iDiD iRiR v + v D + RLRL +vR+vR C iCiC Waktu tegangan menurun, dioda tidak konduksi. Terjadi loop tertutup RC seri. Rangkaian Dengan Dioda
Pemotong Gelombang + V +vD+vD +vR+vR i +v1_+v1_ DiodaivRvR konduksi tak konduksi 00 Rangkaian Dengan Dioda v V v1v1 v R = v 1 –V, dengan bagian negatif ditiadakan oleh dioda t 0
vD+vD+ ++ 2 V R +vs+vs +v2+v2 iDiD A v1v1 v2v2 8 88 22 Dioda vsvs v2v2 konduksi tak konduksi CONTOH: Rangkaian Dengan Dioda tt v2=v1v2=v1 v2v2 v1v1 [V] v2v2
0,7 V i B = ? + 4,7 V +vA+vA i A P 1k ++ + 0,7 V D1D1 D2D2 v A = 1 V D1D1 D2D2 vPvP iBiB konduksitak konduksi tak mungkin tak konduksi konduksi mungkin konduksi tak mungkin tak konduksi CONTOH: Rangkaian Dengan Dioda
Rangkaian Dengan Op Amp
Penguat Operasional (OP AMP) ++ catu daya positif catu daya negatif keluaran masukan non-inversi masukan inversi ++ v P + iPiP v N + iNiN + v o ioio + v N v P V CC +V CC v o Top +V CC : catu daya positif V CC : catu daya negatif v P = tegangan masukan non-inversi; v N = tegangan masukan inversi; v o = tegangan keluaran; Diagram disederhanakan i P = arus masukan non-inversi; i N = arus masukan inversi; i o = arus keluaran; Rangkaian Dengan OpAmp
Karakteristik Alih v P v N vovo +V CC V CC disebut gain loop terbuka (open loop gain) Nilai sangat besar, biasanya lebih dari 105. Selama nilai netto ( v P v N ) cukup kecil, v o akan proporsional terhadap masukan. Akan tetapi jika (v P v N ) > V CC OP AMP akan jenuh; tegangan keluaran tidak akan melebihi tegangan catu V CC ParameterRentang nilaiNilai ideal 10 5 10 8 RiRi 10 6 RoRo 10 100 0 V CC 12 24 V Rangkaian Dengan OpAmp
Model Ideal OP AMP ++ RiRi RoRo + v o iPiP iNiN v P + v N + + ioio (v P v N ) atau Karena sangat besar, dapat dianggap = , sedangkan V CC tidak lebih dari 24 Volt, maka (V CC / ) = 0 sehingga v P = v N. R i dapat dianggap sehingga arus masuk di kedua terminal masukan dapat dianggap nol, i P = i N = 0. Jadi untuk OP AMP ideal : Rangkaian Dengan OpAmp
Penguat Non-Inversi ++ ++ iPiP iNiN vPvP vsvs vNvN R1R1 R2R2 vo vo umpan balik Rangkaian Dengan OpAmp
++ ++ 2k iBiB 5V 2k 1k +vB+vB R B =1k vovo Resistansi masukan : v B = ? i B = ? p B = ? CONTOH: Rangkaian Dengan OpAmp
Resistansi masukan R2R2 ++ ++ + v o R1R1 R3R3 vsvs A i in R4R4 R5R5 B R2R2 ++ ++ +vo+vo R1R1 R3R3 VTVT A RTRT B CONTOH: Rangkaian Dengan OpAmp
++ ++ iPiP iNiN vPvP vsvs vNvN R vo vo ioio Penyangga (buffer) Penguat Inversi R2R2 ++ ++ i1i1 iNiN vPvP vsvs vNvN R1R1 vo vo i2i2 umpan balik A Rangkaian Dengan OpAmp
R2R2 ++ ++ + v o R1R1 R3R3 vsvs A i in CONTOH: Rangkaian Dengan OpAmp
R2R2 ++ ++ +vo+vo R1R1 R3R3 vsvs A i in R4R4 R5R5 B R2R2 ++ ++ +vo+vo R3R3 VTVT A RTRT CONTOH: Rangkaian Dengan OpAmp
Penjumlah RFRF ++ ++ i2i2 iNiN vPvP v2v2 vNvN R1R1 vo vo iFiF A ++ v1v1 i1i1 R2R2 Rangkaian Dengan OpAmp
++ v2v2 vo vo v1v1 R R R ++ v2v2 vo vo v1v1 R R R R A CONTOH: Rangkaian Dengan OpAmp
Pengurang (Penguat Diferensial) R3R3 ++ ++ i2i2 iNiN v2v2 R1R1 +vo+vo iPiP ++ v1v1 i1i1 R2R2 R4R4 Jika kita buat R 1 = R 2 = R 3 = R 4 maka v o = v 2 v 1 Jika v 2 dimatikan: Jika v 1 dimatikan: Rangkaian Dengan OpAmp
Integrator C ++ iRiR iNiN vPvP +vs+vs vNvN R + v o iCiC A Diferensiator C ++ iCiC iNiN vPvP +vs+vs vNvN R + v o iRiR A Rangkaian Dengan OpAmp
Diagram Blok K v1v1 vovo ++ R1R1 R2R2 vo vo v1 v1 Penguat Non-Inversi K v1v1 vovo R2R2 _+_+ v1v1 R1R1 vo vo Penguat Inversi RFRF ++ v2v2 R1R1 vo vo v1v1 R2R2 Penjumlah K1K1 v1v1 vovo v2v K2K2 K1K1 v1v1 vovo v2v K2K2 R3R3 ++ v2v2 R1R1 vo vo v1v1 R2R2 R4R4 Pengurang Rangkaian Dengan OpAmp
Hubungan Bertingkat ++ v1v1 v2v2 vovo ++ v3v3 ++ v1v1 v2v2 v3v3 vovo K1K1 K1K1 K2K2 K3K3 Rangkaian Dengan OpAmp
Courseware Analisis Rangkaian Listrik di Kawasan Waktu Rangkaian Pemroses energi Rangkaian Pemroses Sinyal Sudaryatno Sudirham