Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Waktu Rangkaian Pemroses Energi dan Pemroses Sinyal.

Presentasi berjudul: "Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Waktu Rangkaian Pemroses Energi dan Pemroses Sinyal."— Transcript presentasi:

1 Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Waktu Rangkaian Pemroses Energi dan Pemroses Sinyal

2 Isi Pelajaran #6 Rangkaian Pemroses Energi Pengukur Tegangan dan Arus Penyaluran Daya Diagram Satu Garis Rangkaian Pemroses Sinyal Rangkaian Dengan Dioda Rangkaian Dengan OpAmp

3

4 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)

5 Pengukuran Resistansi ++ I V RxRx ++ I V RxRx Rangkaian Pemroses Energi (Arus Searah)

6 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)

7 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)

8 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)

9 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)

10 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)

11 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)

12 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)

13  Rangkaian Dengan Dioda  Rangkaian Dengan OP AMP

14 Rangkaian Dengan Dioda

15 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

16 Penyearah Setengah Gelombang v i VmVm I as  22 0 tt 0 Jika v = 220sin  t sedangkan R = 5k , maka I as = 220/5000  = 0,014 A v + v D RLRL + i + Rangkaian Dengan Dioda

17 Penyearah Gelombang Penuh Rangkaian Jembatan v i VmVm I as tt  22 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

18 Filter Kapasitor Waktu dioda konduksi, kapasitor terisi sampai v C = v maks. C yang diperlukan Vm 0  V m tt vCvC TT 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

19 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

20 vD+vD+ ++ 2 V R +vs+vs +v2+v2 iDiD A v1v1 v2v2 8 88 22 Dioda vsvs v2v2 konduksi tak konduksi CONTOH: Rangkaian Dengan Dioda -10 -5 0 5 10 0 tt v2=v1v2=v1 v2v2 v1v1 [V] v2v2

21 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

22 Rangkaian Dengan Op Amp

23 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  7272 6363 5454 8181  + 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

24 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  10 13   RoRo 10  100  0   V CC  12   24 V Rangkaian Dengan OpAmp

25 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

26 Penguat Non-Inversi ++ ++ iPiP iNiN vPvP vsvs vNvN R1R1 R2R2 vo vo umpan balik Rangkaian Dengan OpAmp

27 ++ ++ 2k  iBiB 5V 2k  1k  +vB+vB R B =1k  vovo Resistansi masukan : v B = ? i B = ? p B = ? CONTOH: Rangkaian Dengan OpAmp

28 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

29 ++ ++ 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

30 R2R2 ++ ++ + v o R1R1 R3R3 vsvs A i in CONTOH: Rangkaian Dengan OpAmp

31 R2R2 ++ ++ +vo+vo R1R1 R3R3 vsvs A i in R4R4 R5R5 B R2R2 ++ ++ +vo+vo R3R3 VTVT A RTRT CONTOH: Rangkaian Dengan OpAmp

32 Penjumlah RFRF ++ ++ i2i2 iNiN vPvP v2v2 vNvN R1R1 vo vo iFiF A ++ v1v1 i1i1 R2R2 Rangkaian Dengan OpAmp

33 ++ v2v2 vo vo v1v1 R R R ++ v2v2 vo vo v1v1 R R R R A CONTOH: Rangkaian Dengan OpAmp

34 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

35 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

36 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 v2v2 ++++ K2K2 K1K1 v1v1 vovo v2v2 ++++ K2K2 R3R3 ++ v2v2 R1R1 vo vo v1v1 R2R2 R4R4 Pengurang Rangkaian Dengan OpAmp

37 Hubungan Bertingkat ++ v1v1 v2v2 vovo ++ v3v3 ++ v1v1 v2v2 v3v3 vovo K1K1 K1K1 K2K2 K3K3 Rangkaian Dengan OpAmp

38 Courseware Analisis Rangkaian Listrik di Kawasan Waktu Rangkaian Pemroses energi Rangkaian Pemroses Sinyal Sudaryatno Sudirham