Studi Elektronika: Pembebanan March 25, 2011

1

PEMBEBANAN

2011©Zainal Abidin

Pembebanan adalah penambahan beban/resistansi pada suatu rangkaian elektronik yang mengakibatkan penurunan atau jatuh tegangan. Pembebanan merupakan hal yang dihindari dalam dunia elektronika. Setiap rangkaian elektronik memerlukan pasokan daya listrik yang dapat dipenuhi oleh power supply. Setiap komponen elektronik memiliki resistansi/hambatan dalam (Rdalam), sehingga rangkaian elektronik juga memilikinya. Ketika power supply dihubungkan dengan sebuah rangkaian elektronik lain, maka Rdalam power supply (RA) terangkai menjadi satu dengan Rdalam rangkaian (RB) tersebut seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut ini:

Gambar 1 Power supply yang terangkai

dengan rangkaian elektronik lain

� : Sumber DC v0 : Tegangan output

v0�IL.RB

v0� εRA RB

� .RB

v0� RBRA RB

� .ε

RB�RA � RBRA RB

� �1 � v0�ε

(tidak terjadi pembebanan)

RB�RA � RBRA RB

� � 1RA

� v0� εRA

(terjadi pembebanan) Berdasarkan uraian di atas, kita memerlukan informasi mengenai hambatan dalam dari suatu rangkaian elektronik beserta power supply sebagai dasar pengujian terhadap rangkaian tersebut. Dengan melakukan pengukuran pada output (keluaran) suatu peralatan atau rangkaian elektronik, kita dapat menentukan hambatan dalam dari rangkaian tersebut, yaitu: dengan menggunakan voltmeter dan amperemeter yang terpasang seperti pada Gb. 2. Voltmeter yang digunakan hendaknya mempunyai hambatan dalam jauh lebih besar daripada hambatan dalam rangkaian elektronik yang akan diukur, misalnya: RC. Sedangkan amperemeter yang digunakan hendaknya mempunyai hambatan dalam jauh lebih kecil daripada RC, sehingga kedua instrumen tersebut tidak membebani peralatan atau rangkaian elektronik yang akan diukur.

Studi Elektronika: Pembebanan March 25, 2011

2

Hambatan dalam (RC) dapat diperoleh dari lengkung pembebanan, yaitu: dengan membuat grafik yang menunjukkan hubungan antara v0 dengan arus beban IL� v0

RL seperti yang terlihat

pada Gb. 3.

Gambar 2 Desain pengukuran hambatan dalam dari suatu peralatan

atau rangkaian elektronik

Gambar 3 Lengkung pembebanan

Dengan mengubah RL, kita dapat mengubah nilai arus beban (IL). Untuk tiap nilai IL, tegangan keluaran v0 diukur dan dibuat grafiknya seperti pada Gb 3. Persamaan grafik tersebut adalah: vvvv0000 � � � � ε ε ε ε ---- IIIILLLL....RRRRdalamdalamdalamdalam , yaitu: suatu garis lurus memotong sumbu IL=0 pada nilai v0=ε dan mempunyai kemiringan=Rdalam. RL yang digunakan hendaknya memiliki daya lesap maksimum yang lebih tinggi daripada konsumsi daya rangkaian. Pemilihan ini supaya tidak merusak RL ataupun rangkaian yang akan diukur.

Konsumsi daya�V.I Konsumsi daya�ε. ε

R!"#"$ R%�

Konsumsi daya� ε&

R!"#"$ R%

Gunakan potensiometer dengan daya lesap maksimum tertinggi. Daya lesap maksimum suatu potensiometer dapat diketahui dengan membuat rangkaian seperti pada Gb. 4.

Gambar 4 Desain pengukuran daya lesapan maksimum

Jumper berfungsi untuk memudahkan kita dalam proses pengukuran resistansi VR1. Oleh karena pengukuran resistansi harus dalam keadaan tidak terhubung dengan power supply, maka jumper dilepas saat menggunakan ohmmeter dan dipasang ketika memulai pengukuran tegangan keluaran dari rangkaian tersebut.

Studi Elektronika: Pembebanan March 25, 2011

3

Berdasarkan hasil pengukuran di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa potensiometer 50K mampu melesapkan daya > 300 mW. Sehingga dapat digunakan untuk eksperimen elektronika arus lemah, terutama: rangkaian pengkondisi sinyal ke mikrokontroler.