Tegangan masukan (V in) adalah sebuah tegangan sinus sioda.
Asumsikan sebuah perilaku dioda ideal, pada setengah sinyal positif dioda mendapat pemberian bias maju (forward bias) sehingga menyebabkan setengah sinyal positif muncul pada RL atau beban.
Kondisi ini membuat dioda berlaku sebagai penghantar. Pada setengah putaran negatif, dioda mendapat bias mundur (reverse bias), sehingga dioda dalam kondisi tidak menghantar, oleh karena itu rangkaian memotong sinyal setengah negatif.
Tegangan output (V out) setengah gelombang merupakan sebuah tegangan DC yang bergerak naik sampai maksimum dan menurun sampai nol, dan tetap nol selama sinyal negatif.
Pada prinsipnya, nilai DC setengah gelombang diperoleh dari :
karena nilai dari = 0,318V, sehingga :
Frekuensi Keluaran
Frekuansi keluaran sama dengan frekuensi masukan. Tiap-tiap putaran masukan menghasilkan satu putaran tegangan keluaran. Dengan demikian kita dapat menulis :
Penyearah Gelombang Penuh
Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh
Perhatikan grounded center tap pada kumparan sekunder trafo ! Mengapa demikian ?
Rectifier gelombang penuh sama dengan rectifier ½ gelombang sehingga masing-masing rectifier gelombang penuh memiliki tegangan yang sama (equal) dengan setengah tegangan sekunder D1 menghantar ke sinyal setengah positif, dan dioda D2 menghantar ke sinyal setengah negatif. Hasilnya arus beban rectifier mengalir selama setengah sinyal bersama-sama.
Rectifier gelombang penuh berbuat sama dengan dua kali bolak-balik pada rectifier setengah gelombang.
Nilai DC atau Nilai Rata-rata
Karena sinyal gelombang penuh mempunyai dua kali sinyal setengah positif, DC atau nilai rata-rata barnilai dua kali nilai DC setengah gelombang.
Pada prinsipnya, nilai DC penyearah gelombang penuh diperoleh dari :
karena nilai dari = 0,636 V, sehingga :
Frekuensi Keluaran
Pada sebuah rectifier gelombang penuh, sesuatu tidak biasa terjadi pada frekuensi keluaran. Tegangan saluran AC mempunyai frekuensi 60 Hz. Karena itu, periode masukkannya sama dengan :
Karena penyearahan gelombang penuh, periode sinyal gelombang penuh adalah setengah periode masukan :
sehingga kita dapatkan :
Frekuensi sinyal gelombang penuh adalah dua kali frekuensi masukan. Hal ini beralasan karena sebuah keluaran gelombang penuh mempunyai dua kali periode masukan gelombang sinus, hanya saja rectifier gelombang penuh membalikkan masing-masing periode setengah negatif sehingga kita mendapatkan jumlah dua kali periode positif. Akibatnya, adalah penggandaaan frekuensi sehingga :
Gelombang penuh :
Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan
Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan
Rectifier jembatan menyerupai rectifier gelombang penuh sebab ia memproduksi tegangan keluaran gelombang penuh. Dioda-dioda D1 dan D2 menghantar di atas setengah periode positif dan D3 dan D4 menghantar di atas setengah periode negatif. Sebagai hasilnya arus beban rectifier mengalir selama di antara setengah periode.
Nilai Rata-rata dan Frekuensi Keluaran
Karena sebuah penyearah jembatan menghasikan sebuah keluaran gelombang penuh, persamaan untuk nilai rata-rata dengan frekuensi keluaran sama seperti yang diberikan untuk penyearah gelombang penuh :