Dasar Teori Laporan Osiloskop

Document Sample
Dasar Teori Laporan Osiloskop Powered By Docstoc
					                                    PERCOBAAN L3
                                      OSILOSKOP

A. TUJUAN
    1. Mengukur besar tegangan AC dan DC
    2. Mengukur besar frekuensi sinyal AC
    3. Mengukur besar frekuensi sinyal AC dengan pola Lissajous
    4. Mengukur beda fase rangkaian RL dan RC dengan pola Lissajous


B. DASAR TEORI
          Bagian utama osiloskop adalah tabung sinar katode, yang memiliki bentuk seperti
gambar tersebut di bawah ini :




                            Gambar 1. Tabung sinar katoda osiloskop
          Cara kerja sederhana dari tabung sinar katode dibagi menjadi tiga tahap operasional,
yaitu :
1. Semua penembak elektron menghasilkan berkas sinar elektron yang bergerak sepanjang
    sumbu tabung.
2. Bila pada plat-plat pengatur defleksi horisontal diberikan tegangan, berkas sinar elektron
    akan dibelokkan dari plat negatif ke plat positif. Sedang plat pengatur defleksi vertikal
    dapat membelokkan berkas sinar elektron dalam arah vertikal ke atas atau ke bawah,
    bergantung pada arah polaritas tegangan , dan besar simpangannya ditentukan oleh besar
    tegangan yang diberikan.
3. Pada saat berkas sinar elektron mengenai layar flourescent, timbul berkas cahaya pada
    layar tersebut. Cahaya yang menunjukkan posisi elektron ini bergantung pada besar dan
    arah tegangan yang diberikan pada plat defleksi vertikal dan plat defleksi horisontal.
              Pada kabel/probe osiloskop terdapat dua macam penyambung yaitu pengait
    (panjang) digunakan sebagai masukan positif/warna merah dan penjepit (pendek)
    digunakan sebagai masukan negatif/ground (warna hitam).
Tombol-tombol dasar yang umum terdapat pada osiloskop adalah :
  Inten               : pengatur terang gelapnya garis (trace) yang tampak pada layar.
  Focus               : pengatur ketajaman trace
  Volt/Div            :     pengatur sensivitas pengatur vertikal dalam langkah tertentu
                           (sudah dikalibrasi oleh pabrik pembuatnya)
  Time/Div           : pengatur periode signal gigi gergaji untuk keperluan penyapuan
                          horisontal (horizontal sweep) agar signal yang dimasukkan ke
                          masukan vertikal dapat ditampilkan sebagai fungsi linier dari waktu
  AC-DC-GND          : menentuka jenis pengkopelan SIGNAL INPUT dengan masukan
                          penguat vertikal dan horisontal. AC berarti SIGNAL dikopel lewat
                          kapasitor, DC berarti SIGNAL dikopel langsung, GND berarti
                          masukan penguat dihubungkan dengan ground
  GND                : terminal ground
  CH 1 atau X        : terminal masukan untuk penguat horisontal
  CH2 atau Y         : teriminal masukan untuk penguat vertikal
  Power (warna hijau) : tombol ON – OFF
  Ext.Trig                : terminal masukan untuk penyulutan (trigeering) osilator horisontal
                           dari luar. Bila saklar triger mde set ke variabel mode maka osilator
                           horisantol ditriger oleh signal yang diberikan ke masukan vertikal
  CH1-CH2-ADD-DUAL             : terminal atau mode yang digunakan pada masukan osiloskop
                                 (terminal yang sedang aktif digunakan)


Pengkalibrasian Alat :
1. Bila yang dikalibrasi adalah CH1, maka letakkan tombol CH1-CH2-Add-Dual pada posisi
    CH1
2. Letakkan ujung dari probe (pengait ) dari CH1 ke CAL’D (berada di bawah layar
    osiloskop)
3. Membran tombol volt/div pada posisi 1 volt. Atur agar kedua trace (atas dan bawah)
    berada pada jarak yang sama dari posisi normal / 1 kotak, putar tombol berwarna abu-
    abu untuk melebar-sempitkan trace.
4. Untuk kalibrasi ini jika probe yan dipasang di CAL’D adalah CH1, maka tombol abu-abu
    dari Volt/Div yang diputar adalah yang berada pada CH1, begitu pula sebaliknya
5. Bila yang dikalibrasi adalah CH2, maka letakkan tombol CH1-CH2-Add-Dual pada posisi
    CH2 lakukan langkah selanjutnya
6. Setelah pengkalibrasian tersebut, maka tombol yang berwarna abu-abu dari Volt/Div
    yang sudah dikalibrasi tidak boleh diputar, karena akan mengubah kalibrasi tersebut.
    Yang boleh diputar adalah tombol yang berwarna putih dari Volt/Div tersebut.
Setelah dikalibrasi, jangan mengubah tombol berwarna abu-abu!


Contoh pengukuran tegangan puncak – AC :
1. Hubungkan tegangan yang akan diukur (dalam hal ini AFG) ke probe osiloskop
   (CH1/CH2)
2. Atur tombol AC-GND-DC pada AC
3. Bila pengukuran dengan probe CH1 dan sensitivitas 5 Volt/Div
    Tegangan puncak (Vpp) = harga yang ditunjukkan oleh Volt/Div x simpangan dari
    puncak ke puncak.




                                                6 - Div    Vpp = 5 Volt/Div x 6 Div = 30 Div




    Jika bentuk gelombang tegangan berupa sinus, maka :




Contoh pengukuran tegangan puncak – DC :
1. Atur tombol AC-GND-DC pada posisi GND. Trace menunjukkan tegangan nol
2. Hubungkan tegangan yang akan diukur ke probe osiloskop (CH1/CH2)
3. Arahkan tombol AC-GND-DC pada posisi DC. Trace akan bergeser ke atas (positif) dan
    jika ke bawah berarti negatif
4. Bila pengukuran dengan probe CH1 dan sensitivitas 2 Volt/Div, maka :
    Tegangan DC = harga yang ditunjukkan oleh Volt/Div x pergeseran
                                3
                                2
                                1
                                0

     Tegangan DC = 2 volt/Div x 3 = 6 V


 Contoh pengukuran frekuensi
 Pengukuran frekuensi diperoleh dari pengukuran periode (T)
 Periode (T = 1/f) = harga yang ditunjuk oleh Time/Div x jarak satu siklus pada layar (Div)
                                          Bila pengukuran dengan probe CH1 dan sensitivitas
                                          0,5 ms/Div, maka :




                  6 Div


Contoh pengukuran frekuensi dengan pola Lissajous
Metode ini dipakai untuk mengukur frekuensi dengan menggunakan signal yang telah
diketahui frekuensinya sebagai referensi. Dengan menggunakan perbandingan frekuensi dapat
dihitung melalui persamaan :




 Contoh pengukuran beda fase
 Beda fase rangkaian RC
        Pada analisis rangkaian AC, R dan Xc dinyatakan sebagai kuantitas fasor seperti pada
 Gambar 3 (a) di bawah ini. Sedangkan impedansi Z dinyatakan sebagai penjumlahan fasor
 dari R dan Xc seperti pada Gambar 3(b). Sehingga beda fase dari rangkaian RC dinyatakan
 dengan persamaan berikut :
   Gambar 2. Rangkaian RC                              Gambar 3. Impedansi rangkaian RC




Beda fase rangakaian RL
       R dan XL dinyatakan sebagai kuantitas fasor seperti pada Gambar 5(a) dan impedansi
Z dinyatakan sebagai penjumlahan fasor dari R dan XL seperti pada Gambar 5(b) di bawah ini.
Sehingga beda fase dari rangkaian RC dinyatakan dengan persamaan berikut :




       Gambar 4. Rangkaian RL                     Gambar 5. Impedansi rangkaian RL


Pengukuran beda fase dengan menggunakan pola Lissajous digunakan persamaan :




C. ALAT DAN BAHAN
  1. Osiloskop
  2. Audio Frecuency Generator (AFG)
  3. Adaptor 220 – 6V
  4. Rangkaian RLC
5. Kabel-kabel penghubung


D. PROSEDUR EKSPERIMEN
 Pengukuran tegangan AC:
 1. Atur AFG pada frekuensi 50 Hz kemudian hubungkan dengan osiloskop ke CHx
    (CH1)
 2. Atur tombol AC-GND-DC kr posisi AC
 3. Atur tombol CH1-CH2-Dual-Add ke posisi CH1
 4. Atur tombol Volt/Div sehingga diperoleh amplitudo yang besar dan catat ...... Volt/Div
 5. Hitung jumlah skala (Div) vertikal dari puncak ke puncak
 Pengukuran frekuensi :
 6. Atur Time/Div sehingga diperoleh panjang gelombang yang besar dan catat ......
    ms/Div
 7. Hitung jumlah skala (Div) horisontal untuk satu siklus (satu gelombang)
 Pengukuran tegangan DC :
 8. Lepaskan hubungan dengan AFG dan kemudian hubungkan dengan adaptor
 9. Atur tombol AC – DC pada adaptor pada posisi DC
 10. Arahkan tombol AC-GND-DC pada posisi GND. Trace akan menunjuk tegangan nol
 11. Arahkan tombol pada posisi DC, trace akan bergeser ke atas (positif) atau ke bawah
    (negatif)
 Pengukuran frekuensi dengan pola Lissajous
 1. Lakukan langkah kerja percobaan
 2. Atur Time/Div pada posisi H – in
 3. Hubungkan AFG ke X – input (CH1) dan adaptor pada posisi AC ke Y – input (CH2)
 4. Atur f – AFG = 25, 50, 75 dan 100 Hz. Bagaimana bentuk pola lisajous masing-
    masing dan berapa f – adaptor dari masing-masing pola?
    Catatan : Atur AFG sehingga gambar yang terbentuk bergerak lambat
 Pengukuran beda fase :
 1. Lepaskan semua hubungan dengan AFG maupun adaptor, atur osiloskop seperti
    langkah awal
 2. Buat rangkaian seperti Gambar 6(a) pada buku, atur f – AFG = 10 Hz
 3. Semua tombol AC-GND-DC pada kedua channel pada posisi AC
 4. Amati pola Lisajous yang terbentuk, catat y dan ym
 5. Ubah f – AFG = 50 Hz
6. Lakukan untuk Gambar 6(b)


E. HASIL PENGAMATAN
   Tabel 1. Hasil pengukuran frekuensi dan tegangan puncak ACdan DC
   Pengukuran                V-AC         V-DC    T
   Volt/Div (V)              5 mV         5 mV
   Time/Div (ms)                                  5 ms
   Σ (skala atau Div) 2,5                 11,8    4
   V-AC                      4,42
   T                                              0,02
   V-DC                                   0,009


   Tabel 2. Hasil pengukuran frekuensi dengan pola Lisajous
   f (Hz)      20       50       75   100
   nx          2        0        4    8
   ny          1        0        2    4


   Tabel 3. Hasil pengukuran beda fase rangkaian LR
   f (Hz)           10       50
   Ym (skala)       3,3      3,5
   Y (skala)        1        0,4


   Tabel 4. Hasil pengukuran beda fase rangkaian RC
   f (Hz)           10       50
   Ym (skala)       3,9      4
   Y (skala)        1,3      0,5

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:3001
posted:2/5/2012
language:
pages:7