LAPORAN OSILOSKOP REAL Nya Miii [PDF]

Citation preview

A. TUJUAN PERCOBAAN Setelah melaksanakan praktek, maka diharapkan dapat: 1. Melihat bentuk-bentuk gelombang listrik dalam layar osiloskop; 2. Mengukur besar tegangan maksimum maupun puncak ke puncak dari masing-masing gelombang listrik; 3. Mengukur besar frekuensinya; 4. Mengukur beda phasa denngan metode dua saluran dan metode X-Y; 5. Mengukur perbandingan frekuensi dari gelombang listrik. B. TEORI DASAR 1) Pengenalan Osiloskop Osiloskop atau sering dikenal dengan CRO (Cathode-Ray Oscilloscope = osiloskop sinar katoda) merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik, beserta frekuensi dan fasenya, sekaligus menampilkan bentuk sinyal dari tegangan tersebut. Multimeter dapat juga digunakan untuk mengatur tegangan, namun tidak dapat dipakai untuk mengamati bentuk dari sinyal tegangan. Di sinilah keunggulan penggunaan CRO dibandingkan multimeter. Namun yang harus diperhatikan, nilai tegangan yang terukur dari multimeter merupakan nilai efektifnya (Veff), sedangkan nilai tegangan yang terukur dari CRO merupakan nilai puncak (Vpeak), dimana : v peak = √ 2 v eff



Gambar 2.1 Osiloskop Pada dasarnya, CRO merupakan pengeplot (plotter) yang menampilkan bentuk sinyal terhadap waktu (untuk single trace) atau terhadap sinyal lain (untuk dual trace). Karena menampilkan bentuk sinyal terhadap waktu, maka osiloskop umumnya dipakai untuk mengamati watak dinamis dari sinyal suatu tegangan.



2) Bagian-Bagian Osiloskop Beserta Fungsinya



Osiloskop terdiri dari dua bagian utama yaitu display dan panel control



Gambar 2.2 Bagian-bagian osiloskop Display menyerupai



tampilan



layar



pada



televisi. Display



pada



Oscilloscope berfungsi sebagai tempat tampilan sinyal uji. Pada Display Oscilloscope terdapat garis-garis melintang secara vertikal dan horizontal yang membentuk kotak-kotak yang disebut dengan div. Arah horizontal mewakili sumbu waktu dan garis vertikal mewakili sumbu tegangan.



Keterangan Gambar 2.2 untuk tampilan layar sebagai berikut: A. Layar Osiloskop B. Trace, garis yang digambar oleh Osiloskop yang mewakili sinyal C. Garis Grid Horizontal D. Garis Grid Vertical E. Garis Tengah Horizontal dan Vertikal Pada kebanyakan aplikasi, grafik yang ditampilkan memperlihatkan bagaimana sinyal berubah terhadap waktu. Seperti yang bisa anda lihat pada gambar di bawah ini ditunjukkan bahwa pada sumbu vertikal(Y)



merepresentasikan tegangan V, pada sumbu horisontal(X) menunjukkan besaran waktu t.



Gambar 2.3 Layar Osiloskop Layar osiloskop dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal dan 10 kotak dalam arah horizontal. Tiap kotak dibuat skala yang lebih kecil. Sejumlah tombol pada osiloskop digunakan untuk mengubah nilai skala-skala tersebut. Osiloskop ‘Dual Trace’ dapat memperagakan dua buah sinyal sekaligus pada saat yang sama. Cara ini biasanya digunakan untuk melihat bentuk sinyal pada dua tempat yang berbeda dalam suatu rangkaian elektronik. Kadang-kadang sinyal osiloskop juga dinyatakan dengan 3 dimensi. Sumbu vertikal(Y) merepresentasikan tegangan V dan sumbu horisontal(X) menunjukkan besaran waktu t. Tambahan sumbu Z merepresentasikan intensitas tampilan osiloskop. Tetapi bagian ini biasanya diabaikan karena tidak dibutuhkan dalam pengukuran.



Panel Control Panel kontrol berisi tombol-tombol yang bisa digunakan untuk menyesuaikan tampilan di layar. Tombol-tombol pada panel osiloskop antara lain : Focus : Digunakan untuk mengatur fokus Intensity : Untuk mengatur kecerahan garis yang ditampilkan di layar Trace rotation : Mengatur kemiringan garis sumbu Y=0 di layar Volt/div : Mengatur berapa nilai tegangan yang diwakili oleh satu div di layar Time/div : Mengatur berapa nilai waktu yang diwakili oleh satu div di layar Position : Untuk mengatur posisi normal sumbu X (ketika sinyal masukannya nol) AC/DC : Mengatur fungsi kapasitor kopling di terminal masukan osiloskop. Jika tombol pada posisi AC maka pada terminal masukan diberi kapasitor kopling sehingga hanya melewatkan komponen AC dari sinyal masukan. Namun jika tombol diletakkan pada posisi DC maka sinyal akan terukur dengan komponen DC-nya dikutsertakan. Ground : Digunakan untuk melihat letak posisi ground di layar.



Channel 1/ 2 : Memilih saluran / kanal yang digunakan. Pada umumnya osiloskop terdiri dari dua kanal (Dual Trace) yang bisa digunakan untuk melihat dua sinyal yang berlainan, misalnya kanal satu dipasang untuk melihat sinyal masukan dan kanal dua untuk melihat sinyal keluaran. Lebih rinci perhatikan



keterangan



gambar



2.2 untuk panel



kontrol Oscilloscope Dual Trace berikut : 1. Tombol Power ON/OFF Tombol Power ON/OFF berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan Osiloskop 2. Lampu Indikator Lampu Indikator berfungsi sebagai Indikasi Osiloskop dalam keadaan ON (lampu Hidup) atau OFF (Lampu Mati) 3. ROTATION Rotation pada Osiloskop berfungsi untuk mengatur posisi tampilan garis pada layar agar tetap berada pada posisi horizontal. Untuk mengatur rotation ini, biasanya harus menggunakan obeng untuk memutarnya. 4. INTENSITY Intensity digunakan untuk mengatur kecerahan tampilan bentuk gelombang agar mudah dilihat. 5. FOCUS Focus digunakan untuk mengatur penampilan bentuk gelombang sehingga tidak kabur 6. CAL CAL digunakan untuk Kalibrasi tegangan peak to peak (VP-P) atau Tegangan puncak ke puncak.



7. POSITION Posistion digunakan untuk mengatur posisi Vertikal (masing-masing Saluran/Channel memiliki pengatur POSITION). 8. INV (INVERT) Saat tombol INV ditekan, sinyal Input yang bersangkutan akan dibalikan. 9. Sakelar VOLT/DIV Sakelar yang digunakan untuk memilih besarnya tegangan per sentimeter (Volt/Div) pada layar Osiloskop. Umumnya, Osiloskop memiliki dua saluran (dual channel) dengan dua Sakelar VOLT/DIV. Biasanya tersedia pilihan 0,01V/Div hingga 20V/Div. 10. VARIABLE Fungsi Variable pada Osiloskop adalah untuk mengatur kepekaan (sensitivitas) arah vertikal pada saluran atau Channel yang bersangkutan. Putaran Maksimum Variable adalah CAL yang berfungsi untuk melakukan kalibrasi Tegangan 1 Volt tepat pada 1cm di Layar Osiloskop. 11. AC – DC Pilihan AC digunakan untuk mengukur sinyal AC, sinyal input yang mengandung DC akan ditahan/diblokir oleh sebuah Kapasitor. Sedangkan pada pilihan posisi DC maka Input Terminal akan terhubung langsung dengan Penguat yang ada di dalam Osiloskop dan seluruh sinyal input akan ditampilkan pada layar Osiloskop. 12. GND Jika tombol GND diaktifkan, maka Terminal INPUT akan terbuka, Input yang bersumber dari penguatan Internal Osiloskop akan ditanahkan (Grounded). 13. VERTICAL INPUT CH-1 Sebagai VERTICAL INPUT untuk Saluran 1 (Channel 1)



14. VERTICAL INPUT CH-2 Sebagai VERTICAL INPUT untuk Saluran 2 (Channel 2) 15. Sakelar MODE Sakelar MODE pada umumnya terdiri dari 4 pilihan yaitu CH1, CH2, DUAL dan ADD. CH1 = Untuk tampilan bentuk gelombang Saluran 1 (Channel 1). CH2 = Untuk tampilan bentuk gelombang Saluran 2 (Channel 2). DUAL = Untuk menampilkan bentuk gelombang Saluran 1 (CH1) dan Saluran 2 (CH2) secara bersamaan. ADD = Untuk menjumlahkan kedua masukan saluran/saluran secara aljabar. Hasil penjumlahannya akan menjadi satu gambar bentuk gelombang pada layar. 16. x10 MAG Untuk pembesaran (Magnification) frekuensi hingga 10 kali lipat. 17. POSITION Untuk penyetelan tampilan kiri-kanan pada layar. 18. XY Pada fungsi XY ini digunakan, Input Saluran 1 akan menjadi Axis X dan Input Saluran 2 akan menjadi Axis Y. 19. Sakelar TIME/DIV Sakelar TIME/DIV digunakan untuk memilih skala besaran waktu dari suatu periode atau per satu kotak cm pada layar Osiloskop. 20. Tombol CAL (TIME/DIV) ini berfungsi untuk kalibrasi TIME/DIV 21. VARIABLE Fungsi Variable pada bagian Horizontal adalah untuk mengatur kepekaan (sensitivitas) TIME/DIV. 22. GND GND merupakan Konektor yang dihubungkan ke Ground (Tanah).



23. Tombol CHOP dan ALT CHOP adalah menggunakan potongan dari saluran 1 dan saluran 2. ALT atau Alternate adalah menggunakan saluran 1 dan saluran 2 secara bergantian. 24. HOLD OFF HOLD OFF untuk mendiamkan gambar pada layar osiloskop. 25. LEVEL LEVEL atau TRIGGER LEVEL digunakan untuk mengatur gambar yang diperoleh menjadi diam atau tidak bergerak. 26. Tombol NORM dan AUTO 27. Tombol LOCK 28. Sakelar COUPLING Menunjukan hubungan dengan sinyal searah (DC) atau bolak balik (AC). 29. Sakelar SOURCE Penyesuai pemilihan sinyal. 30. TRIGGER ALT (Alternate) menggunakan bergantian Channel1 dan Channel 2 31. SLOPE Normal digunakan yang +. Gunakan yang – untuk kebalikan gelombang. 32. EXT Trigger yang dikendalikan dari rangkaian di luar Osiloskop. Ada beberapa jenis tegangan gelombang yang akan diperlihatkan pada layar monitor osiloskop, yaitu: 1. Gelombang sinusoida 2. Gelombang blok 3. Gelombang gigi gergaji



4. Gelombang segitiga.



3) Fungsi Osiloskop Secara umum osiloskop berfungsi untuk menganalisa tingkah laku besaran yang berubah-ubah terhadap waktu yang ditampilkan pada layar, untuk melihat bentuk sinyal yang sedang diamati. Dengan Osiloskop maka kita dapat mengetahui berapa frekuensi, periode dan tegangan dari sinyal. Dengan sedikit penyetelan kita juga bisa mengetahui beda fasa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran. Ada beberapa kegunaan osiloskop lainnya, yaitu: a. Untuk menyelidiki gejala yang bersifat periodik. b. Untuk melihat bentuk gelombang kotak dari tegangan c. Untuk menganalisis gelombang dan fenomena lain dalam d.



rangkaian elektronika Dapat melihat amplitudo tegangan, periode, frekuensi dari sinyal



yang tidak diketahui e. Untuk melihat harga-harga momen tegangan dalam bentuk sinus maupun bukan sinus f. Digunakan untuk menganalisa tingkah laku besaran yang berubahubah terhadap waktu, yang ditampilkan pada layar g. Mengetahui beda fasa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran. h. Mengukur keadaan perubahan aliran (phase) dari sinyal input i. Mengukur Amlitudo Modulasi yang dihasilkan oleh pemancar radio dan generator pembangkit sinyal j. Mengukur tegangan AC/DC dan menghitung frekuensi



4) Tipe-tipe Osiloskop berdasarkan prinsip kerjanya Ada dua tipe osiloskop menurut prinsip kerjanya, yaitu tipe analog / ART (Analog Real Time oscilloscope) dan tipe digital / DSO (Digital Storage Osciloscope).



1. Osiloskop Analog (Analog Real Time oscilloscope) Osiloskop analog ini menggunakan tegangan yang diukur untuk menggerakkan berkas electron dalam tabung (CRT) sesuai bentuk gambar yang diukur. Pada layar osiloskop langsung ditampilkan bentuk gelombang tersebut. Osiloskop analog memiliki keunggulan seperti ; harganya relatif lebih murah daripada osiloskop digital, sifatnya yang realtime dan pengaturannya yang mudah dilakukan karena tidak ada tundaan antara gelombang yang sedang dilihat dengan peragaan di layar, serta mampu meragakan bentuk yang lebih baik seperti yang diharapkan untuk melihat gelombang-gelombang yang kompleks, misalnya sinyal video di TV dan sinyal RF yang dimodulasi amplitudo.



Gambar 2.4 Osiloskop analog 2. Osiloskop Digital (Digital Storage Osciloscope) Osiloskop digital mencuplik bentuk gelombang yang diukur dan dengan menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah besaran tegangan yang dicuplik menjadi besaran digital. Osiloskop digital memberikan kemampuan ekstensif, kemudahan tugas-tugas akuisisi gelombang dan pengukurannya. Penyimpanan gelombang membantu para insinyur dan teknisi dapat menangkap dan menganalisa aktivitas sinyal yang penting. Jika kemampuan teknik pemicuannya tinggi secara efisien dapat menemukan adanya keanehan atau kondisi-kondisi khusus dari gelombang yang sedang diukur.



Gambar 2.5 Osiloskop Digital 5) Cara Kerja Osiloskop Bagian utama dari sebuah CRO adalah tabung sinar katoda (CRT = Cathode-Ray Tube), sehingga disebut sebagai osiloskop sinar katoda. Komponen CRT adalah pistol elektron (Electron Gun), pelat pembelok, layar pendar dan tabung kaca pembungkus (lihat gambar 2). Pistol Elektron akan menembakkan berkas elektron ke arah layar pendar, sehingga nampak di layar sebagai pendaran sinar ketika elektron menabrak layar. Pada pistol elektron, berkas eletron ini berasal dari katoda yang dipanasi sehingga elektron dapat melepaskan diri dari atomatom material katoda, selanjutnya elektron akan bergerak dipercepat ke arah anoda akibat beda tegangan yang diberikan antara katoda dan anoda, dari sinilah istilah sinar katoda berasal.



Gambar 2.6 Rangkaian Kerja CRO atau Osiloskop



Setelah lepas dari pistol elektron, berkas elektron bergerak menuju layar pendar akibat energi kinetik yang dimilikinya. Sebelum mencapai layar pendar, berkas elektron akan bertemu dengan dua pasang lempeng pembelok, yaitu sepasang lempeng pembelok arah vertikal dan sepasang lempeng pembelok arah horizontal. Lempeng pembelok ini berupa logam yang diberi tegangan, sehingga elektron akan berbelok ketika melewati medan listrik yang dibangkitkan oleh lempeng ini. Lempeng pembelok arah vertikal dihubungkan dengan pengua vertikal yang tersambung dengan jalur masukan sinyal, sehingga simpangan pada arah vertikal dari berkas elektron akan mengikuti bentuk simpangan dari sinyal yang masuk ke CRO. Besarnya penguatan dapat diatur oleh pengguna CRO melalui tombol VOLT/DIV. Lempeng pembelok arah horizontal dihubungkan dengan penguat horizontal yang tersambung dengan generator basis waktu (time base generator) atau disebut juga generator ‘sapuan’ (sweep generator) milik CRO. Generator sapuan ini membangkitkan sinyal berbentuk gigi gergaji sehingga beda tegangan antar lempeng pembelok horizontal mengalami kenaikan beda tegangan secara linear, kemudian jatuh ke nilai nol dan kembali naik secara linear. Bentuk sinyal ini menyebabkan berkas elektron akan ‘menyapu’ layar dari tepi kiri ke tepi kanan layar, kemudian kembali terulang secara terus menerus. Besarnya penguatan pada arah horizontal ini dapat diatur dengan pengguna CRO melalui tombol TIME/DIV. Apabila snyal masukannya bersifaf periodik, tampilan yang stabil di layar CRT dapat dimunculkan dengan memulai sapuan horizontal pada titik yang sama di layar. Untuk melakukan ini, sampel dari sinyal masukan diteruskan ke rangkaian pemicu (trigger circuit) yang akan memicu pulsa yang digunakan untuk menyalakan generator sapuan yang selanjutnya akan memulai sapuan arah horizontal dari arah kiri layar.



6) Penggunaan Osiloskop 1.



Mengukur Tegangan  Kesalahan yang mungkin timbul pada pengukuran tegangan disebabkan oleh kalibrasi Osiloskop,pengaruh impedansi input, kabel penghubung.  Untuk mengurangi kesalahan yang disebabkan oleh impedansi input dilakukan dengan memperhitungkan maupun dengan kalibrasi dengan osiloskop serta penggunaan probe yang sesuai.  Besar tegangan sinyal langsung dapat diketahui dari gambar pada layar dengan mengetahui nilai Volt/DIV yang digunakan.  Osiloskop mempunyai impedansi input yang relative besar, jadi dalam mengukur rangkaian dengan impedansi rendah, maka impedansi input osiloskop dapat dianggap “open circuit”.



2. Mengukur Beda Fasa Pengukuran beda fasa antara dua buah sinyal dapat dilakukan dengan dua buah cara, yaitu: 1. Dengan Osiloskop Dual Trace Sinyal pertama dihubungkan pada kanal A, sedangkan sinyal kedua dihubungkan pada kanal B Osiloskop. Pada layar Osiloskop akan didapt bentuk tegangan kedua sinyal tersebut dimana beda fasanya dapat langsung ditentukan.



Gambar 2.7 Pengukuran Beda fasa dengan Osiloskop Dual Trace



2. Dengan Metoda Lissajous Sinyal pertama dihubungkan pada input Y, sedangkan sinyal kedua dihubungkan pada input X Osiloskop.



Gambar 2.8 Pengukuran beda fasa antara 2 buah sinyal Pada layar akan didapat suatu lintasan berbentuk lingkaran, garis lurus dan ellips, dapat langsung ditentukan beda fasa antara kedua sinyal tersebut.



Gambar 2.9 Gambar Lintasan lissajous



Gambar lissajous untuk dua frekuensi yang sama, tetapi berbeda fasa. a. Kontruksi gambar yang terjadi pada layar b. Gambar yang terjadi untuk beberapa harga beda fasa Beda fasa antara kedua sinyal tersebut dapat juga dicari dengan cara:



7)



7) Perawatan Osiloskop Pekerjaan perawatan osiloskop tidak terlepas dari menjaganya agar aman (bagi pemakai dan alat), terhindar dari kerusakan, tetap akurat dan memiliki usia pemakaian yang lebih lama, maka hal-hal teknis yang perlu dilakukan adalah : a. Jangan menggunakannya ketika casing-nya terbuka.



b. Selalu digunakan pada jala-jala listrik yang memiliki 3 kabel (outlet 3 kabel) di mana salah satunya adalah kabel ground dengan grounding yang mantap. c. Jangan menghubungkan probe osiloskop dengan bagian yang panas d. Jangan menutup lubang ventilasi osiloskop, dan ketika osiloskop digunakan, pastikan sirkulasi udara ventilasi tersebut lancar. e. Jangan mengenakan tegangan yang melebihi 400 volt dc atau p-p. 9 f f. Hindarkan dari terkena cahaya matahri langsung, kelmbaban dan suhu tinggi, getaran mekanik, serta medan magnet dan medan listrik kuat (motor, power supply besar, transformator). g. Dalam penggunaannya, ground pada probe harus selalu dekat dengan titik yang diukur/dideteksi (agar terhindar dari efek looping) h. Selalu memeriksa trace rotation, probe, dan ketepatan kalibrasi dengan cara yang benar.



Osiloskop adalah alat ukur listrik yang menunjukkan besaran yang sesungguhnya, berbeda dengan alat ukur listrik yang lainnya yang hanya mengukur besaran efektifnya. Dari besaran sesungguhnya terukur maka dapat diketahui besaran tegangan maksimum dan besaran tegangan puncak ke puncak maupun besaran frekuensinya, misalnya besaran terukur sinusoidal seperti gambar 2.4 berikut : Vm Vp-p T F



: Tegangan maksimum (volt) : tegangan puncak kepuncak (volt) : Waktu periode (detik) : 1/T (Hertz) V Vm Vp-p T T Gambar 2.10 Gelombang Sinusoidal



Untuk melihat bentuk gelombang listrik gambar 2.1 hanya diperlukan osiloskop satu saluran, tetapi jika diperlukan melihat dua bentuk gelombang listrik atau lebih diperlukan osiloskop dua saluran atau lebih. Pemakai0an osiloskop dua saluran untuk mengukur beda phasa akan menghasilkan gambar 2.5 seperti berikut : V V1



V2



ø Gambar 2.11 beda phasa Ø = sudut beda phasa Jika osiloskop diatur pada kedudukan X-Y, pada layar akan tampak diantaranya seperti pada gambar 2.3 ( gambar Rissayous) berikut : A Besar beda phasa = ) B arc sin ⁡¿ Y A



B X



Gambar 2.12 Lissayous beda phasa



Juga dengan metode X-Y dapat ditentukan perbandingan besar frekuensi dua gelombang listrik, yang salah satunya dapat dicontohkan seperti pada gambar berikut: Perbandingannya adalah :



fx ny = fy nx



Dimana : fx = frekuensi pada colok x fy = frekuensi pada colok y nx = jumlah lengkungan yang menyinggung garis horizontal ny = jumlah lengkungan yang menyinggung garis vertic y fy



fx



Gambar 2.13 Lissajous frekuensi



C. ALAT DAN BAHAN Tabel 3.1 Alat dan Bahan



x



NO 1 2 3 4 6 7



Alat dan Bahan Resistor 33 KΩ Kapasitor 10 nF Transformator 220/3 Volt AFG (Audio Frekuency Generator) Osiloskop 2 saluran Kabel Secukupnya



Jumlah 1 1 1 1 1 20



Jumlah Buah Buah Buah Buah Buah Buah



D. PROSEDUR PERCOBAAN 1. Mengukur besar tegangan dan frekuensi  Osiloskop pada percobaan A (kalibrasi), Menggunakan salah satu saluran saja , sehingga tombol “MODE” perlu disesuaikan dengan saluran yang akan digunakan. Mengukur tegangan dari AFG dengan 



Voltmeter sebesar 5 volt , serta mengatur frekuensinya ± 1Hz Mengukur keluaran AFG dengan osiloskop , mengatur skala “volt/div”







maupun “time/div” sehingga diperoleh gambar yang jelas. Menggambar bentuk-bentuk gelombangnya pada kertas millimeter







blok lengkap dengan skala volt/div dan time/div-nya Menunjukan berapa tegangan maksimum dan tegangan puncak ke







puncak yang terlihat pada layar masing-masing gelombang Menunjukan pula seberapa besar frekuensi yang ditunjukan pada layar osiloskop



2. Mengukur Beda Phasa  Merangkai sesuai perintah (menanyakan pada instruktur)  Mengukur AFG pada skala sinusoidal 1 Khz dengan tegangnya 2 volt, 



Mengatur osiloskop pada metode “dual” dan skala sweep time/div. Menggambar bentuk gelombang lengkap dengan skala volt/div dan







sweep time/div. menunjukan besar beda phasanya Mengubah saklar sweep time/div pada posisi X-Y dengan saklar pemilih 10 dan 19 pada posisi ground , mengatur tombol posisi sehingga diperoleh titik cahaya ditengah skla sumbu.







Mengubah saklar pemilih 10 dan 19 ke posisi AC . Menggambar hasil pengukuran dengan skala volt/div dan sweep time/div, serta menghitung besar beda phasanya.



3. Pengukuran Frekuensi dengan lissajous  Membuat rangkaian seperti gambar 4.1 dibawah ini : ≈



Gam 



bar 4.1 pengukuran frekuensi Mengatur tegangan keluaran AFG sama dengan 3 volt. Osiloskop







diatur seperti pada percobaan 2. Mengatur frekuensi AFG sehingga didapat gambar pada layar



B A C Gambar 4.2 Lissajous beberapa frekuensi







Menghitung perbandingan frekuensi trafo dengan frekuensi AFG ,







membandingkan dengan yang tertera dalam skala AFG Mematikan Osiloskop dengan skala volt/div pada skala besar



E. HASIL PERCOBAAN 1. Pengukuran tegangan dan frekuensi a. Kalibrasi Osiloskop



Gambar 5.1 Grafik kalibrasi Osiloskop b. Bentuk gelombar dari prngukuran tegangan dan frekuensi



Gambar 5.2 Grafik pengukuran tegangan dan frekuensi



2.



Pengukuran beda phasa a. Gelombang sinusoidal



Gambar 5.3 Grafik gelombang sinusoidal b.



Lissayous X-Y



Gambar 5.4 Grafik lissayous X-Y



3.



Pengukuran frekuensi dengan lissayous a. Perbandingan frekuensi 2:1



Gambar 5.5 Perbandingan frekuensi 2 : 1 b.



Perbandingan frekuensi 1:1



Gambar 5.6 perbamdingan frekuensi 1: 1 c.



Perbandingan frekuensi 3:2



Gambar 5.7 perbandingan frekuensi 3:2 F. ANALISIS HASIL PERCOBAAN 1. Pengukuran Besar Tegangan dan Frekuensi a) Kalibrasi Osiloskop



Dalam pembuktian dalam percobaan Kalibrasi osiloskop kita dapat membuktikan dengan cara berikut: Vpp=1÷×2 V /¿ ¿ 2V Dari Nilai Tersebut terbukti mendekatati nilai yang tertera pada



Osiloskop .



b) Pengukuran Besar Tegangan dan Frekuensi Dalam mendapatkan nilai tegangan, periode, dan frekuensi dari melihat gambar dibawah diggunakan beberapa tahapan seperti cara berikut:



 Tegangan Vpp=7,5÷×2 v /¿ ¿ 15 v Vpp Vmax= 2 15 ¿ 2 ¿ 7,5 v Vmax Vrms= √2 15 ¿ √2 ¿ 5,3 v  Frekuensi T =2÷. 0,5



1 ms f= ¿ T



¿ 1000 Hz



¿ 1 ms −3



¿ 1× 10 s



¿



1 −3 1 ×10



¿ 1 KHz



Untuk menghitung besarnya persentase kesalahan anatara teori dan praktek dapat menggunakan rumus: 



Vrms



kesalahan=



¿



praktek−teori ×100 teori



5 .3 V −5 V × 100 5V



¿6







Frekuensi



kesalahan=



¿



praktek−teori ×100 teori



1000 Hz−1000 Hz ×100 1000 Hz



¿0



Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel dibawah: Tabel 6.1 Perbandingan teori dan praktek perhitungan tegangan dan frekuensi Vrms Teori (V) 5,3



Praktek (V) 5



Frekuensi Error (%) 6



Teori (Hz) 1000



Praktek (Hz) 1000



Error (%) 0



Analisis: Berdasarkan data yang ditunjukan pada tabel 6.1 didapatkan hasil perhitungan v rms sebesar 5,3 V dan pada pengukuran didapatkan hasil tegangan sebesar 5



V



. berdasarkan data tersebut dapat dilihat perbedaan antara teori dan



praktek , dimana hasil yang didapatkan menunjukan bahwa tegangan secara teori hampir sama dengan hasil yang didapatkan saat praktikum . Dari perbedaan tersebut kita dapat menentukan persentase kesalahan sebesar 6%. Hal ini mungkin disebabkan karena beberapa faktor seperti probe atau AFG yang digunakan terdapat bagian yang



rusak, sehingga gelombang yang



duhasilkan pada osiloskop tidak akurat atau kurang telitinya praktikan saat melakukan praktikum. Untuk frekuensinya diperoleh data yang sama antara teori dan praktek yaitu sebesar 1000 Hz . berdasarkan data tersebut diperoleh kesalahan sebesar 0% sehingga antara pengukuran dan perhitungan manual didapatkan hasil yang sinkron. Hal ini mungkin disebabkan karena tingginya tingkat keteliitian dan keakuratan praktikan.



2. Pengukuran Beda phasa Dalam menghitung beda fasa secara teori dapat menggunakan rumus dari melihat gambar percobaan pada gambar 5.3 Sehingga diperoleh hasil perhitungan seperti di bawah 



Rangkaian RC Z R=33000 Ω ∠ 0 ° 1 1 Z C =X C = ¿ ωc 2 πfc



¿



1 2 π .10−5



¿



10 2π



5



¿



1 2 π × 1000 ×10−8



¿ 15,923 K Ω ∠−90 °



¿ 15923Ω



Z T =Z R + ZC



¿ 33000∠ 0° +15923 ∠−90 °



¿ 36640,71∠−25,75 °



2 ∠0 ° 36640,71 ∠−25,75°



I= −5



¿ 5,45× 10 ∠ 25,75 ° ¿ 0,0545 mA ∠25,75°



V R =I × Z R



¿ 0,0545 mA ∠ 25,75° ×33000 ∠ 0 ° ¿ 1,79∠25,75 °



V R(t )=1,79 √ 2 sin(ωt+ 25,75)



V =2 V ∠0° e ( t )= √2 x 2 sin ωt ¿ 2,82sin ω t



V C =I × Z C ¿ 0,0545 mA ∠25,75° ×15923 ∠−90 °



¿ 0,86 ∠−64,25° V C(t )=0,86 √ 2 sin(ωt −64,25)



beda θ=64,25° Praktek  Gelombang sinusoidal θ=



¿



∆L × 360 ° l



0.4 × 360° 2 ¿ 72°



 Lissajous arc sin θ=



1,5 ×360 ° 1,6 θ=69,63°



Untuk menghitung besarnya persentase kesalahan anatara teori dan praktek dapat menggunakan rumus: 



Rangkaian Rc bentuk gelombang



kesalahan=



¿



praktek−teori ×100 teori



72 °−64,25 ° ×100 64,25 °



¿ 12



Untuk persentase kesalahan rangkaian rc dengan metode X-Y dapat Menggunakan rumus yang sama sehingga hasilnya dapat dilihat pada tabel dibawah



Tabel 6.2 Perbandingan pengukuran beda phasa Teori ( °



Praktek (



Error (%)



° )



) 64,25



72



Teori ( ° )



12



64,25



Praktek (o)



Error



lissajous



(%)



69,63



7,72



Analisis : Berdasarkan yang ditunjukkan pada tabel 6.2 didapatkan hasil perbandingan sudut θ, pada rangkaian RC bentuk gelombang terdapat perbedaan yang cukup besar yaitu 12 %. Namun pada rangkaian RC bentuk X-Y perbedaannya tidak terlalu besar Hali ini mungkin disebabkan karena beberapa faktor seperti probe atau AFG yang digunakan terdapat bagian yang rusak, sehingga gelombang yang dihasilkan pada osiloskop tidak akurat atau kurang teliti dalam melakukan praktikan.



c) Mengukur Frekuensi dengan Metode Lissajous Untuk menghitung pengukuran frekuensi lissajous maka dapat menggunakan rumus seperti dibawah ini dan langkah-langkah penyelesesaiannya. f x ny = f y nx 



Perbandingan frekuensi 1:2



Pengukuran frekuensi dengan metode lissajous f x ny = f y nx



50 1 = fy 2 f y =100 Hz







Perbandingan frekuensi 1:1



Pengukuran frekuensi dengan metode lissajous f x ny = f y nx



50 1 = fy 1 f y =50 Hz







Perbandingan frekuensi 3:2



Pengukuran frekuensi dengan metode lissajous f x ny = f y nx 50 3 = fy 2 f y =33, Hz



Untuk menghitung besarnya persentase kesalahan anatara teori dan praktek dapat menggunakan rumus: 



Fy1



kesalahan=



¿



praktek−teori ×100 teori



99,78 Hz−100 Hz × 100 100 Hz



¿ 0,22 



Fy2



kesalahan=



¿



praktek−teori ×100 teori



49,98 Hz−50 Hz × 100 50 Hz



¿ 0,04 



Fy3



kesalahan=



¿



praktek−teori ×100 teori



33,02 Hz−33,3 Hz ×100 33,3 Hz



¿ 0,84



Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel dibawah: Tabel 5.5 Perbandingan teori dan praktek perhitungan frekuensi dengan lissajous Fy1



Fy2



Fy3



Teori (Hz)



Prakte k (Hz)



Erro r (%)



Teori (Hz)



Prakte k (Hz)



Erro r (%)



Teori (Hz)



Prakte k (Hz)



Erro r (%)



100



99,78



0,22



50



49,98



0.04



33,3



33,02



0,84



Analisis: Berdasarkan data yang ditunjukkan pada tabel diatas terjadi perbedaan antara teori dan praktek. Dimana hasil dari teori dan praktek tidak jauh berbeda. Sebagai contoh pada pengukuran frekuensi dengan metode lisajous didapatkan hasil perhitungan sebesar 100 Hz dan pada pengukuran terbaca 99,78 Hz . Dari data tersebut kita dapat mengetahui persentase kesalahannya sebsar 0,22% Aadanya perbedaan yang ada mungkin disebabkan oleh alat ukur osiloskop atau trafo tersebut yang memiliki bagian yang rusak karena pengaruh lingkungan dan usia dari alat ukur sehingga hasil pengukurannnya tidak presisi atau kesalahan ini sering disebut dengan sistematik error (kesalahan sistematik )



G. KESIMPULAN Setelah melakukan praktik, perhitungan teori dan menganalisis percobaan dapat disimpulkan : 1. Setelah melakukan praktikum kami Telah mengetahui bentuk-bentuk gelombang listrik yang tergambar pada layer tabung sinar katoda, Pada layar



osiloskop



tersebut



akan



terlihat



bentuk



gelombang



diantaranya adalah gelombang sinusoidal, gelombang persegi, gelombang gergaji serta gambar-gambar lissajous.



2. Mengukur besar tegangan maksimum maupun puncak kepuncak dari masing masing gelombang listrik , dengan melihat gelombang listrik kita dapat menentukan besar tegangan dan tegangan puncak kepuncaknya , selain besar tegangan besarnya frekuensi juga dapat ditentukan dengan melihat v/divnya dan time/divnya. 3. Mengukur perbandingan frekuensi dari gelombang listrik . hal ini dapat dilakukan dengan metode X-Y Perhitungan secara manual dengan formula. 4. Mengukur beda phasa dengan metode dua saluran dan metode x-y dengan menggunakan dua saluran , maka akan terlihat dua gelombang. Jika menggunakan metode X-Y , akan terlihat gambar lissajous . beda phasa dapat dihitung dengan perhitungan masing-masing metode 5. Menghitung dan membedakan nilai frekuensi untuk gelombang listrik yang berbeda-beda. . Bentuk bentuknya adalah bentuk perbandingan frekuensi 1: 2, perbandingan 1:1 , dan perbandingan 3:2



LAMPIRAN



Gambar 6.1 Kalibrasi Osiloskop



Gambar 6.2 Pengukuran besaran dan tegangan



Gambar 6.3 Rangkaian RC Gelombang sinusoidal



Gambar 6.5 Perbandingan Frekuensi 1: 2



Gambar 6.4 Rangkaian RC Bentuk X-Y



Gambar 6.6 Perbandingan Frekuensi 1: 1



Gambar 6.7 Perbandingan Frekuensi 3: 2



DAFTAR PUSTAKA https://www.scribd.com/doc/133608383/Pengertian-Osiloskop https://id.wikipedia.org/wiki/Osiloskop https://www.academia.edu/32712245/Dasar_Teori_Osiloskop



http://belajarelektronika.net/pengertian-osiloskop-kegunaan-dan-cara-kerjanya https://teknikelektronika.com/pengertian-electrical-waveform-bentuk-gelombanglistrik-jenis-waveform