Laporan Praktikum Karakteristik Kabel Koaksial - 021800024 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA NUKLIR KARAKTERISTIK KABEL KOAKSIAL



DISUSUN OLEH : NAMA : RIZAL MA’ARIF NIM : 021800024 PRODI : ELEKTRONIKA INSTRUMENTASI JURUSAN : TEKNOFISIKA NUKLIR



SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR NASIONAL BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL YOGYAKARTA 2020



A. TUJUAN Mengukur parameter-parameter karakteristik dari kabel coaxial (RG 58/U). B. DASAR TEORI Kabel coaxial biasanya digunakan dalam penyambungan modul-modul nuklir. Sebagaimana saluran transmisi yang lain menunjukkan induktansi dan kapasitansi per setiap satuan panjang. Jika muatan impedansi pada penerima akhir dari kabel coaxial tidak mempunyai nilai tertentu disebut karakteristik impedansi Zo, bagian tegangan dan arus yang mengalir sepanjang kabel menuju beban akan direfleksikan pada beban, menghasilkan gelombanggelombang tegangan dan arus mengalir kembali menuju generator ujung dari kabel. Karakteristik impedansi diekspresikan sebagai berikut : Z=



√



L C



L itu induktansi per satuan panjang. C itu kapasitansi per satuan panjang. Waktu perambatan (propagation time) : td =√ L x C Mengacu pada rekomendasi yang diberikan oleh NIM Standart Proferred Practice, kabel coaxial 93  digunakan untuk sinyal logic kecepatan lambat. Untuk kabel pendek, kira-kira dibawah 2 m, pembatasan impedance matching tidak diperlukan sebagai pemantulan (reflections ) yang tidak menyebabkan masalah. Untuk kabel yang lebeih panjang 100  pembatasan disarankan pada penerimaaan akhir. Untuk sinyal-sinyal logic cepat, digunakan kabel 50  dan selalu diakhiri/dibatasi. Dalam kasus keluaran-keluaran linier, modul-modul nuklir biasanya menyediakan dua konector, satu memberikan sinyal melalui sumber impedansi rendah dan yang lain melalui 93 . Keluaran impedansi rendah biasanya digunakan tetapi kabel panjang dan tidak dibatasi, pemantulan dan/atau osilasi dapat terjadi. Dalam kasus ini digunakan keluaran 93 . Kapasitansi kabel juga merupakan sebuah parameter penting untuk dipertimbangkan dalam beberapa kasus, seperti pada hubungan dalam detectorpreamplifier. Untuk mengurangi noise, kapasitansi rendah pada masukan preamplifier diperlukan.



Kapasitansi per satuan panjang berbanding terbalik dengan perbandingan dari diameter konduktor dan berbanding lurus dengan konstanta dielektrik dari bahan antara konduktor. Karakteristik impedansi ditentukan oleh factor-faktor yang sama. Jadi kabelkabel yang kontruksinya hamper mirip dengan impedansi sama akan mempunyai kapasitansi per satuan panjang yang sama, tanpa memperdulikan ukuran keseluruhan. Karena alsan diatas maka kabel-kabel 100  digunakan untuk hubungan detector preamplifier. C. ALAT & BAHAN 1. Osiloskop. 2. Function generator. 3. Kabel coaxial RG 58/U dengan Panjang 2 meter dan 6 meter. 4. Project Board. 5. Resistor 100 Ohm, 1 kOhm, 2 kOhm, 10 kOhm dan 100 kOhm. 6. Kabel buaya. 7. Kabel probe. D. LANGKAH KERJA 



Percobaan 1. Mencari nilai kapasitansi. 1. Rangkai 2 resistor 100 Ohm pada Project Board secara paralel sehingga nilai resistor menjadi 50 Ohm. 2. Kemudian rangkai lagi resistor 1 KOhm secara seri dengan resistor 50 Ohm. 3. Sambungkan kaki resistor 50 Ohm dengan function generator. 4. Selanjutnya hubungkan kabel ground dari function generator ke kaki resistor 1 kOhm. 5. Sambungkan input kabel koaksial dengan gound dari function generator dan channel 1 dari osiloskop. 6. Lalu sambungkan output kabel koaksial dengan channel 2 osiloskop. 7. Amati dan catat nilai periode yang tertera pada dua channel.







Percobaan 2. Mencari nilai impedansi. 1. Rangkai 2 resistor 100 Ohm secara paralel pada Project Board sehingga nilai resistor menjadi 50 Ohm.



2. Sambungkan input function Generator dengan resistor 50 Ohm. 3. Sambungkan resistor dengan channel 1 osiloskop dengan ground disambungkan ke kabel koaksial. 4. Hubungkan channel 2 osiloskop dengan resistor yang divariasikan dalam rangkaian. 5. Amati dan catat nilai periode yang tertera pada dua channel. E. HASIL & PERHITUNGAN 



Percobaan 1. Channel 1 Tegangan Volt / DIV 5V N 1,65 Periode Time / DIV 1 ms N 2,6 Tabel 1. Data Hasil Praktikum Percobaan 1.



Channel 2 5V 1,6 1 ms 2,6



Perhitungan T r=



Time ×n=( 1mS ) × (2,6 )=2,6 m s ¿



R=50Ω+ 1000Ω=1050 Ω Penyelesaian T r=2.2 RC C= 



−3 Tr 2.6 ×10 = =1.125 ×10−6 F /m = 1.125 µ F /m 2.2 R ( 2.2 ) × 1050



Percobaan 2. Tegangan



Periode



R



Volt/DIV (V)



n



Time/DIV (mS)



n



Channel 1



5



1,45



1



2,6



Channel 2



5



1,5



1



2,6



Channel 1



5



1,65



1



2,6



Channel 2



5



1,6



1



2,6



Channel 1



5



1,67



1



2,6



Channel 2



5



1,6



1



2,6



1 kOhm



2 kOhm



10 kOhm



Channel 1



5



1,7



1



2,6



Channel 2



5



1,65



1



2,6



100 kOhm



Tabel 2. Data Hasil Praktikum Percobaan 2. Perhitungan C=1.125 µ F /m T d=



Time ×n=( 1 mS ) × ( 2,6 )=2,6 mS ¿



Penyelesaian t d= √ L ×C t 2d= L×C 2



( 2.6 ×10−3 ) =L ×(1.125× 10−6 ) 6.76 ×10−6=L ×(1.125× 10−6 ) L=



Z= 



6.76 ×10−6 =6.01 H /m 1.125 ×10−6 L 6.01 = =2310.04 Ω C 1.1255 ×10−6



√ √



GRAFIK



Channel 1 8.6 8.4 8.2 8 7.8 7.6 7.4 7.2 7 6.8 6.6 1k ohm



2k ohm



10k ohm Channel 1



100k ohm



Channel 2 8.4 8.2 8 7.8 7.6 7.4 7.2 7 1k ohm



2k ohm



10k ohm Channel 2



F. PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini terdapat dua kali percobaan yaitu pada percobaan pertama mencari nilai kapasitansi dari kabel koaksial. Dan pada percobaan kedua mencari nilai induksi dan impedansi dari kabel koaksial tersebut. Pada percobaan pertama yaitu mencari nilai kapasitansi, terdapat dua resistor sebesar 100 ohm yang dirangkai secara paralel sehingga bernilai sebesar 50 ohm. Setelah itu resistor 50 ohm dihubungkan ke function generator. Selanjutnya pada resistor 1k ohm dihubungkan dengan ground dari function generator tadi. Input dari kabel koaksial dihubungkan dengan ground dari function generator dan channel 1 pada osiloskop. Lalu pada channel 2 osiloskop di sambungkan dengan output kabel koaksial. Pecobaan pertama ini data yang diambil adalah nilai periode dan tegangan pada channel 1 dan channel 2 osiloskop. Hasil data tersebut terdapat pada Tabel 1. Data Hasil Praktikum Percobaan 1. Tegangan pada channel 1 dan channel 2 berbeda yaitu sebesar 1,65 pada channel 1 dan 1,6 pada channel 2 serta Volt/DIV pada kedua channel tersebut sebesar 5 volt. Dan periode pada percobaan ini sebesar 2,6 pada kedua channel tersebut. Lalu nilai nilai kapasitansi sebesar 1.125 µ F /m dengan menggunakan rumus C=



Tr . 2.2 R



100k ohm



Pada percobaan kedua yaitu mencari nilai impedansi dari kabel koaksial. Terdapat dua buah resistor 100 ohm yang dirangkai secara paralel sehingga bernilai 50 ohm. Setelah itu input dari function generator disambungkan ke resistor 50 ohm yang sudah di paralel. Lalu resistor tersebut dihubungkan dengan osiloskop channel 1 dan kabel koaksial di hubungkan dengan ground. Lalu channel 2 pada osiloskop di hubungkan ke resistor 50 ohm yang sudah di paralel. Dan resistor 1k ohm, 2k ohm, 10k ohm, serta 100k ohm yang divariasikan. Percobaan kedua ini data yang diambil adalah nilai impedansi pada channel 1 dan channel 2 osiloskop. Hasil data tersebut terdapat pada Tabel 2. Data Hasil Praktikum Percobaan 2. Nilai impedansi pada percobaan ini sama pada percobaan pertama yaitu 1.125 µ F /m. Lalu periode nya sebesar 2,6 ms dengan menggunakan rumus T d= Time ×n . Selanjutnya untuk mencari nilai impedansi menggunakan rumus ¿ Z=



√



L . Hasil yang menggunakan rumus tersebut sebesar 2310,04 ohm. C



G. KESIMPULAN 



Pada percobaan pertama nilai kapasitansi yang diperoleh sebesar 1.125 µ F /m.







Dan percobaan kedua nilai impedansi yang diperoleh sebesar 2310,04 ohm.



H. DAFTAR PUSTKA Halim Hamadi, dkk. Modul Praktikum Alat Deteksi Proteksi Radiasi.