Analisa Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop biasanya digunakan untuk menganalisa tingkah laku besaran yang berubah – ubah terhadap waktu, yang ditampilkan dalam layar. Osiloskop mempunyai kemampuan dapat memperlihatkan bentuk gelombang dari perangkat yang diukur. Dari bentuk gelombang tersebut dapat diketahui besar amplitude (tegangan) dan frekuensi. Berdasarkan data hasil percobaan untuk langkah 1. Mempelajari bagian – bagian osiloskop dan fungsinya dapat diketahui fungsi dari masing – masing tombol pada osiloskop. Dengan mengetahui fungsi dari tombol – tombol tersebut, osiloskop dapat digunakan dengan baik dan benar. Kemudian berdasarkan data hasil percobaan untuk langkah 2. Mengkalibrasi osiloskop (Tabel 1) dapat dilihat bentuk gelombang dari layar osiloskop setelah dilakukan pengaturan dan sebelum adanya output. Untuk volt/div dan time/div dapat diatur sesuai dengan yang tertera pada calibration terminal di osiloskop. Pada channel 1, volt/div yang diatur adalah 0,5v/div dan time/div yang diatur adalah 0,5ms/div maka bentuk gelombang yang didapat seperti yang gambarkan pada Tabel 1 dan didapat tegangan sebesar 0,5Vpp, periode sebesar 1ms dan frekuensi sebesar 1KHz. Pada channel 2, volt/div yang diatur adalah 0,5v/div dan time/div yang diatur adalah 0,2ms/div maka bentuk gelombang yang didapat seperti yang digambarkan pada tabel 1 dan tegangan yang didapat sebesar 0,5Vpp, periode sebesar 1ms dan frekuensi sebesar 1KHz. Nilai tegangan, periode maupun frekuensi pada channel 1 dan channel 2 bernilai sama, namun bentuk gelombang yang dihasilkan berbeda karena input dari time/div yang berbeda. Berdasarkan data hasil percobaan untuk langkah 3. Melihat bentuk gelombang AC dapat dilihat bahwa pada Tabel 2 bentuk gelombang yang dicari adalah bentuk gelombang sinusoida, gigi gergaji (sawtooth) dan kotak dan besar frekuensi sebesar 500Hz, 1000Hz, 2500Hz, 10KHz dan 50KHz. Untuk bentuk gelombang sinusoida dengan frekuensi 500Hz, volt/div yang diatur adalah 1v/div dan time/div yang diatur adalah 0,5ms/div maka didapat tegangan sebesar 4Vpp dan periode sebesar 2ms. Dengan frekuensi 1000Hz, volt/div yang diatur adalah 1v/div dan time/div yang diatur adalah 0,2ms/div maka didapat tegangan sebesar 4Vpp dan periode sebesar 1ms. Dengan frekuensi sebesar 2500Hz, volt/div yang diatur adalah 1V/div dan time/div yang diatur adalah 0,2ms/div maka didapat tegangan sebesar 4Vpp dan periode sebesar 0,4ms. Dengan frekuensi 10KHz, volt/div yang diatur adalah 1v/div dan time/div yang diatur adalah 50us/div maka didapat tegangan sebesar 4vpp dan periode sebesar 0,1ms. Dan dengan frekuensi sebesar 50KHz, volt/div yang diatur adalah 1v/div dan time/div yang diatur adalah 50us/div sehingga didapat tegangan sebesar 4Vpp dan periode 0,2ms. Volt/div yang diatur untuk semua frekuensi sebesar 1v/div karena pada
tabel 2 digunakan tegangan sebesar 4Vpp sehingga harus dicari volt/div yang dapat mewakili tegangan sebesar 4Vpp. Dan untuk bentuk gelombang yang didapat berbeda – beda karena tergantung pada besar frekuensi dan masukan dari volt/div dan time/div yang diatur. Begitu juga dengan bentuk gelombang sinusoida, gigi gergaji (sawtooth) maupun kotak, yang akan berbeda meskipun perhitungan dari masing – masing frekuensi adalah sama. Berdasarkan data hasil percobaan pada Tabel 3 untuk tegangan sebesar 4Vpp digunakan Rab=1,5Kohm; Rbc=10Kohm; Rcd=120ohm dan Rad=22Kohm dengan besar frekuensi sebesar 500Hz, 1000Hz, 2500Hz, 10KHz dan 50KHz. Pada pengukuran osiloskop dititik AB didapatkan bentuk gelombang sebesar 4Vpp, dititik BC sebesar 3,6Vpp, dititik CD sebesar 0,042Vpp dan dititik AD sebesar 2,7Vpp. Pada perhitungan osiloskop dititik AB didapat perhitungan sebesar 0,063V, dititik BC sebesar −5 0,378V, dititik CD sebesar 4,99. 10 dan dititik AD sebesar 0,624V. Hasil perhitungan dengan hasil perhitungan menggunakan osiloskop menujukkan perbedaan yang sedikit, hal tersebut dikarenakan pada perhitungan besar nilai tegangan yang digunakan sebesar 4vpp namun untuk perhitungan dengan menggunakan osiloskop besar tegangan yang digunakan didapat dari hasil pengukuran osiloskop. Kemudian besar nilai pengukuran maupun perhitungan untuk frekuensi yang lain adalah sama karena tidak dipengaruhi oleh besarnya frekuensi. Pada pengukuran dengan menggunakan multimeter analog dititik AB didapat nilai sebesar 0,05V, dititik BC sebesar 0,4V, dititik CD sebesar 0V dan dititik AD sebesar 0,75V. Begitu juga dengan hasil nilai yang diperoleh ketika diukur dengan frekuensi yang berbeda, hasil yang didapat adalah sama. Hasil yang diperoleh dengan menggunakan multimeter analog tidak akurat karena multimeter analog tidak dapat membaca skala dalam ukuran kecil. Dan pada pengukuran dengan menggunakan multimeter digital dititik AB didapat nilai sebesar 0,060, dititik BC sebesar 0,421, dititik CD sebesar 0,005 dan dititik AD sebesar 0,920. Hasil yang didapat pada multimeter digital mendekati nilai yang didapat pada perhitungan, hal itu disebabkan karena pembacaan pada multimeter digital sangat akurat. Namun ketika mengukur untuk frekuensi 1000Hz, 2500Hz, 10KHz dan 50KHz nilai yang diperoleh akan turun, hal tersebut dikarenakan ........... Kemudian untuk besar tegangan sebesar 8Vpp dan 12Vpp, nilai resistor dan frekuensi yang digunakan adalah sama. Hasil yang diperoleh hasil perhitungan dan hasil perhitungan menggunakan osiloskop juga menujukkan perbedaan yang sedikit, hal tersebut disebabkan karena pada perhitungan nilai tegangan yang digunakan adalah 8vpp dan 12vpp tetapi untuk perhitungan dengan menggunakan osiloskop besar tegangan yang digunakan didapat dari hasil pengukuran osiloskop. Pada pengukuran dengan menggunakan multimeter analog diperoleh nilai yang kurang akurat, hal tersebut dikarenakan multimeter analog tidak dapat membaca skala dalam ukuran kecil. Begitu juga pada pengukuran dengan
menggunakan multimeter digital, hasil yang diperoleh dari pengukuran dengan menggunakan multimeter digital mendekati nilai yang didapat pada perhitungan, hal itu disebabkan karena pembacaan pada multimeter digital sangat akurat. Namun ketika mengukur untuk frekuensi 1000Hz, 2500Hz, 10KHz dan 50KHz nilai yang diperoleh akan turun, hal tersebut seperti yang telah dijelaskan pada paragraf sebelumnya. Kemudian untuk besar tegangan sebesar 8Vpp, nilai resistor dan frekuensi yang digunakan adalah sama. Pada pengukuran osiloskop dititik AB didapat bentuk gelombang sebesar 8Vpp, dititik BC sebesar 7,2Vpp, dititik CD sebesar 0,084Vpp dan dititik AD sebesar 5,4Vpp. Pada perhitungan osiloskop dititik AB didapat perhitungan sebesar 0,126V, −4 dititik BC sebesar 0,757V, dititik CD sebesar 1,03. 10 dan dititik AD sebesar 1,250V. Hasil perhitungan dengan hasil perhitungan dengan osiloskop menujukkan perbedaan nilai yang sedikit, hal tersebut seperti yang telah dijelaskan pada paragraf sebelumnya. Pada pengukuran dengan menggunakan multimeter analog dititik AB didapat nilai sebesar 0,05V, dititik BC sebesar 0,5, dititik CD sebesar 0, dititik AD sebesar 1,3v Berdasarkan data hasil percobaan untuk langkah 4. Melihat bentuk gelombang DC dapat dilihat bentuk gelombang DC berupa garis lurus, untuk itu harus diatur dahulu titik ground dari osiloskop agar tidak salah dalam pembacaan. Kemudian dapat dilihat untuk tegangan sebesar 4volt, volt/div yang diatur adalah 2v/div dan time/div yang diatur adalah 1ms/div kemudian didapat bentuk gelombang yang bisa dilihat pada Tabel. Untuk tegangan sebesar 7volt, volt/div yang diatur adalah 5v/div dan time/div yang diatur adalah 1ms/div kemudian didapat bentuk gelombang yang bisa dilihat pada Tabel. Begitu juga untuk tegangan sebesar 10volt, volt/div yang diatur adalah 5v/div dan time/div yang diatur adalah 1ms/div dan didapat bentuk gelombang yang bisa dilihat pada tabel. Kemudian berdasarkan data hasil percobaan untuk langkah 5. Mengukur beda phasa tegangan AC resistor yang digunakan adalah Rab=1,5Kohm; Rbc=10Kohm; Rcd=120ohm dan Rad=22Kohm. Pada titik AB, frekuensi yang digunakan adalah 852KHz, volt/div yang diatur adalah 1v/div dan time/div yang diatur adalah 1ms/div, didapat bentuk gelombang lissajous seperti yang dapat dilihat pada Tabel. Dari bentuk gelombang tersebut didapat nilai A sebesar 0,6 dan nilai B sebesar 1. Kemudian nilai sin teta yang didapat adalah 0,6 dan teta yang diperoleh yaitu 36,86 derajat. Pada titik BC, frekuensi yang digunakan adalah 852KHz, volt/div yang diatur adalah 1v/div dan time/div yang diatur adalah 1ms/div, didapat bentuk gelombang lissajous seperti pada Tabel. Dari bentuk gelombang tersebut didapat nilai B sebesar 0,8 dan nilai C sebesar 0,8. Nilai sin teta yang didapat adalah 1, dan teta yang diperoleh yaitu 90 derajat. Pada titik CD, frekuensi yang digunakan adalah 51,4Hz. Frekuensi yang digunakan berbeda pada titik sebelumnya karena ketika menggunakan frekuensi sebesar 852KHz tidak didapat bentuk gelombang
lissajous yang terbaca, begitu juga dengan volt/div yang diganti menjadi 20mv/div dan time/div yang tetap yaitu 1ms/div, maka didapat bentuk gelombang lissajous seperti pada Tabel. Dari bentuk gelombang tersebut didapat nilai C sebesar 0,024 dan D sebesar 0,048. Nilai sin teta yang didapat adalah 0,5 dan teta yang peroleh yaitu 30 derajat. Pada titik DE, frekuensi yang digunakan adalah 51,1Hz, volt/div diganti menjadi 2v/div dan time/div yang tetap sebesar 1ms/div. Didapat bentuk gelombang lissajous seperti pada Tabel. Dari bentuk gelombang tersebut didapat nilai D sebesar 2,8 dan nilai E sebesar 5. Nilai sin teta yang didapat 0,56 dan teta yang diperoleh yaitu 34,05 derajat.
Kesimpulan : Setelah melakukan percobaan ini, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Osiloskop mempunyai kemampuan dapat memperlihatkan bentuk gelombang dari perangkat yang diukur. Dari bentuk gelombang tersebut dapat diketahui besar amplitude (tegangan) dan frekuensi. 2. Dengan mengetahui fungsi dari masing – masing tombol pada osiloskop, osiloskop dapat digunakan dengan baik dan benar 3. Pada saat mengkalibrasi osiloskop, didapat bentuk gelombang sebelum adanya input maupun output 4. Pengaturan dari volt/div dan time/div mempengaruhi bentuk gelombang yang didapat 5. Jika osiloskop disambung dengan sebuah rangkaian maka rangkaian tersebut akan mempengaruhi bentuk gelombang yang didapat 6. Pengukuran dengan multimeter analog kurang akurat pada pembacaan dalam skala kecil 7. Untuk melihat bentuk gelombang pada tegangan DC harus ditentukan titik ground pada osiloskop agar tidak salah dalam pembacaan 8. Pada saat mengukur beda fase, frekuensi harus diatur agar mendapatkan bentuk gelombang yang mudah dibaca
Perhitungan
Tabel 1 dan Tabel 2 Untuk perhitungan dengan menggunakan osiloskop, digunakan rumus : Volt/div=kotak x skala dan time/div=kotak x skala Sehingga harus diketahui berapa div tegangan maupun periodenya yang dapat dilihat pada saat pengukuran dan berapa volt/div dan time/div yang diatur
1. Contoh perhitungan pada Tabel 1 Volt/div= 0,5v/div Time/div=0,5ms/div V=kotak x skala T=kotak x skala =1div x 0,5v/div = =0,5Vpp =
f=1/T
Untuk perhitungan yang lain dapat dilihat pada lampiran 2. Contoh perhitungan pada Tabel 2 F=500Hz Volt/div=1v/div Time/div=0,5ms/div V=kotak x skala t=kotak x skala =4div x 1 v/div =4vpp Untuk perhitungan yang lain dapat dilihat pada lampiran
Tabel 3 Rumus yang digunakan merupakan rumus pembagi tegangan yang menggunakan sumber tegangan dari osiloskop. Sehingga rumusnya dapat ditulis: Vab = R1/Rtot x Veff. Untuk mencari Veff digunakan rumus Veff=0,354 x Vpp Contoh perhitungan 1. Tegangan 4Vpp Veff= 0,354 x vpp = 0,354 x 4vpp Vab = r1/rtot x veff 2. Tegangan 8Vpp Veff= 0,354 x vpp = 0,354 x 8vpp Vbc = r2/rtot x veff 3. Tegangan 12Vpp Veff = 0,354 x vpp =0,354 x 12vpp Vcd= r3/rtot x veff Untuk perhitungan yang lebih detail dapat dilihat pada lampiran
Tabel untuk langkah 4. Melihat bentuk gelombang dc Rumus yang digunakan sama seperti pada Tabel 1 dan Tabel 2 yaitu V=kotak x skala. Karena yang dicari merupakan gelombang DC sehingga yang diperlukan hanya tegangannya Contoh perhitungan: Volt/div=2v/div Time/div=1ms/div V= kotak x skala
= 2div x 2v/div Untuk perhitungan yang lain dapat dilihat pada lampiran
Tabel untuk langkah 5. Mengukur beda phase tegangan AC Pada tabel ini, besarnya frekuensi mempengaruhi bentuk gambar dan dari bentuk gambar tersebut bisa dihitung beda phasa dengan menggunakan rumus: Sin teta = A/B dan teta= arc sin A/B namun sebelum langsung menggunakan rumus, titik A dan B harus dikalikan dahulu dengan volt/div yang diatur. Contoh perhitungan: F=852KHz Volt/div = 1v/div Time/div=1ms/div A=0,6 x 1v/div = 0,6 B=1 x 1/div = 1 Sin teta = A/B = 0,6/1 = 0,6 Teta = arc sin A/B = 36,86
