LAPORAN PRAKTIKUM IV LISSA JOUSE
Oleh : Kelompok 2
NAMA MAHASISWA 1. L.Subastian 2. M Alfian Firmansyah 3. Singgih Irawan 4. Resan Bagus Candra S 5. Intan Mawardah 6. Iqbal Rifky Arifandi 7. Vicky Ainur Ridho
NIM 081910201047 101910201001 101910201011 101910201032 101910201070 101910201069 101910201099
LABORATORIUM DASAR DAN OPTIK PROGRAM STUDI S1 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER TAHUN 2012
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Bawasanya penentuan dan perhitungan dalam merancang atau Mendesain suatu alat perlu kita jalani karena itu
semnua merupakan suatu proses untuk
mendapatkan sesuai dengan keinginan kita. Untuk perencanaannya perlu adanya alat ukur yang handal seperti AVOMETER Osiloscop, computer, dan alat penunjang lainnya. Pada praktikum ini kita akan membahas tentang bagiamana cara menggunakan osiloscop yang baik dan benar , Osiloskop merupakan salah satu alat yang digunakan untuk mengetahui besar, nilai dan bentuk dari suatu gelombang listrik. Gelombang tersebut berupa gelombang sinus maupun cosinus. Metode Lissa Jous merupakan salah satu bagian dari pembelajaran osiloskop. Dengan metode lissa jous, kita dapat melihat hasil dari penggabungan dua buah input sumber (VPP). Namun pada dasarnya penampakan pada layar osiloskop, mencitrakan perbedaan atau perbandingan Beda Fase, Frekuensi & Amplitudo dari 2 gelombang inputan pada probe osiloskop.
1.2
Tujuan Praktikum
1. Agar mahasiswa mampu memahami prinsip kerja dari Oscilloscope. 2. Mahasiswa mampu membaca dan memahami dari gelombang lissajouse.
1.3
Landasan Teori
Bawasanya Lissajous
ini adalah bagian ke dua dari seri pembelajaran
osiloskop, Edisi sebelumnya yaitu: Cara Kerja Osiloskop. Gambar / Diagram Lissajous definisinya sederhana saja, yaitu adalah sebuah penampakan pada layar osiloskop yang mencitrakan perbedaan atau perbandingan Beda Fase, Frekuensi & Amplitudo dari 2 gelombang inputan pada probe osiloskop. Sebelum membahas lebih jauh seperti apa pencitraan lissajous itu ada baiknya kita mantabkan definisi dari Beda Fase, Frekuensi & Amplitudo itu sendiri, agar dalam pemahaman lissajous nanti tidak mengalami kebingungan dan kesulitan.
Definisi Amplitudo
Amplitudo dalah nilai puncak / Maksimum positif dari sebuah gelombang sinusoidal. Bila amplitudo suatu gelombang tertuliskan " 20 " maka nilai keluaran dari gelombang tersebut akan bergerak dari 0 ke 20 ke 0 ke -20 ke 0 dan ke 20 lagi, begitu seterusnya.
Definisi Frekuensi
Frekuensi dalah suatu pernyataan yang menggambarkan " Berapa banyak gelombang yang terjadi tiap detiknya" dalam satuan Hz. Bila disitu tertulis 25Hz berarti ada 25 gelombang ( 1 gelombang terdiri atas1 Bukit & 1 Lembah ) yang terjadi dalam 1 detik, ini berarti 1 buah gelombang memakan waktu 1/25 detik = 0.04 detik untuk tereksekusi sepenuhnya ( Inilah yang biasa disebut dengan Periode Gelombang = Waktu yang dibutuhkan 1 gelombang untuk tereksekusi seluruhnya ) . Untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini:
Domain Y menggambarkan Amplitudo, sedangkan domain X menggambarkan waktu. dari gambar diatas dapat kita ambil kesimpulan bahwa gelombang tersebut memiliki Amplitudo 50, Frekuensi 1 Hz dan Periode 1 Detik. Gambar ke 2:
Perhatikan gambar gelombang diatas!, 1 bukit & 1 lembah dapat tereksekusi seluruhnya pada waktu 0,2 detik! Berarti apa yang dapat kita simpulkan?? Yup, Gelombang diatas memiliki Periode = 0,2 detik yang berarti, akan ada 5 gelombang yang dapat terselesaikan dalam 1 detiknya, yang berarti gelombang tersebut memiliki Frekuensi sebesar 5 Hz. Secara singkat frekuensi merupakan kebalikan dari periode demikian pula sebaliknya, 5 Hz = 1 / 0,2 det ||| 0,2 det = 1 / 5 Hz [ Frekuensi = 1 / Periode & Periode = 1 / Frekuensi ]
Definisi Beda Fase
Beda Fase adalah perbedaan sudut mulai antara 2 gelombang sinusoidal yang sedang diamati. Sederhana bukan?? agar lebih jelas perhatikan ketiga gambar dibawah ini ( Ketiga gelombang dibawah memiliki Frekuensi 1 Hz ) :
A. 50Sin( wt )
B. 50Sin( wt + 45 )
C. 50Sin( wt - 90 )
Perbedaan dari ketiga jenis gelombang diatas adalah sudut dalam memulai besaran nilainya. Jika Gelombang A memulai awalannya dari nilai sudut nol maka, Gel B memulai dari sudut 45 dan Gel. C memulainya dari sudut -90. Jika anda bingung, maka cam kan saja, bila ada gelombang digeser kekiri maka dalam persamaanya akan Di tambahkan sebesar pergeserannya [ Ex : Persamaan Gel. B ], Demikian pula sebaliknya. Untuk penjelasan sebenarnya mengenai lissajous, Perhatikan gambar dibawah ini:
Inti dari gambar diatas adalah cara menggambar lissajous secara manual, yaitu dimulai dengan: 1. Menggambar 2 gelombang yang akan diperbandingkan kedalam Domain X dan Y ( Lihat Gambar, Gel 1 diletakkan sebagai input Y [ Vertikal ] dan Gel 2 sebagai input X [ Horizontal ] ), 2. Lalu memilah milahnya menjadi bagian bagian, dan jarak antar bagian2 pada masing2 gelombang haruslah sama ( contoh dalam gambar adalah 16 bagian ) 3. Dan yang terahir MemPlot masing masing titik dengan pasangannya masing masing. Dengan menggambar garis bantuan ke tengah bidang kertas dan mencari
titik potongnya dengan perpanjangan garis bantu dari gelombang yang satunya lagi. 4. Hubungkan titik2 tersebut sesuai urutanya, Selesai. Dalam kenyataannya hasil gambar lissajous sendiri sangat banyak jenisnya tergantung dari Frekuensi, Beda Fase & Amplitudo kedua gelombang yang diperbandingkan ( Dalam contoh diatas kurva lissajous yang terbentuk terjadi dari 2 gelombang yang memiliki Rasio Frekuensi 1 : 2 || Rasio Amplitudo 1 : 1 || Beda Fase = 0 derajat ) . Berikut contoh-contoh dari hasil kuva lissajous yang lain:
( Beda Fase 0 derajat, Frek sama )
( Beda Fase 180 derajat, Frek sama )
( Beda Fase 90, Frek sama, Amplitudo X = Amplitudo Y )
( Beda Fase 90, Frek sama, Amplitudo X > Amplitudo Y )
Dalam beberapa kasus, hanya kurva-kurva lissajous tertentu sajalah yang dapat dengan mudah diketahui Beda Fase antara 2 gelombang pembentuknya. Lissajous yang seperti apakah itu? ialah lissajous yang 2 gelombang pembentuknya memiliki Frekuensi sama. Ciri cirinya adalah " lissajous yang hanya terdiri dari 1 lingkaran saja.” Lalu bagaimana cara menghitungnya? mari kita simak gambar dibawah ini:
Itu adalah rumus untuk kurva yang lingkaranya serong ke kanan untuk kurva lissajous yang lingkarannya serong ke kiri, perhatikan gambar dibawah ini:
Bagaimana dengan lissajous yang lain? kita masih dapat menyimpulkan satu hal dari kurva-kurva lissajous tersebut yaitu perbandingan rasio frekuensi antara 2 gelombang pembentuknya, Caranya:
Gambar 1
Gambar 2
Perhatikan gambar! Tarik garis Vertikal dan Horizontal Hitung Perpotongan Garis Merah dengan grafik dan anggap ini sebagai variabel "M". Hitung Perpotongan Garis Biru dengan grafik dan anggap ini sebagai veriabel "N" Maka Frek X : Frek Y === M : N Pada Gambar 1 maka Rasio Frekuensi X banding Y adalah : 5 : 4 dan Pada gambar 2 Rasio Frek X banding Y adalah : 2 : 3
BAB II METODE PRAKTIKUM
2.1.
Alat dan Bahan
1. Oscilloscope 2. 2 Function Generator 3. Probe
2.2.
Gambar Rangkaian Percobaan
2.3.
Prosedur Praktikum
1. Membuat rangkaian seperti gambar pada rangkaian percobaan. 2. Mengatur Function Generator sebesar 5Vpp. 3. Menentukan frekuensi Function Generator pertama sebagai patokan sebesar 1Khz. 4. Menentukan frekuensi Function Generator yang kedua sebagai pembanding. 5. Mengatur chanel Oscilloscope pada posisi chanel 2. 6. Mengatur posisi Time/Div pada posisi paling besar. 7. Mengamati apa yang terjadi pada Oscilloscope tersebut. 8. Membuat kesimpulan dari percobaan tersebut.
BAB III ANALISA PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
3.1
Data Hasil Percobaan
No. Frekuensi
Frekuensi
Rasio
1
2
Gelombang
1.
100
100
1:1
2.
200
400
1:2
3.
300
200
3:2
Gambar Gelombang
4.
300
300
1:1
5.
500
300
5:3
6.
400
800
1:2
7.
300
800
3:8
3.2. Pembahasan
Bawasanya praktikum kali ini kita akan membahs tentang metode lissa jous yang pada pada praktikum ini menekankan tentang penggunaan osiloscop, dimana penggunaan osiloscop banyak sekali pada bidang frekuensi dan gelombang sinus, gelombang kotak, dan gelombang gergaji. Pada metode ini menyatakan bahwa defleksi masukan gelombang sinus eV menyatakan tegangan defleksi vertikal dan gelombang sinus eh adalah tegangan defleksi horizontal. Pada gambar Lissa Jouss yang menyatakan perbandingan 2 : 1, frekuensi sinyal vertikal adalah dua kali frekuensi sinyal horizontal, sehingga bintik di CRT (Chatode Ray Tube) bergerak dua siklus lengkap dalam arah vertikal dibandingkan terhadap satu siklus dalam arah horizontal. Gambar yang dihasilkan dari perjalanan bintik CRT terhadap frekuensi yang masuk ke dalam plat-plat defleksi disebut sebagai gambar Lissa Jouss. Untuk mengahsilkan gambar lissa jouss dibutuhkan dua gelombang sinus serta frekuensi yang sama, bentuk lissa jous itu sensdiri bervariasi ada yang berbentuk elips, garis lurus dan l ingkaran, ini tergantung dari fasa dan amplitudo kedua sinyal masukan tersebut. Untuk membentuk sebuah lingkaran pada Lissa Jouss dibutuhkan kedua sinyal masukan amplitudo yang sama, jika ingin membentuk membentuk sebuah elips dibutuhkan kedua sinyal amplitudo tidak sefasa dengan sumbunya pada bidang vertikal dan horizontal. Pada praktikum untuk menghasilkan garis lurus dibutuhkan kedua sinyal yang setara atau o
berbeda fase sebesar 180 dan juga bisa dihasilkan melalui persamaan kedua sinyal dengan o
o
fase sebesar 90 dan 270 untuk pengecualian sudut elips, yakni pembentukan sinyal elips o
pada lissa jouss bias terbentuk selain perbedaan fase 90 . Pada hasil praktikum untuk pembentukan Lissa Jous berbentuk
tampilan elips
diosiloscop didapat data gambar gelombang dengan perbandingan 1 : 1 = 2 : 2 dan 3 : 3 dengan frekuensi masukan ditingkatkan. Beberapa kali lipat sesuai perbandingan yang diinginkan terhadap kondisi perbandingan awal yang digunakan. Kesamaan ini dikarenakan walaupun terjadi penambahan frekuensi terhadap frekuensi semula, tapi pada dasarnya merupakan perbandingan yang tetap. Untuk perbandingan 1 : 2 =
4 : 8. dan dari gambaran yang diperoleh saat
perbandingan 1 : 1 maka didapat satu satuan gelombang atau simpul di koordinat X dan koordinat Y. Sedangkan pada saat perbandingan gelombang 1 : 2 maka pada sumbu Y didapat dua satu satuan gelombang pada sumbu Y dan satu satuan pada sumbu X, serta pada perbandingan gelombang 2 : 3 didapat dua satu satuan gelombang di sumbu X dan tiga satu satuan gelombang di sumbu Y, pada saat perbandingan 3 : 5 maka terdapat tiga satuan gelombang di sumbu X dan lima satu satuan di sumbu Y.
Berikut ini gambar Lissa Jous pada beberapa rasio frekuensi terhadap perubahan fase.
Gambar tampilan osiloscop pada fase 90
o
Gambar tampilan osiloscop pada fase 270
o
Gambar tampilan osiloscop pada fase 90
o
Gambar tampilan osiloscop pada fase 180
o
Dari fase frekuensi diatas memilki kesamaan gelombang yang mana pada saat fase o
o
o
o
90 dan 270 , serta 90 dan 180 dimana keduanya memilki kesamaan .
BAB IV PENUTUP
4.1
Kesimpulan
1. Pada saat perbandingan frekuensi, beda fase, dan amplitudo dari kedua audio generator akan mempengaruhi bentuk gelombang. 2. Pada saat kedua sinyal masukan amplitude akan membentuk lingakaran Lissa Jouss pada tampilan osiloscop. 3. Pada saat kedua sinyal masukan amplitude tidak sefasa maka akan membentuk Lissa Jouss elips pada osiloscop 4. Gambar yang dihasilkan osiloskop dapat dilihat dari perbandingan gelombang dari frekuensi satu dengan frekuensi kedua. 5. Pada saat terjadi perubahan data yang mempunyai perbandingan serupa memiliki bentuk gelombang yang serupa pula. 6. Untuk membentuk sebuah lingkaran pada Lissa Jouss dibutuhkan kedua sinyal masukan amplitudo yang sama.
