LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK TRANSMISI NOMOR PERCOBAAN: I (SATU) JUDUL PERCOBAAN : SALURAN DUA KAWAT
KELAS / GROUP
: TT-5D / 5
NAMA KELOMPOK
: AVIANTO MARINDA GYAT HARRY NUGRAHA NADIA RANDIKA PUTRI
TANGGAL PERCOBAAN
:
SEPTEMBER 2013
TGL. PENYRHN LAP.
:
SEPTEMBER 2013
DOSEN
: ZULHELMAN, ST. MT
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2013
IMPEDANSI KARAKTERISTIK SALURAN DUA KAWAT I.
II.
TUJUAN •
Mengukur impedansi karakteristik dari saluran simetris.
•
Mengukur arus input dan tegangan input ke saluran, ketika diterminasi dengan hubungan singkat dan ketika ujung saluran terbuka.
•
Menghitung impedansi karakteristik dari nilai yang diperoleh melalui pengukuran.
•
Menentukan besar impedansi karakteristik impedansi sebagai fungsi dari frekuensi.
•
Mengenal efek-efek dari panjang saluran pada impedansi karakteristik
DASAR TEORI Untuk dapat memperkirakan unjuk kerja dari saluran transmisi pada sebuah range frekuensi yang diberikan adalah penting untuk mengetahui impedansi karakteristiknya terlebih dahulu. Dari besarnya impedansi karakteristik saluran dapat dicocokkan dengan sebuah nilai optimum. Impedansi karakteristik tergantung pada konstruksi geometris dan saluran. Saluran diilustrasikan sebagai rangkaian seri R dan lilitan L yang nilainya sangat kecil dalam jumlah banyak dan rangkaian parallel dari kapasitor dan konduktansi yang nilainya juga sangat kecil dengan jumlah sama dengan jumlah rangkaian R dan L.
Rangkaian R dipengaruhi oleh daerah silang dan pada bahan penyusun pada kawat penghantar R diberi satuan dalam ohm/km. induktansi (L), kapasitansi (C), dan konduktansi (G) semuanya tergantung pada keterpisahan antara sisi saluran. Induktansi bersatuan mH/km, kapasitansi bersatuan nF/km dan konduktansi bersatuan uS/km.
Sebagai contoh harga karakteristik dari saluran yang memiliki 0,9 mm cross-section, dengan insulasi plastic adalah, R’ = 57,8 ohm/km L’ = 0,7 mH/km C’ = 34 nF/km G’ = 1 uS/km Diagram berikut mengilustrasikan metode pengukuran dan impedansi karakteristik.
1. Dengan saluran open-ended, pengukuran tegangan dan arus sesaat dipakai untuk menentukan nilai konduktansi dan semua kapasitansi.
2. Dengan hubung singkat output (gambar 3) total resistansi dan induktansi yang terhubung seri diukur
Rsh = Ue/I1 (resistansi hubung singkat) 3. Pada percobaan ini model saluran transmisi yang digunakan adalah seperti rangkaian berikut:
III. GAMBAR RANGKAIAN
Rangkaian 1
Rangkaian 2
IV. ALAT DAN BAHAN No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
V.
Alat dan Bahan Model saluran transmisi 0,9 u; 0,85 km Terminating resistor 300 ohm Universal patch panel Power supply Function generator 0,2 Hz – 200 KHz Dual trace osiloskop dengan different input Multimeter digital Kabel-kabel penghubung Piug besar dan kecil
Jumlah 2 2 1 1 1 1 1 Secukupnya Secukupnya
LANGKAH PERCOBAAN 1. Merangkai seperti gambar 1, lengkapi table yang telah disediakan. 2. Merangkai gambar dua untuk pengukuran impedansi karakteristik pada saluran sepanjang 1.7 km, 0.9 mm cross-section. Dan lengkapi table yang telah disediakan.
VI. DATA HASIL PERCOBAAN
Tabel 1. Data pengamatan untuk Rangkaian 1 Open-Ended F (Hz) 100
Ve (Vpp) 4
VR (mVpp) 26
Ro Ve (Ω) (Vpp) 46153,84 4
Short-Circuit VR (mVpp) 1,2
Rsh (Ω) 1000
Z (KΩ) 6793,662
200
4
50
24000
4
1,12
300 400 500 600 800 1000 2000 3000 4000
4 4 4 4 4 4 4 4 4
72 100 114 140 180 224 432 520 560
16666,66 12000 10526,31 8571,428 6666,66 5337,142 2777,77 2307,69 2142,857
4 4 4 4 4 4 4 4 4
5000 6000
4 4
900 960
1333,33 1250
4 4
1,36 1,46 1,36 1,32 1,46 1,48 1,38 1,36 800mVp p 1,32 1,06
8000 10000
4 4
1 Vpp 1,18 Vpp
1200 1016,949
4 4
1,10 1,22
1071,42 8 882,352 821,917 882,352 909,09 821,91 810,81 869,565 882,352 1250
5070,924
900,09 1131,07 4 1090,90 983,606
1100,961 1188,566
3834,822 3140,541 3047,608 2791,451 2340,81 2082,136 1551,162 1321,852 1781,741
113,13 1000,137
Tabel 1. Data pengamatan untuk Rangkaian 2
Open-Ended F (Hz) 100
Ve (Vpp) 4
VR (mVpp) 52
200
4
100
300
4
140
400
4
176
500
4
224
600
4
272
800
4
336
1000
4
400
2000
4
704
3000
4
908
4000
4
5000
4
Short-Circuit Ro (Ω) 23076, 9 12000
Ve (Vpp) 4
VR (mVpp) 1,06
4
1,06
8571,4 2 6818,1 8 5357,1 4 4411,7 6 3571,4 2 3000
4
960 mVpp
4
980 mVpp
4
508 mVpp
4
840 mVpp
4
860 mVpp
4
880 mVpp
4
1
4
1,02
1 Vpp
1704,5 4 1321,5 8 1200
4
1,02
1,04 Vpp
1153,8
4
1,02
Rsh (Ω) 1132,0 7 1132,0 7 1250 1224,4 8 2362,2 0 1428,5 7 1395,3 4 1363,6 3 1200 1176,4 7 1176,4 7 1176,4
Z (KΩ) 5,1 3,685 3,2 2,8 3,5 2,5 2,2 2022,59 1,4 1,2 1,1 1,1
6000
4
1,02 Vpp
8000
4
1,12 Vpp
10000
4
1,12 Vpp
4 1176,4 7 1071,4 2 1071,4 2
4
960 mVpp
4
980 mVpp
4
1,06
7 1250 1224,4 8 1132,0 7
1,1 1,2 1,1
VII. ANALISA
Rangkaian 1 Dari percobaan yang telah dilakukan pada rangkaian 1, saat rangkaian dibuka dengan tegangan input (Ve) sebesar 4 Vpp dan frekuensi yang diberikan mulai dari 100 Hz hingga 10 Khz, maka hal yang dapat dilihat adalah semakin besar frekuensi yang diberikan menaikkan nilai tegangan generator yang terbaca pada multimeter digital. Akan tetapi, resistansi nya semakin kecil. Hal yang seperti ini dapat terjadi karena frekuensi yang tinggi pula, yang menyebabkan resistansi menjadi berkurang. Adapun ketika rangkaian ditutup dengan diberikannya input yang sama dan frekuensi yang sama pula, maka tegangan generator yang didapat pun akan semakin tinggi, akan tetapi nilai nya lebih besar daripada ketika rangkaian dibuka. Ini disebabkan karena saat rangkaian ditutup arus yang lewat tak ada yg lolos, sehingga tegangan nya menjadi semakin tinggi. Akan tetapi, nilai resistansi nya semakin kecil. Kemudian untuk nilai impedansi secara otomatis akan mengikuti nilai resistansi nya, jika resistansi nya besar maka impedansi nya pun akan besar pula. Begitu pun sebaliknya, jika nilai resistansinya kecil maka nilai impedansi nya kecil pula.
Rangkaian 2 Pada percobaan yang kedua ini, bentuk rangkaian yang digunakan sama pada percobaan pertama hanya saja pada percobaan pertama model saluran transmisi 0,9 u;0,85 km itu yang digunakan satu. Tetapi pada percobaan yang kedua ini menggunakan model saluran transmisi 0,9 u;0,85 km. untuk rangkaian yang terbuka, frekuensi yang digunakan mulai dari 100 Hz hingga 10 KHz dan tegangan inputnya sebesar 4 Vpp. Adapun nilai tegangan generator yang terbaca pada multimeter menjadi lebih besar lagi dan resistansi nya menjadi tambah kecil. Hal ini terjadi karena adanya penambahan rangkaian pada bagian model saluran transmisi 0,9 u;0,85km. dapat dilihat perbedaannya rangkaian pada table hasil percobaan, kemudian hal yang sama pun terjadi pada saat rangkaian ditutup. Hanya saja yang membedakan nilai tegangan dan resistansinya pada saat ditutup nilainya menjadi lebih besar dibandingkan ketika rangkaian dalam keadaan tertutup.
