LAPORAN LABORATORIUM SISTEM TRANSMISI PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
MENENTUKAN IMPEDANSI KARAKTERISITK DARI SUATU SALURAN DUA KAWAT
NAMA PRAKTIKAN
: Ali Mahfud
(1312030012)
NAMA REKAN KERJA
: Ardelia Cindy Wulandari
(13120300
)
: Novita Puji R
(13120300
)
(13120300
)
Wilis KELAS/KELOMPOK
: TT-5A / 06
TGL. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
: 1 September 2014
TGL. PENYERAHAN LAPORAN
: 8 September 2014
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
MENENTUKAN IMPEDANSI KARAKTERISTIK DARI SUATU SALURAN DUA – KAWAT
1. Tujuan Percobaan 1.1. Mengukur impedansi karakteristikdari suatu saluran simestris. 1.2. Mengukur arus masukan dan tegangan masukan pada saluran, bila terminalnya hubung singkat dan bila ujung salurannya terbuka. 1.3. Menghitung impedansi karakteristik dari nilai-nilai yang diperoleh dalam pengukuran. 1.4. Menentukan magnitude impedansi karakteristik sebagai suatu fungsi frekuensi. 1.5. Menentukan terminal saluran terbaik untuk transmisi dalam rentang frekuensi medium. 1.6. Mengetahui efek panjang saluran pada impedansi karakteristik. 2. Pendahuluan Agar dapat memperkirakan kemampuan penggunaan suatu saluran untuk suatu rentang frekuensi transmisi, perlu diketahui impedansi karakteristik saluran. Dari magnitude impedansi karakteristik, saluran dapat disesuaikan dengan suatu harga optimum. Impedansi karakteristik tergantung dari konstruksi geometric saluran. Sebagaimana digambarkan dalam rangkaian ekivalen dibawah ini, impedansi karakteristik tersebut dapat direpresentasikan dengan sederetan resistor yang sangat kecil dan koil-koil yang terhubung seri serta sambungan parallel dari sejumlah kapasitorkapasitor yang sangat kecil dan konduktansi.
Gambar. 1 Resistansi R’ dari suatu saluran tergantung pada diameter saluran dan bahan yang digunakan dalam pembuatan kawat. Nilai resistansi R’ ditulis dalam Ohm/km. Induktansi L’, kapasitansi C’, dan konduktansi G’, semua tergantung pada jarak antar saluran, diameter saluran dan isolasi bahan yang digunakan.
Induktansi dituliskan dalam mH/km, kapasitansi dalam nF/km dan konduktansi dalam µS/km. Sebagai contoh, nilai-nilai karakteristik saluran yang mempunyai diameter 0,9 mm, dengan isolasi plastik adalah : R’ = 57,8 ohm/km L’ = 0,7 mH/km C’ = 34 nF/km G’ = 1 µS.km Diagram berikut ini, menunjukkan metoda pengukuran impedansi karakteristik.
Gambar 2. 2.1.Dengan saluran yang berujung terbuka, pengukuran tegangan dan arus tak langsung dibuat untuk menentukan seluruh nilai konduktansi (G) dan seluruh nilai kapasitansi (Xc). resistansi saluran berujung terbuka
Gambar 3. 2.2.Dengan keluaran terhubung singkat (gb. 3) resistansi total dari seluruh resistor (R) dan induktansi koil (XL) yang terhubung secara seri diukur. resistansi hubungan singkat. Impedansi karakteristik dihitung dari nilai-nilai yang diperoleh untuk Ro dan Rsh, untuk setiap frekuensi yakni : √
Dalam latihan ini, digunakan sebuah model saluran transmisi, yang mempunyai rangkaian ekivalen sebagai berikut :
Gambar 4. Simulasi dari nilai-nilai konduktansi, telah dihilangkan.
3. Komponen dan Peralatan o o o o o o o o o o
2 model saluran transmisi 0,9 µ ; 0,85 km 2 resistor terminating 300 ohm 1 panel lintasan universal 1 catu daya 1 generator fungsi 0,2 Hz – 200 kHz 1 Osiloskop dual-trance dengan input diferensial 2 probe test, 10 : 1 2 adapter probe 1 multimeter 1 set kabel penghubung dan plug
4. Diagram Rangkaian 2.1.
Diagram Rangkaian 2.1
2.2.
Diagram Rangkaian 2.2 5. Percobaan 5.1. Membuat sebuah rangkaian seperti ditunjukkan dalam diagram 2.1. Mengatur osiloskop pada masukan diferensial. Memasangkan probe tes 10:1 dengan hati-hati. Catatan : Menggunakan defleksi yang sama untuk kedua kanal Y. Ug = 4 Vpp 1,42 Vrms 5,25 dB, (mengusahakan agar nilai-nilai ini konstan selama percobaan ; mengukur dengan sebuah mV meter atau dB meter). Pada frekuensi yang telah ditentukan, melengkapi pengukuran yang diperlukan untuk tabel 1. - Ue adalah tegangan masukan saluran yang harus diukur (pengukuran diferensial), UR adalah tegangan jatuh pada resistor 300 ohm, yang digunakan untuk mengukur arus masukan secara tidak langsung, Ie. - Dari nilai tegangan terukur, menghitung nilai-nilai Ro dan Rsh ; dimana
, kemudian
. 300 ohm 5.2. 5.3.
5.4. 5.5.
Dari nilai-nilai Ro dan Rsh, menghitung impedansi karakteristik :
√ Mentransfer nilai-nilai impedansi karakteristik Z dalam grafik pada lembar kerja 2. Membuat rangkaian seperti dalam diagram 2.2, Menentukan impedansi karakteristik untuk frekuensi seperti tercantum dalam tabel 2, mengikuti metoda yang digunakan dalam 5.1. Membandingkan nilai-nilai yang diperoleh dengan nilainilai dalam grafik. Memeriksa hasil yang diperoleh Menghitung resistansi terminating optimum untuk frekuensi medium transmisi, 800 Hz.
6. Data Hasil Percobaan (Lembar Kerja 1) Untuk 5.1. Tabel 1 Pengukuran pada suatu saluran untuk menentukan impedansi karakteristik. Panjang saluran = 0,85 km; diameter = 0,9 mm.
f [Hz]
Ujung Terbuka Ue[Vpp] UR[Vpp] Ro[Ω]
Hubung Singkat Ue[Vpp] UR[Vpp] Rsh[Ω]
Z[Ω]
(Lembar Kerja 2) Impedansi karakteristik sebagai suatu fungsi frekuensi panjang saluran = 0,85 km ; diameter = 0,9 mm
(Lembar Kerja 3) Untuk 5.3 Tabel 2 Pengukuran-pengukuran pada saluran untuk menetukan impedansi karakteristik. Ujung Terbuka
Hubung Singkat
Ue[Vpp]
UR[Vpp]
Ro[Ω]
Ue[Vpp]
UR[Vpp]
Rsh[Ω]
Z[Ω]
200
-
-
-
-
-
-
-
300
-
-
-
-
-
-
-
500
-
-
-
-
-
-
-
600
-
-
-
-
-
-
-
1000
-
-
-
-
-
-
-
2000
-
-
-
-
-
-
-
4000
-
-
-
-
-
-
-
5000
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
f [Hz] 100
400
800
3000
6000 8000 10000
Untuk 5.5 Nilai dari sebuah resistor terminasi idealnya adalah sama dengan karakteristik impedansi dari kabel yang digunakan ( RT = ZO ). Nilai resistansi terminating optimum untuk frekuensi medium transmisi, 800 Hz. RT = ohm
DAFTAR ISI
JUDUL 1. Tujuan Percobaan ................................................................................................ 1 2. Pendahuluan ........................................................................................................1 3. Komponen dan Peralatan .................................................................................... 3 4. Diagram Rangkaian ............................................................................................ 3 5. Langkah Percobaan ............................................................................................. 4 6. Data Hasil Percobaan .......................................................................................... 5 7. Analisa dan Pembahasan ..................................................................................... 9 8. Kesimpulan .........................................................................................................10 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 11 LEMBAR DATA PERCOBAAN
