LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
PENGUKURAN GELOMBANG Hari, tanggal: Jumat, 29 Mei 2015
Nama Asisten: 1. Robi Sobirin, S.Si 2. Merlin Detalina Rekan Kerja: 1. Yussandi Santoso 2. Ivan Hartanto
CHRISTO IMMANUEL SUMILAT 1400720019
LABORATORIUM FISIKA DASAR PHYSICH-ENERGY ENGINEERING SURYA UNIVERSITY 2015
Tujuan Praktikum
Praktikum ini bertujuan untuk : 1. Melihat bentuk gelombang pada osiloskop; 2. Mengkalibrasi osiloskop; 3. Mengkur tegangan dengan menggunakan osiloskop; 4. Menganalisis pengaruh dioda pada bentuk gelombang; 5. Mengukur tegangan pada dioda. 6. mengidentifikasi hubungan antara frekuensi dengan waktu bangkit (Rise Time) pada osiloskop. Prinsip Pengukuran/Praktikum
Teori
Osiloskop Osiloskop merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menampilkan dan menganalisis gelombang sinyal elektronik. Osiloskop dapat menarik grafik dari sinyal tegangan sesaat dalam fungsi waktu. osiloskop dapat menampilkan arus bolak-balik (AC) atau berdenyut arus searah (DC) gelombang yang memiliki frekuensi serendah sekitar 1 hertz (Hz) atau setinggi beberapa megahertz (MHz). Osiloskop high-end dapat menampilkan sinyal frekuensi hingga beberapa ratus gigahertz (GHz). Layar ini dibagi menjadi beberapa bagian yang disebut divisi horisontal (hor div) dan divisi vertikal (vert div). Waktu ditampilkan dari kiri ke kanan pada skala horisontal. Tegangan sesaat muncul pada skala vertikal, dengan nilai-nilai positif akan naik dan nilai-nilai negatif akan menurun. Dioda Dioda adalah komponen elektronik yang terbagi atas dua bagian elektroda yang disebut anoda dan katoda . Kebanyakan dioda dibuat dengan bahan semikonduktor seperti silikon , germanium , selenium. Beberapa dioda terdiri dari elektroda logam di ruang dievakuasi atau diisi dengan gas elemental murni pada tekanan rendah . Dioda dapat digunakan sebagai penyearah , pembatas sinyal , regulator tegangan , switch , modulator sinyal , mixer sinyal , demodulasi sinyal , dan osilator .
Alat dan Bahan 1. Osiloskop 2. Kabel Penghubung Arus 3. Multimeter 4. Connector dan Resistor 500 Ω 5. Kabel Probe Langkah Kerja
Percobaan pertama (Bentuk Gelombang) a. Sambungkan kabel power pada osiloskop dan pembaca signal b. Hidupkan osiloskop dan pembaca signal dengan menekan tombol on c. Amati tiap model gelombang yang tergambar pada layar osiloskop dengan menekan tombol yang berbeda pada pembaca signal d. Fotolah tiap model gelombang
Percobaan kedua (Kalibrasi Osiloskop) a. Sambungkan kabel probe yang terpasang pada osiloskop dengan memasangkan ujung lainnya (bukan kabel ground) ke panel kaliberasi yang terletak pada bagian kiri bawah osiloskop b. Putar tegangan pada titik 2 V; 0,5 ms c. Jika kabel terpasang dengan benar maka model gelombang akan berubah menjadi kotak-kotak degan tampak garis horizontalnya d. Setelah terpasang, putar tombol variasi tegangan dan waktu pada papan tombol untuk mengatur posisi gelombng hingga tepat pada sumbu x dan y pada layar
Percobaan ketiga (Pengukuran Tegangan) a. Rangkaian kabel connector dan resistor pada rangkaian b. Ukur tegangan pada resistor dengan menggunakan multimeter c. Ukur pula tegangan pada resistor dengan menggunakan osiloskop d. Catat kedua pengukuran untuk nantinya dibandingkan
Percobaan keempat (penyearah dioda) a. Pasang dioda pada connector b. Pasangkan kabel probe pada connector c. Amati model gelombang pada layar osiloskop d. Fotolah model gelombang tersebut
Percobaan keempat (Tegangan yang disearah) a. Pasangkan kabel probe kutub positif pada dioda b. Hitung tegangan pada dioda dengan menggunakan multimeter dan juga dengan osiloskop c. Catat tegangan yang dihasilkan pada kedua alat tersebut
Percobaan keenam (Waktu bangkit) a. Bongkar seluruh rangkaian c. Pasangkan kabel probe dengan alat pembaca signal d. Tekan terlebih dahulu tombol frekuensi dengan satuan 1 M Hz e. Putarlah tombol frekuensi dengan nilai yang berbeda f. Amati garis lengkungan gelombang pada sumbu X saat mulai membengkok dan mulai kembali lurus g. Kemudian bagi garis dengan garis total (pada satu kotak terdapat lima garis) dan kalikan dengan skala waktu yang digunakan
Data Eksperimen
Percobaan Pertama
Foto bentuk gelombang di osiloskop pada percobaan pertama:
Gambar 1.3
Gelombang sinusoidal
Gelombang segitiga
Gelombang kotak
Percobaan Kedua
Pengkaliberasian osiloskop
Percobaan ketiga
Perbandingan tegangan pada multimeter dengan tegangan maksimum pada osiloskop Tabel 3.1 No 1 2 3 4 5
V multimeter (V) 1 2 3 4 5
Vp-p (V) 3,12 6,00 8,80 11,60 14,40
Vrms (V) 1,14 2,14 3,14 4,14 5,14
Vp-p = Tegangan terbaca pada osiloskop Vrms = (V p-p) x (0,318)
Percobaan keempat
Model gelombang pada dioda di osiloskop:
Dioda Reverse
Dioda Forward
Percobaan kelima
Perbandingan V pada dioda dengan multimeter dan osiloskop Tabel 5.1 No 1 2 3 4 5
V osiloskop (V) 1,6 2,8 3,6 6,8 9,2
V
(V) 0,5088 0,8904 1,1448 2,1624 2,9256
V multieter (V) 0,60 1,00 1,20 2,20 3,20
Pada tabel 5.1 diperoleh dari rumus :
𝑉 < 𝑎𝑣 > = 𝑉 𝑜𝑠𝑖𝑙𝑜𝑠𝑘𝑜𝑝 𝑥 0,318
V rel = |
Error= V rel x 100%
Percobaan keenam
(𝑉 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟−𝑉<𝑎𝑣>) 𝑉 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟
|
Perbandingan waktu bagkit pada frekuensi yang berbeda Tabel 6.1 No 1 2 3 4 5
Frekuensi (Hz) 1 1,2 1,4 1,6 1,8
Rise Time (s) 0,16 x 10-12 0,16 x 10-12 0,16 x 10-12 0,16 x 10-12 0,16 x 10-12
V rel (V) 0,1520 0,1096 0,0460 0,0171 0,0858
Error (%) 15,20 10,96 4,60 1,71 8,58
Pembahasan
Percobaan I : Dalam percobaan pertama kami mengamati bentuk gelombang pada osiloskop yang terdiri dari empat macam gelombang. Setiap gelombang yang terlihat di osiloskop mempunyai fungsinya masing-masing.
Percobaan II : Dalam percobaan kedua ini, kita melakukan pengkaliberasian osiloskop. Pada saat pengkaliberasian, layar display pada osiloskop akan berubah bentuk gelombangna menjadi kotak-kotak. Hal terebut terjadi karena, osiloskop di-setting sedemikian rupa untuk membantu keakuratan memposisikan gelombang pada garis kotak-kotak disumbu X dan Y.
Percobaan III : Pada percobaan ketiga yaitu pengukuran tegangan, percobaan ini dapat dibuktikan bahwa tegangan yang berada di osiloskop sama dengan tegangan yang berada pada multimeter
Percobaan IV: Percobaan keempat melihatkan bahwa dioda sebagai penyearah mempengaruhi bentuk gelombang
pada rangkaian listrik. Saat kita memasang dioda secara forward atau
searah rangkaian, maka bentuk gelombang akan terpotong lengkungannya pada bagian bawah. Hal tersebut disebabkan pada pemasangan dioda forward, dioda dianggap seperti saklar tertutup mirip konduktor sempurna yang bersifat tegangan sama dengan nol. Tetapi jika dioda yang dipasang secara reverse, maka secara otomatis bentuk gelombang akan terpotong lengkungannya pada bagian atas. Bentuk tersebut dikarenakan dioda yang dipasang secara reverse, dioda dianggap seperti saklar terbuka mirip isolator sempurna yang bersifat kuat arus sama dengan nol.
Percobaan yang V : Pada percobaan ini kami akan mengur tegangan pada dioda. Yaitu dengan menghubungkan probe pada terminal anoda dan hasilnya akan muncul di display
multimeter, setiap pengukuran tersebut dikatakan berhasil apabila jarum pada multimeter tidak bergerak.
Percobaan VI : Pada percobaan ini kami akan mengidentifikasi hubungan frekuensi dengan Rise Time. Perubahan sinyal rendah ke tinggi yang cepat, pada gelombang persegi, menunjukkan rise time yang tinggi. Rise time menjadi sebuah pertimbangan penting ketika digunakan dalam pengukuran pulsa dan sinyal tangga. Sebuah osiloskop hanya dapat menampilkan pulsa yang risetime-nya lebih rendah dari rise time osiloskop. Kesimpulan dan Saran 1)
Kesimpulan :
Bentuk gelombang dapat diketahui oleh Osiloskop yaitu, gelombang sinusoidal, gelombang segitiga,dan gelombang kotak.
2)
Pengkaliberasian ini dilakukan agar dalam pembacaan data, alat dapat bekerja optimal dan memiliki kesalahan yang kecil pada data yang didapat
3)
Diketahui bahwa tegangan pada osiloskop dan multimeter hampir sama, perbedaan sedikit karena ada masalah pada saat kalibrasi ataupun kesalahan membaca garis pada osiloskop
4)
Dioda yang dipasang forward bersifat seperti konduktor sempurna dengan sifat memilki tegangan nol, sedangkan pada dioda yang dipasang secara reverse bersifat seperti isolator dengan sifat memeilki kuat arus nol.
5)
Tegangan pada osiloskop dan multimeter menggunakan dioda hampir sama karena relativnya sangat kecil, dan tidak sampai melewati 1 %
6)
Setiap alat praktikum mempunyai waktu bangkit, pada osiloskop mempunyai waktu bangkit kurang 1 persen.
Saran
1) Saat kalibrasi osiloskop, usahakan seteliti mungkin. Kalibrasi alat akan sangat mempengaruhi pengukuran dan hasil. Refrensi Petunjuk Praktikum Fisika Dasar Surya University Caesar O. Harahap, Enggar P. Wibowo, Mochamad I. Safari, Dwi Saputro April 2014
