Prak Transmisi d4 1

PANDUAN PRAKTIKUM SALURAN TRANSMISI RF D-IV POLINEMA

Oleh HENDRO DARMONO BEng,MT

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN POLITEKNIK NEGERI MALANG

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL MARET 2012

KATA PENGANTAR

Buku ini adalah panduan praktikum saluran koaksial yang tidak disertai

data

tekniknya

sehingga

setelah

selesai

praktikum

secara

keseluruhan akan diperoleh data teknik tersebut mulai dari parameter dasar saluran, perilaku tegangan dan arus sepanjang saluran, perilaku gelombang datang dan pantul sampai

pengukuran kecepatan rambat

gelombang pada saluran. Dengan demikian setelah mahasiswa melakukan praktikum secara keseluruhan telah memahami saluran koaksial pada khususnya dan saluran dua kawat sejajar pada umumnya. Buku

ini

terdisi

atas

dua

belas

percobaan

yang

saling

berkesinambungan dan diharapkan dapat membantu mahasiswa selama praktikum. Kreatifitas mahasiswa selama praktikum sangat dibutuhkan agar pemahaman tentang saluran koaksial tidak terbatas dalam bahasan buku ini. Selamat

melakukan

praktikum,

semoga

akan

menambah

ketrampilan mahasiswa dan sebelum percobaan dilaksanakan, sebaiknya praktikan (mahasiswa) memahami apa yang akan dilakukan dalam percobaan nanti. Untuk itu praktikan harus membaca buku panduan dirumah sebelum percobaan dilaksanakan. Laporan

diketik

rapi

dan

dikirimkan

ke

e-mail

[email protected] paling lambat 2x24 jam sebelum praktikum berikutnya dijadwalkan.

Penyusun HDBEng,MT

LAY OUT LAPORAN TRANSMISI RF 1. Laporan diketik dengan font Times New Roman 12 spasi 1,15 pada ukuran kertas A4 dengan margin

4,3,3,3 (kiri,atas, kanan dan

bawah) 2. Konten Laporan a. Tanggal percobaan

: wajib diisi.

b. Judul Percobaan

: sesuai petunjuk praktikum.

c. Tujuan Percobaan

: sesuai petunjuk praktikum.

d. DiagramPercobaan : digambar sesuai dengan petunjuk Praktikum. e. Alat yang digunakan : sesuai petunjuk praktikum, nomor alat disertakan (untuk instrumen ukur dan kabel koaksial). f. Prosedur

: menggunakan kalimat pasif.

g. Hasil

: cenderung ditabelkan.

h. Bahasan Hasil

: gunakan teori yang relevan untuk menjelaskan hasil percobaan.

i. Kesimpulan

: sesuaikan dengan tujuan percobaan

j. Referensi

: buku TEKS yang digunakan untuk bahasan hasil.

PENILAIAN MATA KULIAH PRAKTIKUM SALURAN RF NILAI YANG AKAN DIBERIKAN SESUAI DENGAN ATURAN POLINEMA YAITU : A, B+, B, C+, C, D dan E. PENILAIAN MENCAKUP TIGA RANAH : KOGNITIF ( 30 %), PSIKOMOTORIK ( 50%) DAN AFEKTIF (20%). KOGNITIF : (1) Mampu menjelaskan permasalahan praktikum sesuai dengan teori yang relevan . (2) Mampu menjawab pertanyaan yang ada pada panduan praktikum khususnya pertanyaan paska praktikum. PSIKOMOTORIK : (1) Mampu mengoperasikan alat ukur /instrumen dengan benar (2) Mampu melakukan pengukuran dengan baik dan benar ( 3) Mampu memperlakukan instrumen dengan baik. AFEKTIF : Kesungguhan menjalankan praktikum yeng mencakup:tertib kehadiran, pakaian, kerjasama tim, ketertiban praktikum, dan ketertiban mengirimkan laporan.

DAFTAR ISI Nomor Percobaan Percobaan -1 Percobaan -2 Percobaan -3 Percobaan -4 Percobaan -5 Percobaan -6

Percobaan -7 Percobaan -8 Percobaan -9 Percobaan -10 Percobaan -11 Percobaan -12

Nama Percobaan Karakteristik Resistansi Saluran Koaksial Karakteristik Induktansi Saluran Koaksial Karakteristik Kapasitansi Saluran Koaksial Perbandingan Tegangan Pada Saluran Koaksial Hubung Buka Perbandingan Tegangan Pada Saluran Koaksial Hubung Singkat Perbandingan Tegangan Pada Saluran Koaksial Yang Diterminasi Sesuai Dengan Impedansi Karakteristik (Match) Impedansi Input Kabel Koaksial Hubung Buka Impedansi Input Kabel Koaksial Hubung Singkat Gelombang Berdiri Pada Kabel Koaksial Gelombang Berdiri Dan Lokasi Kesalahan Pada Kabel Koaksial (Metoda RF) Tanggapan Pulsa Pada Saluran Koaksial Tanggapan Pulsa Pada Saluran Koaksial Dengan Lebar Pulsa >> Waktu Propagasi

Hal 1-4 5-8 9-12 13-17

TUGAS PRA PRAKTIKUM 1-4 1. Gambarkan rangkaian ekivalen saluran dua kawat sejajar dalam model L, phi, dan Tee . Dari ketiga model ini, model mana yang paling sederhana , jelaskan alasannya! 2. Berikan alasan mengapa empat parameter tersebut pada nomor 1 muncul.

3. Apa yang dimaksud dengan impedansi karakteristik?

4. Dari rumus dan jika ω adalah 2πf buatlah gambar grafik hubungan antara Zo dan frekuensi. Jelaskan maksud jawaban saudara!

5. Di dalam rangkaian listrik Jika ditinjau dari rumus Zo, dapatkah G = 1/R atau R = 1/G . berikan alasan jawaban saudara! 6. Jika saluran ujung bebannya dibuka (tanpa dibebani) dan ujung input dihubungkan ke sumber gelombang, apa yang terjadi pada terminal beban tersebut dan apa yang terjadi pada gelombang sepanjang saluran!

TANGGAPAN PULSA PADA SALURAN KOAKSIAL UNTUK WAKTU PULSA >> WAKTU PROPAGASI

12/

Tanggal Percobaan

1

-

PERCOBAAN -1 PENGUKURAN RESISTANSI SALURAN KOAKSIAL 1

Tujuan Percobaan Tujuan percobaan ini adalah: 1.1 Mengenal jembatan Wheatstone dan mengerti fungsinya. 1.2 Mengukur resistansi kabel. 1.3 Mengukur resistansi konduktor dalam (inner) dan menghitung resistansi luar (outer). 1.4 Mengukur resistansi kabel pada frekuensi yang berbeda. 1.5 Menentukan frekuensi maksimum untuk jembatan Wheatstone.

2 Diagram Rangkaian 2.1 Jembatan Wheatstone

U1 ≅ 4 Vpp ; 50 Hz Trigger ext.

1 : 1 ; 40 mW

R3

a

100 Ω 1%

Rx b

UY 1 R4

100 Ω 1%

R2

1 kΩ 10 turn helical potentiometer

a

2.2

b

ujung saluran dihubung singkat

I d

c

a

b

d

c

II

l = 100 m

kabel banana to banana

-2012


12/

2

3 Alat-alat dan Komponen yang Digunakan : Jumlah 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 10 1

Nama Alat

Nomor Alat

Generator Fungsi Oscilloscope Dual Trace Frequency Counter* Test probe, 10:1/1:1, switchable 2 Probe adapter Resistor 100 Ω; 1%; 0,5 W Potensiometer 1 kΩ, 10 putaran Saluran koaksial Jembatan Universal 1 Kabel BNC/4mm banana Set kabel penghubung dan plug Tee konector BNC*

4 Pendahuluan Pengukuran resistansi kabel tidak kritis dan dapat dilakukan dengan sembarang jembatan dc atau penunjukkan ohm meter secara langsung. Bila pengukuran dilakukan dengan menggunakan jembatan wheatstone, pada frekuensi tertentu komponen reaktansi muncul dan mempengaruhi keseimbangan jembatan. Makin tinggi frekuensi makin keseimbangan jembatan makin sulit diperoleh. Oleh karena itu, adalah lebih praktis mengembangkan rangkaian jembatan, sehingga besaran karakteristik lain dari kabel dapat diukur. Bagian 2 memperlihatkan, tegangan diagonal UY1 sama dengan nol ketika harga resistansi berbanding sebagai berikut : R3/RX = R4/R2 Dengan menggunakan helical potensiometer 10 putaran dan R3 = 1 kΩ, 1 bagian pada skala potensiometer sama dengan 1 ohm. Skala tersebut dapat dibaca langsung dalam ohm. Impedansi karakteristik saluran R', diberikan oleh persamaan, R' = Rx /l dengan, l = panjang saluran (meter) Pengembangan batasan pengukuran untuk UY1 = 0 Volt, juga diberikan oleh persamaan, R3/R4 = Rx /R2 untuk R3 = R4 = 1 untuk R3 = R4 = 10 untuk R3 = R4 = 0,1

Rx = R2 Rx = 10.R2 Rx = 0,1.R2

5 Prosedur Percobaan

Sebelum merangkai peralatan , semua alat harus di uji kelayakan guna!


12/

3

5.1 Rangkai Peralatan seperti diagram 2.1. (a) Sambungkan saluran dengan plug connector sehingga menjadi 100 meter. (b) Hubung singkat ujung saluran dengan menggunakan kabel test pendek (c) Ukur resistansi saluran dengan menggunakan ohm meter dan baca hasil pengukuran. (d) Sambungkan saluran ke jembatan. (e) Pasang resistor sesuai dengan diagram. (cek kondisi resistor dengan ohm meter sebelum dipasang) (f) Pasang generator fungsi dengan U1 sebesar 4 Vpp; 50 Hz atau 100 Hz kHz pada jembatan. (g) Pasang Oscilloscope dan hubungkan :Y1 (0,2 V/div; 1:1; DC) ke U1 ,TB (time base) sesuaikan dengan pengukuran (h) Seimbangkan jembatan dengan mengatur potensiometer. (i) Ukur nilai resistansinya dengan ohm meter. (j) Hitung Rx . ( R konduktor luar dan dalam). 5.2 Hubungkan kabel seperti diperlihatkan pada diagram 2.2, tegangan dan pengaturan Oscilloscope seperti langkah 5.1 ( h s/d j) . ( R konduktor dalam ) 5.3 Hitung resistansi konduktor luar (screen), dari hasil pengukuran 5.1 dan 5.2. 5.4 Seimbangkan jembatan

seperti langkah 5.1 dan naikkan frekuensi menjadi 1 kHz. Betulkan

pengaturan keseimbangan dan amati tegangan sisa ( tegangan minimal yang dapat dibaca ). 5.5 Ulangi langkah 5.4, tetapi frekuensi dinaikkan menjadi 10 kHz. Kesimpulan sementara? 5.6 Ulangi langkah 5.5 untuk frekuensi 100 kHz. 6 Hasil Percobaan

Untuk 5.1 - Hasil pengukuran dengan ohm meter menunjukkan nilai resistansi …………. ohm - Hasil pengukuran dengan jembatan: Rx dihitung dari persamaan : R3 R4 = Rx R2 R . R 3 ......... Ω x ........ Ω Rx = 2 = = .......... Ω R4 ........ Ω

Jika kedua hasil pengukuran dibandingkan, apa yang dapat saudara jelaskan ! Untuk 5.2 Ri = ......... Ω Untuk 5.3 Resistansi konduktor luar (screen),


12/

Ra = Rx - Ri = ........ Ω - ........ Ω = ......... Ω Untuk 5.4 Keseimbangan dapat/tidak dapat dilakukan. Tegangan minimal yang dapat dibaca ......... mV pp. Alasan tidak dapat dihasilkan keseimbangan adalah : .......................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

Untuk 5.5 Keseimbangan tercapai/tidak tercapai. Tegangan minimal yang dapat dibaca menjadi ............ mVpp. Alasan : .......................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

Untuk 5.6 Keseimbangan tercapai/tidak tercapai. Tegangan minimal yang dapat dibaca menjadi ............ mVpp. Alasan : .......................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

Ringkasan Hasil Pengukuran Langkah Nomor

Frekuensi (Hz)

R inner Ω

R outer Ω

Resistansi Total (Ω)

Tegangan yang terukur pada titik keseimbangan

Bahasan Hasil Pengukuran Kesimpulan Percobaan Buku Referensi Pertanyaan Paska Praktikum 1. Dapatkah frekuensi diatas 1 kHz digunakan pada jembatan Wheatstone? Jelaskan! 2. Mengapa resistansi kabel bertambah besar nilainya jika saluran diperpanjang? 3. Apa yang dimaksud dengan reaktansi kabel? dan mengapa reaktansi muncul pada saluran?

4


12/

5

Tanggal Percobaan :

-

- 2012

PERCOBAAN -2 PENGUKURAN INDUKTANSI SALURAN KOAKSIAL 1 Tujuan Percobaan :

1.1 Merangkai jembatan Maxwell dan mengerti fungsinya. 1.2 Menyeimbangkan jembatan Maxwell dengan mengatur tegangan dan fasa. 1.3 Mengevaluasi syarat-syarat pengukuran kabel dan menentukan besarnya Lx dan Rx . 1.4 Menentukan harga-harga L, L' dan R, R' denga jembatan Maxwell dan mengetahui pengaruh frekuensi yang digunakan dalam pengukuran. 2 Diagram Rangkaian U1 ≅ 4 Vpp ; 20 kHz Trigger ext.

1 : 1 ; 40 mW

R3 1k Ω 1%

R4

100 Ω 1% UY 1 C 10nF 1%

a

R beban = 0 ?

Rx, Lx b

R2

1 kΩ

R2 dan R4 : 10 turn helical potentiometer

3 Alat-alat dan Komponen yang Digunakan :

Jumlah 1 1 1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 1

Nama Alat Generator Fungsi Oscilloscope Dual Trace Frequency Counter* Test probe, 10:1/1:1, switchable 2 Probe adapter Resistor 100 Ω; 1%; 0,5 W Potensiometer 1 kΩ, 10 putaran Saluran koaksial Kapasitor 10 nF, 1% Jembatan Universal 1 Kabel BNC/4mm banana Set kabel penghubung dan plug Tee konector BNC*

Nomor Alat


12/

6

4 Landasan Teori Singkat Pada percobaan pertama diperlihatkan bahwa pada frekuensi pengukuran yang lebih tinggi dan hanya satu besaran untuk keseimbangan (besaran tegangan), suatu nilai minimum tidak dapat diperoleh. Komponen reaktif dari obyek pengukuran harus diperhitungkan, yakni besaran fasa harus disetimbangkan pula. Syarat tambahan untuk kesetimbangan diperlihatkan oleh jembatan Maxwell. Kesetimbangan tegangan dibuat dengan R2 seperti sebelumnya dan fasa diseimbangkan oleh R4. Prosedur keseimbangan diulang bergantian antara R2 dan R4 beberapa kali hingga didapatkan kondisi paling minimum didapatkan. Untuk posisi setimbang Lx = R2 .R3 .C

(1)

dan Rx = (R2 .R3 )/R4

(2)

Komponen reaktif kecil, sehingga frekuensi yang lebih tinggi digunakan (20 kHz) untuk pengukuran. Disamping itu faktor Q dapat ditentukan dengan, Q = (L/R) << 1

Tugas Individu : Buatlah ringkasan tentang jembatan Maxwell

(3)


12/

7

5 Langkah Kerja

Sebelum merangkai peralatan , semua alat harus di uji kelayakan guna 5.1 Buat rangkaian seperti diagram 2.1. Hubungkan saluran ke terminal Lx, Rx dengan akhir saluran dihubung singkat. Gunakan tegangan U1 = 4 Vpp, 20 kHz, sinus pada jembatan. Pengaturan Oscilloscope : Y1 (0,2 ....... 0,005 V/div; DC), TB disesuaikan keperluan. Seimbangkan jembatan dengan mengatur potensiometer 10 putaran R2 dan R4 bergantian (UY1 < 20 mVpp). Rekomendasi : dimulai dengan R4 diatur 100 Ω, kemudian mulai prosedur keseimbangan dengan R2. Ukur nilai resistansi R2 dan R4. 5.2 Dari persamaan (1), Lx = R2. R3. C dan persamaan (3), Rx = (R2/R3)/R4, hitung Lx dan Rx. 5.3 Dari hasil tersebut, hitung faktor Q, Q = ωL/R 5.4 Tentukan induktansi karakteristik L' dan impedansi karakteristik R' dari 5.2. 6 Hasil Percobaan

Untuk 5.1 Pada keseimbangan optimum R2 = ........ Ω R4 = ........ Ω Tegangan sisa UY1 < .......... mVpp Untuk 5.2 Dari persamaan (1) dan (2), hitung Lx dan Rx Lx = ....... Ω x ....... Ω x ........ H = ........ µH Rx =

.......... Ω x .......... Ω = .......... . Ω .......... ... Ω

Untuk 5.3 Q =

ωL .......... .......... .......... .......... ........ = = .......... .... R .......... ........

Untuk 5.4 L' = L/l = ......... µH/ .......... meter = ........... µH/meter R' = R/l = ......... Ω / .......... meter = ........... Ω /meter


12/

8

7 Analisa Data

8 Kesimpulan

Buku Referensi Pertanyaan Paska Praktikum 1. Mengapa untuk mengukur induktansi saluran , ujung beban saluran harus dihubung singkat? Jelaskan dengan teori saluran! 2. Mengapa frekuensi saluran 20 kHz? Dapatkan frekuensi ini diganti misalkan 500 kHz? Jelaskan denga n teori saluran.


12/

9

Tanggal Percobaan :

-

- 2012

PERCOBAAN -3 PENGUKURAN KAPASITANSI DAN KONDUKTANSI SALURAN KOAKSIAL 1 Tujuan Percobaan :

1. Merangkai jembatan Wien dan mengerti fungsinya. 2. Mengukur kapasitansi kabel saluran hubung buka. 3. Mengukur rugi-rugi (suceptansi paralel). 4. Menghitung impedansi karakteristik. 2 Diagram Rangkaian U1 ≅ 4 Vpp ; 20 kHz Trigger ext.

1 : 1 ; 40 mW

R3 1k Ω 1%

R4

100 Ω 1%

100 meter

a

Rx, Cx

R beban = 8 ?

b

UY 1 R2

470 kΩ

C 10nF 1 %

R2 dan R4 : 10 turn helical potentiometer 3 Alat-alat dan Komponen yang Digunakan :

Jumlah 1 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1

Nama Alat Generator Fungsi Oscilloscope Dual Trace Frequency Counter* Test probe, 10:1/1:1, switchable 2 Probe adapter Resistor 100 Ω; 1%; 0,5 W Potensiometer 1 kΩ, 10 putaran Saluran koaksial Potensiometer 470 kΩ, 0,5 W Kapasitor 10 nF, 1% Jembatan Universal 1 Kabel BNC/4mm banana Set kabel penghubung dan plug Multimeter analog Tee konector BNC*

Nomor Alat


12/

10

4 Landasan Teori Singkat Suatu jembatan Wien digunakan untuk pengukuran kapasitansi, resistansi dielektrik. Jembatan ini diseimbangkan oleh tegangan (R4) dan fasa (R2). Keseimbangan dilakukan dengan mengatur R4 dan R2. Nilai R2 diukur dengan ohm meter dan berikut ini berlaku saat seimbang. Cx =

C.R 4 R3

(1)

R 2 .R3 R4

(2)

dan Rx =

(C dalam Farad, dan R dalam Ω) Rx adalah resistansi dielektrik yang paralel terhadap kapasitansi. 1/Rx = G Impedansi Karakteristik Bila suatu saluran dibebani seharga impedansi karakteristiknya, maka tidak ada gelombang yang dipantulkan ke sumber gelombang. Dengan demikian penyaluran energi dapat maksimum dengan anggapan rugi-rugi pelemahan saluran diabaikan. Dengan hubungan seperti ini tegangan pada semua titik sepanjang saluran sama besarnya (secara teori). Dalam kenyataan tegangan menurun sepanjang saluran yang disebabkan pelemahan kabel. Untuk frekuensi di atas 10 kHz, karakteristik impedansi dihitung dari karakteristik saluran : Z=

R '+ jωL' G'+ jωC '

(3)

Disederhan akan menjadi

Z=

L C

(4)

Dalam suatu daerah antara (mendekati 100 kHz ke 1 MHz), efek kulit mempengaruhi R' dan L', sehingga suatu kabel HF (50 Ω) diukur pada frekuensi rendah, menghasilkan karakteristik yang hasilnya lebih tinggi dari impedansi karakteristik (mendekati 70 Ω). Tugas Individu : Buatlah ringkasan tentang jembatan Wien


12/

11

5 Langkah Kerja

Sebelum merangkai peralatan , semua alat harus di uji kelayakan guna 5.1 Buat rangkaian seperti diagram 2. Hubungkan saluran ke terminal Cx , Rx dengan akhir saluran dihubung buka. gunakan tegangan U1 = 4 Vpp, 20 kHz sinus. Pengaturan Oscilloscope : Y1 (0,2 ... 0,005 V/div; DC), TB 50 µs /div (disesuaikan keperluan), auto, trigger; ext, U1. Seimbangkan jembatan untuk tegangan minimum dengan mengatur R4 dan fasa minimum dengan R2, lakukan secara bergantian. Ukur resistansi R4 dan R2 dengan ohm meter. 5.2 Hitung nilai Cx dan Rx. 5.3 Hitung C' = C/l; G' = 1/R'; R' = R/l, panjang kabel 100 m. 5.4 Hitung impedansi karakteristik dengan persamaan (4). 6 Hasil Percobaan

Untuk 5.1 Harga potensiometer variabel 470 kΩ diukur dengan ohm meter sebesar : R2 = ........ Ω Untuk 5.2 Dari persamaan (1) .......... F x ......... Ω = .......... . nF .......... .. Ω dari persamaan (2) .......... Ω x ......... Ω Rx = = .......... Ω ......... Ω Cx =

Untuk 5.3 G = 1/Rx , G’ = G/100 C' = Cx /l = ....... pF/........ m = ......... pF/m G' =....... S/ 100 = ......... S/m. Untuk 5.4

Zo =

L = C

L' = C'

. ........... H = ..........Ω . ........... F


12/

12

7 Analisa Data

8 Kesimpulan 1).

2).

3).

Buku Referensi Pertanyaan Paska Praktikum 1. Mengapa untuk mengukur kapasitansi saluran , ujung beban saluran harus dihubung buka? Jelaskan dengan teori saluran! 2. Mengapa frekuensi saluran 20 kHz? Dapatkan frekuensi ini diganti misalkan 500 kHz? Jelaskan dengan teori saluran. 3. Dapatkan jembatan maxwell digunakan untuk mengukur kapasitansi? Jelaskan dengan teori yang ada!


12/

13

Tanggal Percobaan :

-

- 2012

PERCOBAAN -4 PERBANDINGAN TEGANGAN SALURAN KOAKSIAL DENGAN UJUNG BUKA 1 Tujuan : 1. Mengukur distribusi tegangan pada titik pengukuran 0 m, 25 m, 75 m, dan 100 m dengan frekuensi berbeda serta mengevaluasi hasil-hasil pengukuran. 2. Memahami pengaruh impedansi instrumen pada hasil yang didapatkan. 3. Membuat pengukuran bebas pentanahan dan mengenal distribusi tegangan pada trasfer λ/4 dan λ/2. 2 Diagram Rangkaian 5 Mp1

2

3

4

Ri = 50 Ω

~ ~

R =∞

U1

10

9

8

7 6

3 Alat-alat dan Komponen yang Digunakan :

Jumlah 1 1 1 2 2 1 2 1 1 1

Nama Alat Generator Fungsi Oscilloscope Dual Trace Frequency Counter* Test probe, 10:1/1:1, switchable Probe adapter Dioda apapter Saluran koaksial Set kabel penghubung dan plug Multimeter analog Tee konector BNC*

Nomor Alat

4 Pendahuluan

Suatu kabel koaksial 100 meter terbagi masing -masing pada panjang 25 meter dan dilengkapi dengan soket, sehingga dapat dipasang dalam hubungan seri. Dalam percobaan, kapasitansi saluran terlihat bahwa kabel tersebut mempunyai kapasitansi : 1 pF dalam pengukuran saluran mempengaruhi kapasitansi Dapat dipahami bahwa soket-soket C' = 97 pF/m, i.e saluran tersebut. Pemantulan terjadi padacm soket dan dapat dilihat pada saluran di MP6 pada saluran.


12/

14

Oleh karena itu, hanya 5 titik pengukuran dilakukan sepanjang saluran yang memberikan cukup informasi pada distribusi tegangan sepanjang saluran. Kapasitansi 1 pF/cm juga menunjukkan pembebanan yang diperbolehkan oleh impedansi atau kopling pentanahan dari instrumen. Seperti yang terlihat pada percobaan resistansi saluran, konduktor luar mempunyai resistansi 35 Ω dan induktansi tidak dapat diabaikan. Dari sini terdapat perbedaan tegangan yang dihasilkan antara ujung akhir konduktor luar dan konduktor di awal saluran, yang mana makin tinggi dengan kenaikkan frekuensi. Perbedaan tegangan ini ditampilkan dalam Oscilloscope, tetapi tidak dapat dikurangkan begitu saja, karena fasa dari kedua tegangan tidak sama lagi pada frekuensi yang lebih tinggi. Bila frekuensi dinaikkan, tegangan pada titik pengukuran 2 sampai 5 juga naik. Jika kenaikkan ini mengikuti fungsi sinus pada frekuensi tertentu, kemudian distribusi λ /4 tercapai yakni ¼ panjang gelombang terbentuk sepanjang saluran kabel dengan minimum pada awal saluran maksimum pada ujung akhir saluran kabel. Kondisi ini didapatkan ketika tegangan masukan saluran dipertahankan tetap dan tegangan pada ujung akhir saluran diatur ke maksimum dengan mengatur nilai frekuensi saja.Pembebanan hasil dari impedansi meter harus diingat. Hasil yang lebih baik akan didapatkan dengan instrumen bebas pentanahan (earth-free) yang dihubungkan ke titik pengukuran dan titik konduktor luar (screen) yang menyertainya. Perlu diingat bahwa instrumen seperti itu harus tidak dihubungkan dengan sumber tegangan utama dan kapasitansinya harus sekecil mungkin dibandingkan dengan kapasitansi saluran, kalau tidak terpenuhi kapasitansi paralel tambahan dikopelkan pada tegangan jatuh salauran. Untuk mendapatkan instrumen bebas pentanahan, multimeter (Ri = 10 MΩ) digunakan dengan dioda adapter. Dengan beberapa pengukuran, pembebanan pada Generator oleh kapasitansi kabel dan pemindahan resistansi begitu besar, sehingga level keluaran 0 dB tidak dapat dipertahankan. Level -10 dB = 244,9 mVrms.2√2 = 0,69 Vpp digunakan dalam pengukuran. 5 Langkah Kerja Sebelum merangkai peralatan , semua alat harus di uji kelayakan guna 5.1 Rangkai perangkat seperti dalam diagram rangkaian, ujung saluran dibuka. Atur Generator U1 = 2 Vpp dan frekuensi diberikan dalam tabel. Gunakan probe 10:1 pada Oscilloscope dan kalibrasi probe tersebut. Y1 (1 V/div; 10:1) ke MP1. Y2 (1 - 2 V/div; 10:1) ke MP2 sampai MP4 berurutan. TB diatur sesuai dengan keperluan. Ground Oscilloscope dan Generator dihubungkan ke MP10. Isi tabel tersebut Pertahankan U1 = 2 Vpp untuk setiap kenaikkan frekuensi. Mengapa timbul tegangan pada MP6 dibandingkan MP10 ? 5.2 Y1 ke MP1 sebesar 2 Vpp. Y2 ke MP5. Atur frekuensi agar MP5 mencapai maksimum. Catat frekuensinya. Distribusi gelombang apa yang terjadi ? 5.3 Y2 ke MP5 dan atur hingga maksimum, dengan Y1 selidiki titik pengukuran 2 sampai 4 dan amati MP5 pada waktu yang bersamaan. Hasilnya ?


12/

15

5.4 Bila kedua hasil pengukuran dibandingkan, Metoda mana yang lebih baik ? 5.5 Pengukuran dengan instrumen bebas pentanahan. Atur U1 = -10 dB. Lakukan pengukuran pada MP1 ke MP5 dengan ground dihubungkan ke titik menyertainya, yakni 1 dan 10, 2 dan 9, dan seterusnya. 5.6 Bagaimana tanggapan tegangan pada saluran ujung buka ? Kapan tegangan makismum terjadi ? Pada frekuensi berapa transfer 1:1 diharapkan terjadi ? Catat nilai untuk f = 740 kHz dan f = 680 kHz. Mengapa frekuensi turun ke 680 kHz ? 6. Hasil Percobaan

Untuk 5.1 f

MP1

10 kHz

2,0 Vpp

100 kHz

2,0 Vpp

200 kHz

2,0 Vpp

300 kHz

2,0 Vpp

400 kHz

2,0 Vpp

500 kHz

2,0 Vpp

MP2

MP3

MP4

MP5

MP6

Vpp Vpp Vpp Vpp Vpp Vpp Vpp

Untuk 5.2 U1 = 2 Vpp, menghasilkan U5 maksimum = ........ Vpp pada frekuensi = .......... kHz. U5 maksimum menghasilkan distribusi gelombang ...................... yaitu tegangan maksimum muncul pada ujung akhir saluran. Untuk 5.3 U5 memperlihatkan.......... Untuk 5.4

Untuk 5.5 Pengukuran dengan bebas pentanahan.


Frekuensi

MP1

MP2

MP3

MP4

12/

MP5

16 Satuan

10 kHz

-10

dB

100 kHz

-10

dB

200 kHz

-10

dB

300 kHz

-10

dB

400 kHz

-10

dB

500 kHz

-10

dB

600 kHz

-10

dB

700 kHz

-10

dB

800 kHz

-10

dB

900 kHz

-10

dB

1 MHz

-10

dB

1,1 MHz

-10

dB

1,2 MHz

-10

dB

1,3 MHz

-10

dB

1,37 MHz

-10

dB

Untuk 5.6 Tegangan pada ujung buka, naik sampai frekuensi ............ kHz. Kondisi ini menunjukkan kondisi ......................... Tegangan maksimum terjadi pada ...................... Tegangan minimum terjadi pada ......................... Tranfer 1:1 (λ/2) diharapkan terjadi pada frekuensi …………….. kHz. Transfer 1:1 artinya ............................................. Pengukuran (tegangan maksimum) untuk f = …….. kHz dan 680 kHz. Frekuensi

MP1

MP2

MP3

MP4

MP5

…………

dB

680 kHz

dB

Transfer 1:1 terjadi pada frekuensi .................. kHz. Mengapa ? Pengukuran frekuensi ini terjadi disebabkan pembebanan oleh ................. instrumen di ujung saluran.


12/

7 Analisa Data

8 Kesimpulan 1).

2).

3).

Buku Referensi Pertanyaan Paska Praktikum 1. Apa yang terjadi jika ujung beban saluran tidak dibebani sama sekali? Jelaskan dengan teori saluran! 2. Apa yang dimaksud dengan gelombang pantul dan gelombang insident pada saluran dua kawat sejajar? 3. Bagaimana cara mengurangi gelombang pantul yang terjadi pada saluran?

TO BE CONTINUED

17

Prak Transmisi d4 1

Recommend Documents