BAB IV OSILOSKOP
IV.1
Tujuan
Pengenalan dan beberapa pemakaian Osiloskop IV. IV.2
Alat Alat-A -Ala latt yang yang Dipe Diperg rgun unak akan an
Adapun alat-alat yang dipergunakan pada saat praktikum adalah sebagai berikut. 1. 1 Osi Osilo losk skop op - 2 chan channe nell 2. 1 Aud Audio io Gene Genera rato tor r 3. 1 So Soket Panel 4. 1 es esis isto torr 1!! 1!! " #. 1 lnduk lnduktor tor 14! $h %&r %&ran' an'orm ormato ator( r( ). 1 *apa *apasi sito torr 1! +, . eber eberap apaa kab kabel el
IV.3
Dasar Te Teri
Osiloskop merupakan suatu peralatan elektronik yang dapat memberikan gamb gambar ar pada pada laya layarny rnyaa %display(/ dan siny sinyal listr listrik ik yang yang dihu dihubu bung ngka kan n pada pada display(/ dan inputnya. 0engan osiloskop memungkinkan untuk melihat bentuk dari persamaan gelomb gelombang ang suatu suatu sinyal sinyal listrik listrik.. 0isini 0isini diberik diberikan an rangka rangkaian ian blok blok diagra diagram m dari dari bagian penting yang berhubungan berhubungan dengan tombolnya tombolnya seperti gambar dibaah ini
Switch Volt/Div. ! "nput Vertical Attenuator
Vertical Amplifer
Plate
Horizontal Amplifer "nt
Trigger Pulse Cct #$t %ine
Sweep Generator
& Trigger ! %evel
Switch Time/Div.
' in ' #$t
Vertical Attenuator
!a"#ar $.1 lok 0iagram Sederhana
agian yang paling penting dari pada rangkaian dalam osiloskop dan tombol-tombol yang berhubungan dengan bagian ini adalah 1. Vertical attenuator Sinyal V-input setelah diatur sedemikian rupa hingga setelah diperkuat dalam ertical ampli'ier % ampli'ier( diperoleh sinyal yang dibutuhkan untuk deflection plate tombol VOLT/DIV dipakai untuk memilih attenuation yang dibutuhkan/ dan dapat diubah-ubah pada step-step yang telah dikalibrasi/ 5adi untuk mengamati besarnya suatu amplitudo dari sinyal terlihat pada layar/ pembacaan dapat dilakukan apabila switch VOLT/DIV pada posisi kalibrasi. 6ika menggunakan probe yang mempunyai perbandingan 11 atau 11!/ berarti input 7angsung 1 kali atau diperkecil men5adi 1! kali maka pembacaan sinyal yang ditampilkan di 7ayar harus dikalikan dengan perbandingan probe ini. 8ntuk pembacaan amplitudo sinyal yaitu dengan mengalikan skala9di %pada 7ayar( dan tinggi amplitudo sinyal yang terlihat pada 7ayar dengan penun5ukan
pada
tombol
VOLT/DIV yang
dipakai
disamping
memperlihatkan perbandingan probe yang digunakan. 2. Trigger circuit 8ntuk memulai dari elektron beam/ bila sinyal input telah mencapai harga tertentu sebagian sinyal dari sinyal input ini dipakai sebagal input untuk circuit pulse trigger tombol trigger level digunakan untuk memilih amplitudo dari elektron beam pada aktu mulai bergerak/ atau bila tombol trigger level pada posisi otomatis berarti pemilihan dapat
dilakukan secara otomatis oleh osciloscope sendiri/ -input selector posisi dari -input selector pada internal/ ini berarti baha tegangan untuk de'leksi hori!ontal disupplay dari sweep generator / sedang untuk posisi -eternal sweep generator diputuskan hubungannya dengan : ampli'ier
sehingga
kedudukan
dari
tombol
TI"#/DIV tidak
mempengaruhi display. &ombol TI"#/DIV digunakan untuk memilih aktu yang dibutuhkan untuk satu sweep. 6adi misalnya diinginkan membaca aktu satu periode dari suatu sinyal/ hal ini dapat dilakukan dengan mengalikan skala pada 7ayar untuk satu periode sinyal dengan penu5ukkan dari tombol TI"#/DIV yang dipakai. Sedangkan untuk a$plification/attenuation dapat dipilih dengan switch : $agnitude/ dan untuk pembacaan di atas switch TI"#/DIV harus pada kedudukan yang telah dikalibrasi. %. &weep 'enerator Setelah menerima pulsa trigger / sweep generator akan menghasilkan tegangan yang setelah diperkuat dalam hori!ontal a$plifier (a$plifier) digunakan untuk deflection horisontal dari elektron *ea$. ;lektron *ea$ ini bergerak dengan arah horisontal dengan kecepatan konstan dari sisi kiri ke sisi kanan dari pada 7ayar serta displaynya berupa garis. ila *ea$ telah mencapai pada bagian yang paling kanan dari layar maka dia akan menghilang/ untuk sementara kemudian bergerak kembali ke arah kiri dan gerakan kembali ini tidak terlihat pada layar karena ter O+T-O,, . Satu gerakan dari kiri ke kanan ini dan kembali lagi disebut satu sweep. &ombol - tombol yang lain adalah 1. &ombol O# O0 / O,, pada tombol ini disamping untuk menghidupkan osiloskop 5uga untuk mengatur intensitas 2. Perhatikan dalam mengatur intensitas 5angan terlampau besar karena dapat merusak osiloskop. 3. &ombol ,O+& tombol ini dipakai untuk memperoleh gambar yang ta5am dan 5elas.
4. &ombol OI3O0T4L O&ITIO0 tombol ini berhubungan dengan hori!ontal ampli'ier dan dipergunakan untuk mengatur posisi dari gambar dengan menggeser kearah hori!ontal . #. &ombol V#TI4L O&ITIO0 tombol ini digunakan pengaturan posisi dengan menggeser kearah vertical . ). &ombol TI''# L#V#L dipergunakan untuk mengatur kestabilan gambar pada layar osiloskop. . TI"#/DIV untuk mengatur seep time pada display. 0engan posisi e:pander control pada callibrated maka time seep seperti yang tertera pada skala. <. VOLT/DIV dengan posisi ener e:pander pada posisi callibrated maka skala diision dan display sesuai dengan angka pada skala pengaturnya. IV.3.1 %enis Osilskp
Osiloskop dikelompokkan men5adi dua bagian berdasarkan cara ker5anya/ yaitu osiloskop analog dan osiloskop digital. Osiloskop analog menggunakan tegangan yang diukur untuk menggerakkan berkas elektron dalam tabung gambar ke atas atau ke baah sesuai dengan bentuk gelombang yang diukur. Pada layar osiloskop dapat langsung ditampilkan bentuk gelombang tersebut. Osiloskop digital mencuplik bentuk gelombang yang diukur dan dengan menggunakan A0= (4nalog to Digital onverter) untuk mengubah besaran tegangan yang dicuplik men5adi besaran digital. IV.3.2 Osilskp Analg
Pada saat osiloskop dihubungkan dengan sirkuit/ sinyal tegangan bergerak melalui probe ke sistem ertical. ergantung kepada pengaturan skala ertikal %volts/div(/ attenuator akan memperkecil sinyal masukan sedangkan a$plifier akan
memperkuat
sinyal
masukan.
Selan5utnya
sinyal
tersebut
akan
bergerakmelalui keping pembelok ertikal dalam =& (athode ayTu*e). &egangan yang diberikan pada pelat tersebut akan mengakibatkan titik cahaya bergerak %berkas elektron yang menumbuk 'os'or dalam =& akan menghasilkan
pendaran
cahaya(.
&egangan
positi'
akan
menyebabkan
titik
tersebut
naiksedangkan tegangan negati' akan menyebabkan titik tersebut turun.
!a"#ar $.2 Osiloskop Analog
IV.3.3 Osilskp Digital
6ika dalam osiloskop analog gelombang yang akan ditampilkan langsung diberikan ke rangkaian ertikal sehingga berkesan >diambil> begitu sa5a %real time(/ maka dalam osiloskop digital/ gelombang yang akan ditampilkan lebih dulu disampling %dicuplik( dan didigitalisasikan. Osiloskop kemudian menyimpan nilai-nilai tegangan ini bersama sama dengan skala aktu gelombangnya di memori. Pada prinsipnya/ osiloskop digital hanya mencuplik dan menyimpan demikian banyaknilai dan kemudian berhenti. 7a mengulang proses ini lagi dan lagi sampai dihentikan. 0SO mempunyai dua cara untuk >menangkap> ataumencuplik gelombang/ yakni dengan teknik single shot atau real ti$e sa$pling . 0engan kedua teknik ini/ osiloskop memperoleh semua cuplikan dengan satu eent picu. Secara teori %sesuai dengan ?y@uist sampling theorema(/ osiloskop digital membutuhkan masukan dengan sekurangkurangnya dua cuplikan per periode gelombang untuk merekonstruksi suatu bentuk gelombang. *etika menangkap suatu gelombang bentuk tunggal (single shot wavefor$ ) dengan cuplikan aktu nyata/ osiloskop digital harus secara akurat menangkap 'rekuensi sinyalmasukan. Osiloskop digital biasanya menspesi'ikasikan dua lebar
pita real ti$e dan analog. Bebar pita analog menyatakan 'rekuensi tertinggi 5alur masukannya yang dapat lolos tanpa cacat yang serius pada sinyalnya. Bebar pita real time menun5ukkan 'rekuensi maksimum dari osiloskop yang dapat secara akurat mencuplik menggunakan satu eent picu. 0engan metode alternati' yakni menggunakan e@uialenttime sampling 0SO secara akurat dapat menangkap sinyal-sinyal sampai pada lebar pita osiloskopnya/ tetapi hanya pada sinyal-sinyal yang si'atnya repetiti'. 0engan teknik ini/ osiloskop digital menerima cuplikancuplikan pada banyak event-event picu yang kemudian secara berangsur-angsur mengkonstruksi keseluruhan bentuk gelombangnya. Canya lebar pita analog yang membatasi osiloskop pada 'rekuensi berapa dapat menerima teknik ini.
IV.$
Langka& Per'#aan
Adapun beberapa langkah yang dilakukan pada saat praktikum adalah sebagai berikut. IV.$.1 K"pensasi Pr#e
1. Cubungkan u5ung probe ke terminal =AB !/) . 2. Probe terkompensasi 1! :. 3. Cubungkan 5epitan buaya %alligator clip( kebagian luar konektor ?= di kanal 2. 4. Cidupkan osiloskop. #. Pindahkan saklar .I VOLT/DIV sehingga menun5uk 1! m ). Pindahkan saklar TI"#/DIV sehingga menun5uk ke !/2 ms. . Setel gandengan masukan kanal 1 ke 0=. <. 0ilayar ditampilkan dua daur gelombang segi empat D. Putarlah sekrup pada probe dengan obeng kecil sedemikian hingga bagian atas dan baah gelombang segi empat benar-benar rata.
IV.$.2 Pengukuran A"plitu() *aktu (an +rekuensi
1. Cubungkan probe kanal 7 ke 4L !/) / kompensasi probe 1! : dan 5epitan buaya ke input kanal 2. 2. &ombol 4T/0O" dalam posisi normal %tertekan(/ .l dalam posisi 4 / tombol #5T terlepas %pemicuan dari dalam(. Pastikan kanal 1 beker5a. 3. Gunakan tombol L#V#L untuk mencari 5e5ak dilayar. Pindahkan VOLT/DIV agar mendapat gelombang yang tingginya 4/2 dan 1 bagian. 4. Atur TI"#/DIV sehingga dua daur gelombang nampak dilayar.
IV.$.3 ,enentukan Be(a P&ase Antara Dua Bua& Tegangan yang Ber#e(a P&asenya
in 'ma$
o
( V
( ) *+ , % ) *-+ H
%
'in
!a"#ar $.3 angkaian = seri
1. angkaikan rangkaian seperti gambar 4.3. 2. Atur 'rekuensi dan Audio Generator seperti pada tabel Ta#el $.1 &abel eda Phase
+ /0
'"0
" '"0
Ar' sin
Lissayus
!el"#ang
24 34 $4 44 54 64 74 84
3. Bakukan kembali percobaan di atas untuk beban = E 1! +,
IV.4
Data asil Per'#aan
Adapun data-data yang didapat setelah melakukan praktikum dan melaksanakan langkah-langkah percobaan adalah sebagai berikut. IV.4.1 K"pensasi Pr#e
!a"#ar $.$ Display *ompensasi Probe 1
&inggi gelombang
< kotak
Volt/Div
2
Bebar gelombang
# kotak
Ti$e/Div
#!!
P
1!:
,rekuensi
4D/D
μ
s
!a"#ar $.4 Display *ompensasi Probe 2
&inggi gelombang
3 kotak
Volt/Div
#
Bebar gelombang
1! kotak
Ti$e/Div
2#!
P
1!:
,rekuensi
D2/
μ
s
!a"#ar $.5 Display *ompensasi Probe 3
&inggi gelombang
11/# kotak
Volt/Div
2
Bebar gelombang
1! kotak
Ti$e/Div
2#!
P
1!:
,rekuensi
#!/!2<3 CF
μ
s
IV.4.2 ,enentukan Be(a P&ase Antara Dua Bua& Tegangan yang Ber#e(a P&asenya
!a"#ar $.6 Gelombang = Seri D! CF
&inggi gelombang
1! kotak
Ti$e/Div
# ms
Bebar gelombang
# kotak
,rekuensi
D!/1) CF
P
1!:
1!!
Volt/Div
1!
=
4/
μ
,
!a"#ar $.7 Gelombang = Seri D! CF Bissa5ous
&inggi gelombang
!/4 cm
Ti$e/Div
# ms
Bebar gelombang
!/4 cm
,rekuensi
D!/1) CF
P
1!:
1!!
Volt/Div
1!
=
4/
μ
,
!a"#ar $.8 = Seri 1
&inggi gelombang
< kotak
Ti$e/Div
1 ms
Bebar gelombang
14 kotak
,rekuensi
1
P
1!:
1!!
Volt/Div
1!
=
4/
μ
,
!a"#ar $.1 = Seri 1
&inggi gelombang
!/< cm
Ti$e/Div
1 ms
Bebar gelombang
!/< cm
,rekuensi
1
P
1!:
1!!
Volt/Div
1!
=
4/
μ
,
!a"#ar $.11 B Seri D! CF
&inggi gelombang
kotak
Ti$e/Div
2/#! ms
Bebar gelombang
11 kotak
,rekuensi
D!/2!1< CF
P
1!:
1!!
Volt/Div
1
B
14!
μ
C
!a"#ar $.12 B Seri D! CF Bissa5ous
&inggi gelombang
!/4 cm
Ti$e/Div
2/#! ms
Bebar gelombang
!/4 cm
,rekuensi
D!/2!1< CF
P
1!:
1!!
Volt/Div
1
B
14!
!a"#ar $.13 B Seri 1
&inggi gelombang
11 kotak
P
1!:
Bebar gelombang
3 kotak
Volt/Div
1
μ
C
Ti$e/Div
# ms
1!!
,rekuensi
1
B
14!
μ
C
!a"#ar $.1$ B Seri 1
&inggi gelombang
!/) cm
Ti$e/Div
2/#! ms
Bebar gelombang
!/) cm
,rekuensi
1
P
1!:
1!!
Volt/Div
1
B
14!
μ
C
IV.5
Analisa Data asil Per'#aan
IV.6
%a9a#an Pertanyaan
IV.7
Kesi"pulan
