PERCOBAAN L1OSILOSKOP

A. TUJUAN Mengetahui cara kerja osiloskop. Menggunakan osiloskop sebagai alat ukur.

B. ALAT DAN BAHAN Osiloskop Audio Frequency Generator (AFG) Adaptor 220 – 6 V Rangkaian RCL Kabel-kabel penghubung

C. DASAR TEORIBagian utama osiloskop adalah tabung sinar katode, yang memiliki bentuk seperti

gambar di bawah ini:

Cara kerja sederhana dari tabung sinar katode dibagi menjadi tiga tahap operasional, yaitu:A. Semua penembak elektron menghasilkan berkas sinar elektron yang bergerak

sepanjang sumbu tabung.B. Bila pada plat-plat pengatur defleksi horizontal diberikan tegangan, berkas sinar

elektron akan dibelokkan dari plat negatif ke plat positif. Sedang plat pengatur defleksi vertikal dapat membelokkan berkas sinar elektron dalam arah vertikal ke atas atau ke bawah, bergantung pada arah polaritas tegangan, dan besar simpangannya ditentukan oleh besar tegangan yang diberikan.

C. Pada saat berkas sinar elektron mengenai layar fluorescent, timbul berkas cahaya pada layar tersebut. Cahaya yang menunjukkan posisi elektron ini bergantung pada besar dan arah tegangan yang diberikan pada plat defleksi vertikal dan plat defleksi horizontal.

Pada kabel/probe osiloskop terdapat dua macam penyambung yaitu pengait (panjang) digunakan sebagai masukan positif/warna merah dan penjepit (pendek) digunakan sebagai masukan negatif/ground (warna hitam).

Tombol-tombol dasar yang umum terdapat pada osiloskop adalah: Inten : pengatur terang gelapnya garis (trace) yang tampak

pada layar. Focus : pengatur ketajaman trace. Volt / Div : pengatur sensitivitas penguat vertikal dalam langkah

tertentu (sudah dikalibrasi oleh pabrik pembuatnya) Time / Div : pengatur periode signal gigi gergaji untuk keperluan

penyapuan horizontal (horizontal sweep) agar signal yang dimasukkan ke masukan vertikal dapat ditampilkan

sebagai fungsi linier dari waktu. AC-DC-GND : menentukan jenis pengkopelan SIGNAL INPUT

dengan masukan penguat vertikal dan horizontal. AC berarti SIGNAL dikopel lewat kapasitor, DC berarti SIGNAL dikopel langsung, GND berarti masukan penguat dihubungkan dengan ground.

GND : terminal ground. CH 1 atau X : terminal masukan untuk penguat horizontal. CH 2 atau Y : terminal masukan untuk penguat vertikal. Power (warna hijau) : tombol ON-OFF. Ext. Trig : terminal masukan untuk penyulutan (trigering)

osilator horizontal dari luar. Bila saklar triger mode di set ke variabel mode maka osilator horizontal ditriger oleh signal yang diberikan ke masukan vertikal.

CH1-CH2-ADD-DUAL : terminal atau mode yang digunakan pada masukan osiloskop. (terminal yang sedang aktif digunakan).

Pengkalibrasian Alat:1. Bila yang dikalibrasi adalah CH1, maka letakkan tombol CH1-CH2-ADD-Dual

pada posisi CH1.2. Letakkan ujung dari probe (pengait) dari CH1 ke CAL’D (berada di bawah layar

osiloskop).3. Memutar tombol volt/div pada posisi 1 volt. Atur agar kedua trace

(atas&bawah) berada pada jarak yang sama dari posisi normal/1 kotak, putar tombol berwarna abu-abu untuk melebar-sempitkan trace.

4. Untuk kalibrasi ini jika probe yang dipasang di CAL’D adalah CH1, maka tombol abu-abu dari Volt/Div yang diputar adalah yang berada pada CH1, begitu pula sebaliknya.

5. Bila yang dikalibrasi adalah CH2, maka letakkan tombol CH1-CH2-Add-Dual pada posisi CH2, lakukan langkah selanjutnya.

6. Setelah pengkalibrasian tersebut, maka tombol yang berwarna abu-abu dari Volt/Div yang sudah dikalibrasi tidak boleh diputar, karena akan mengubah kalibrasi tersebut. Yang boleh diputar adalah tombol yang berwarna putih dari Volt/Div tersebut.

Setelah dikalibrasi jangan merubah tombol berwarna abu-abu!

Contoh Pengukuran Tegangan Puncak – AC:1. Hubungkan tegangan yang akan diukur (dalam hal ini AFG) ke probe osiloskop

(CH1 / CH2).2. Atur tombol AC-GND-DC pada AC.3. Bila pengukuran dengan probe CH1 dan sensitivitas 5 Volt/Div, maka:

Tegangan puncak (Vpp) = harga yang ditunjukkan oleh Volt/Div x simpangan dari puncak ke puncak.

4 - Div V pp = 5 Volt/Div x 4 Div = 20 V

Jika bentuk gelombang tegangan berupa sinus maka :

Contoh Pengukuran Tegangan Puncak – DC:1. Atur tombol AC-GND-DC pada posisi GND. Trace menunjukkan tegangan nol.2. Hubungkan tegangan yang akan diukur ke probe osiloskop (CH1 / CH2).3. Arahkan tombol AC-GND-DC pada posisi DC. Trace akan bergeser ke atas

(positif) dan jika ke bawah berarti negatif.4. Bila pengukuran dengan probe CH1, dan sensitivitas 2 Volt/Div, maka:

a. Tegangan_DC = harga yang ditunjukkan oleh Volt/Div x pergeseran.

Teg_DC = 2 Volt/Div x 3 Div = 6 V

Contoh Pengukuran Frekuensi:Pengukuran frekuensi diperoleh dari pengukuran periode (T).

Tegangan efektif ( V rms ) = Vpp /2V2

Periode (T = 1/f) = harga yang ditunjuk oleh Time/Div x jarak satu siklus pada layar (Div)

Bila pengukuran dengan probe CH1 dan sensitivitas 0,5 ms/Div, maka T = 0,5x10-3 s/Div x 4 Div = 2.10-3 s

f = 1/T = 500 Hz

Contoh Pengukuran Frekuensi dengan Pola Lissajous:Metode ini dipakai untuk mengukur frekuensi dengan menggunakan signal yang

telahdiketahui frekuensinya sebagai referensi. Dengan menggunakan perbandingan frekuensi dapat dihitung melalui persamaan:

F = jml.ttk.potong skala horizontal × [ f-signal dri f- generator (input horizontal) ] jml.ttk.potong spanjang skala vertikal

Jumlah titik potong sepanjang skala horizontal adalah = 3Jumlah titik potong sepanjang skala vertikal adalah = 2

Contoh Pengukuran Beda Fase:Pengukuran beda fase dengan menggunakan pola Lissajous digunakan persamaan:

D. PROSEDUR PERCOBAANPengukuran tegangan AC:1. Mengatur AFG pada frekuensi 50 Hz, kemudian hubungkan dengan osiloskop

ke CHx (CH1).2. Mengatur tombol AC-GND-DC ke posisi AC.3. Mengatur tombol CH1-CH2-dual-Add ke posisi CH1.

4. Mengatur tombol Volt/DIV sehingga diperoleh amplitudo yang besar, dan catat ................... Volt/Div.

5. Menghitung jumlah skala (Div) vertikal dari puncak ke puncak.Pengukuran frekuensi:1. Mengatur Time/Div sehingga diperoleh panjang gelombang yang besar, dan

catat ................ ms/Div.2. Menghitung jumlah skala (Div) horizontal untuk satu siklus (satu gelombang).

Pengukuran tegangan DC:1. Melepaskan hubungan dengan AFG dan kemudian hubungkan dengan adaptor.2. Mengatur tombol AC-DC pada adaptor pada posisi DC.3. Mengarahkan tombol AC-GND-DC pada posisi GND, Trace akan

menunjukkan tegangan nol.4. Mengarahkan tombol pada posisi DC, trace akan bergeser ke atas (positif) atau

ke bawah (negatif).

Pengukuran frekuensi dengan pola Lissajous:1. Melakukan langkah kerja awal percobaan2. Mengatur Time/Div pada posisi H - in3. Menghubungkan AFG ke X – input (CH1) dan adaptor ke Y – input (CH2).4. Mengatur f - AFG = 25, 50, 75, dan 100 Hz. Bagaimana bentuk pola lissajous

masing-masing, dan berapa f – adaptor dari masing-masing pola ?Catatan: mengatur AFG sehingga gambar yang terbentuk bergerak lambat.

Pengukuran beda fase:

1. Melepaskan semua hubungan dengan AFG maupun Adaptor, mengatur osiloskop seperti langkah awal.

2. Membuat rangkaian seperti gambar – 1, atur f – AFG = 10 kHz.3. Semua tombol AC-GND-DC pada kedua channel pada posisi AC.4. Mengamati pola lissajous yang terbentuk, catat y dan ym.5. Mengubah f – AFG = 50 kHz.6. Melakukan untuk gambar - 2

E. DATA HASIL PENGAMATAN

Keterangan : tanda x tidak perlu diisi

Pengukuran V-AC T V-DCf X x x

Volt/Div 5 volt x 5 voltTime/Div (ms) X 1 ms x

∑ (skala) 3 Div 10 Div 1,4 divnx X x xny X x x

Ym (skala) X x xY (skala ) X x x