PERCOBAAN 1

OPERASI DASAR OSILOSKOP

KELOMPOK 6 :

1. Setya Arief Pambudi (LT2D/ 21)

2. Suci Indah Asmarani (LT2D/ 22)

3. Syahadah Rizqa A. (LT2D/ 23)

4. Vania Desy R. (LT2D/ 24 )

Program Studi Teknik Listrik

Jurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Semarang

2012

PERCOBAAN 01

OPERASI DASAR OSCILOSKOP

1. Tujuan

Setelah selesai melakukan percobaan ini mahasiswa dapat :

1. Mempelajari instrumen – instrumen pada Osciloskop

2. Mempelajari kalibrasi Osciloskop.

2. Pendahuluan

Osciloskop merupakan suatu alat ukur, dimana bentuk gelombang sinyal

listrik yang diukur tergambar pada tabung sinar katoda. Pada dasarnya suatu

Oscilloscope dapat dibagi menjadi tiga bagian utama :

1. Bagian tabung sinar Katoda

2. Bagian Penguat Horizontal ( X amplifier )

3. Bagian Penguat Vertikal ( Y amplifier )

Tabung sinar katoda dapat dipandang sebagai inti dari Oscilloscope.

Bagian ini berfungsi untuk mengubah sinyal listrik menjadi gambar yang tertera

pada layar. Tabung sinar katoda dibuat dari bahan gelas yang didalamnya

hampa udara, serta dilengkapi dengan bagian penembak elektron. Bagian Plat

pembelok berkas elektron dan layar.

Penembak elektron ( “ electron gun “) berfungsi untuk membangkitkan

berkas elektron dengan kecepatan tinggi. Elektron dikeluarkan oleh katoda,

kemudian di percepat dengan tegangan tinggi dan akhirnya elektrok tersebut

menumbuk layar.

Pada saat elektron menumbuk layar, maka pada layar akan terlihat cahaya

berpendar. Bagian plat pembelok berfungsi untuk mengontrol arah berkas

elektron., jika berkas elektron melalui celah antara kedua plat pembelok, maka

elektron tersebut akan dibelokkan. Kemana arah elektron dibelokkan tergantung

pada arah dan besar tegangan yang diberikan pada plat tersebut.

Bagian layar merupakan bagian dimana gambar dapat diamati. Pada sisi

dalam layar ini dilapisi dengan phospor. Phospor akan mengeluarkan cahaya

berpendar jika ada elektron dengan kecepatan tinggi yang menumbuknya,

sehingga pada layar akan terdapat gambar atau cahaya berpendar. Karena

simpangan berkas elektron sesuai dengan sinyal input yang diberikan, maka

gambar yang terdapat pada layar juga akan sesuai dengan bentuk gelombang

inputnya.

Tombol – tombol Pada Osiloscope GOS - 6xxG

CH 1(X) input : terminal input CH 1.Jika dalam operasi X - Y,sebagai X -axis

input terminal

CH 2 (Y) input : terminal input CH 1.Jika dalam operasi X-Y,sebagai Y-axis

input terminal .

AC-DC-GND : Saklar untuk menentukan mode hubungan sinyal input dan

penguatan vertikal

AC : AC coupling

DC : DC coupling

GND : input penguatan vertikal dihubungkan ke ground dan

terminal input tidak dihubungkan

VOLTS/DIV : Selektor untuk menentukan sensitivitas sumbu x, dari

1mV/DIV sampai dengan 5V/DIV dalam 12 range.

VARIABLE : Pengatur sensitifitas. saat pada posisi CAL, sensitifitas

dikalibrasikan pada nilai yang dinyatakan.

POSITION : Kendali vertikal dan horizontal berkas cahaya.

VERT MODE : Menentukan kode operasi

CH 1: Osciloscope bekerja sebagai instrumen 1 kanal dengan CH1

saja.

CH 2 : Osciloscope bekerja sebagai instrumen 1 kanal dengan CH2

saja.

DUAL : Osciloscope bekerja sebagai instumen 2 kanal, CH1 dan CH2.

CHOP/ALT otomatis berubah sesuai dengan switch

TIME/DIV. Apabila Tombol CHOP ditekan, kedua berkas

cahaya akan tampak bersamaan dalam mode CHOP.

ADD : Osciloscope memperlihatkan penjumlahan aljabar ( CH1 +

CH 2 ) atau perbedaan ( CH 1- CH 2 ) dari kedua sinyal.

3. Peralatan dan Bahan

1. 1 buah Osiloscope Dual Trace

2. 1 buah Generator Fungsi

3. 1 buah DCPS

4. 1 buah Probe

5. 1 buah kabel BNC

6. 1 buah multimeter

7. Kabel Jumper

8. Resistor

Gambar Alat & Bahan :

4. Gambar Rangkaian

Oscilloscope Sebagai Pengukur Tegangan DC

Oscilloscope Sebagai Pengukur Tegangan AC

Gambar Osciloskop Sebagai Pengukur Tegangan AC

5. Langkah Percobaan

5.1 Operasi Dasar Osciloscope

Sebelum menghubungkan Osciloscope dengan tegangan jala – jala aturlah

tombol kontrol dan saklar sbb :

Item Setting

POWER

INTEN

FOCUS

ILLUM

VERT MODE

CHOP

CH 2 INV

POSITION

VOLTS/DIV

VARIABLE

AC-DC-GND

SOURCE

COUPLING

SLOPE

TRIG ALT

OFF

SEARAH JARUM JAM ( PADA

POSISI JAM 3)

POSISI TENGAH

FULL ANTI-CLOCKWISE

CH I

RELEASED

RELEASED

MID- POINT

0.5 VOLT/DIV

CAL( CLOCKWISE POSITION )

GND

SET TO CH I

AC

+

Setelah pengesetan kontrol dan saklar seperti pada tabel di atas, hubungkan

steker catu daya pada jala – jala dan lanjutkan langkah sbb :

1. Tekan Saklar Power, maka setelah kurang lebih 20 detik sebuah Trace

( berkas cahaya ) akan muncul pada layar. Apabila tidak muncul.

Ckeck ulang setting saklar dan kontrol.

2. Atur intensitas berkas cahaya dengan menggunakan tombol INTEN

dan FOCUS, jangan terlalu terang agar layar tidak terbakar.

3. Luruskan berkas cahaya dengan garis horison tengah dengan mengatur

tombol CH I POSITION dan tombol TRACE ROTATION.

4. Hubungkan Probe pada terminal CH I INPUT dan hubungkan ujung

probe pada terminal 2 Vp-p CAL ( IBRATOR) .

5. Atur posisi saklar AC- DC- GND pada posisi AC. Amati dan catatlah

gambar yang muncul pada layar

6. Atur kontrol FOCUS , sehingga berkas cahaya tampak jelas.

LEVEL LOCK

HOLDOFF

TRIGGER

MODE

Horiz

DISPLAY

MODE

TIME/DIV

SWP.UNCAL

POSITION

X 10 MAG

X-Y

RELEASED

PUSH IN

MIN(ANTI-CLOCKWISE

AUTO

A

0.5 MS/DIV

RELEASED

MID-POSITION

RELEASED

RELEASED

7. Aturlah switch kendali posisi vertikal dan horizontal sehingga

gelombang yang tampak dapat dibaca dengan jelas.

Gambar Kalibrasi Osiloskop

5.2 Operasi Dual - Channel

Ubahlah saklar VERT MODE ke pasisi DUAL, sehingga berkas

cahaya ke 2 ( CH 2 ) akan tampak. Pada kondisi ini Berkas cahaya kanal 1

adalah sinyal gelombang kotak dan berkas cahaya kanal2 adalah garis

lurus, karena tidak ada sinyal pada kanal 2 ( Kanal 2 bekum dihubungkan ).

Hubungkan terminal CH II input dengan terminal 2 Vp-p

CALIBRATOR dengan menggunakan probe sama seperti pada terminal

CH I input. Atur posisi saklar AC-DC-GND pada AC. Atur tombol

Vertikal POSITION, sehingga kedua berkas muncul pada layar.

Apabila pada operasi dual-Channel mode Dual ataupun ADD. Sinyal

CH 1 atau CH 2 harus dipilih untuk penyulutan sumber sinyal dengan

menggunakan Saklar SOURCE. Jika sinyal CH I dan CH II mempunyai

hubungan sinkron, maka kedua gelombang dapat muncul stasioner, jika

tidak sinyal yang dipilih pada Saklar SOURCE yang akan terlihat stasioner.

Jika Saklar TRIG ALT ditekan, kedua gelombang dapat terlihat

stasioner. Jangan menggunakan saklar penyulutan CHOP dan ALT pada

saat yang bersamaan. Pemilihan saklar CHOP dan ALT secara otomatis

dilakukan oleh saklar TIME/DIV . 5 msec dan range lebih rendah

digunakan dalam Mode CHOP dan 2 ms/DIV dan lebih tinggi digunakan

dalam mode ALT.

5.3 Osciloscope Sebagai Pengukur Tegangan Searah ( DC )

Langkah Kerja

1.Susunlah diagram rangkaian seperti pada gambar 1.1

2. Atur Tegangan Output sumber tegangan searah sebesar 5 volt, diukur

dengan Voltmeter.

3. Ukur Tegangan RL dengan menggunakan Osciloscope ( Hubungkan

Input kanal 1 ( CH 1 ) dengan RL ).

4. Atur switch Osciloscope pada posisi DC.

5. Amati bentuk gelombang dan tinggi Amplitudonya.

6. Catat hasil pengamatan pada tabel 1.

7. Catat tinggi amplitudo untuk kedudukan switch Volt/div yang berbeda (

4 kedudukan yang berbeda ).

8. Ulangi langkah 1 – 7 untuk RL yang berbeda.

5.4 Osciloscope Sebagai Pengukur Tegangan AC

1. Susunlah diagram rangkaian seperti pada gambar 2

2. Pada switch Fucntion tekan tombol gelombang sinus yang menyebabkan

output Fuction generator merupakan dengan

3. Atur Tegangan Output Function Generator 1 volt dengan mengatur

tombol OFFSET ADJ, Tegangan output diukur dengan Voltmeter.

4. Tekan tombol 10 pada switch range frekwensi.

5. Atur Multiplier pada posisi 1.

6. Hubungkan Input kanal 1 ( CH 1 ) dengan RL

7. Atur switch Osciloscope pada posisi AC.

8. Amati bentuk gelombang dan tinggi Amplitudonya.

9. Catat hasil pengamatan pada tabel 2.

10.Ulangi pengamatan Tegangan output Function Generator seperti pada

tabel 2

6. Hasil Pengukuran

Osiloskop sebagai sumber tegangan DC

1

Tabel 1. Oscilloscope sebagai Pengukur Tegangan DC

no Tegangan

sumber (Volt)

RL (Beban)

(Ohm)

Kedudukan

Volt/div

Banyaknya kotak

(buah)

Tegangan RL

(Volt)

1 5 3K3 1 2,4 2,4

2 5 3K3 2 1,2 2,4

3 5 3K3 5 0,45 2,25

4 5 3K3 1 2,4 2,4

5 5 3K3 2 1,2 2,4

6 5 1K2 5 0,25 1,25

7 5 1K2 2 0,6 1,2

8 5 1K2 1 1,3 1,3

9 5 1K2 0.5 2,45 1,225

2

3

4

5

6

7

8

9

Tabel 1.2 Oscilloscope sebagai Pengukur Tegangan AC

7. Analisis data :

Berdasarkan hasil percobaan yang telah kelompok kami lakukan

menunjukkan bahwa :

Semakin besar multiplier maka semakin besar pula frekuensi yang

dihasilkan .

Nilai beban berbanding terbalik dengan nilai tegangan. Semakin kecil

nilai beban maka tegangan akan kecil juga. Jika nilai beban besar,

maka tegangan yang dihasilkan juga besar.

Semakin besar scala vertical yang digunakan maka amplitudo

gelombang yang tampak akan semakin kecil begitu juga sebaliknya,

semakin kecil scala vertical yang digunakan maka amplitude

gelombang yang tampak akan semakin besar dan juga semakin besar

sekala horizontal yang digunakan makan panjang gelombangnya akan

semakin kecil, begitu juga sebaliknya .

no

Function Generator RL Posisi Switch Oscilloscope

Veff Freq.

Range Multiplier

Frekuensi

Tegangan

Output

[Ohm] Volt/

Div

jml

kotak

Time/

Div

jml

kotak Vpp Veff

Frekuensi

f: 1/T

1 2 1K 0,2 200 1K2 0,2 3,8 1 4,8 1,52 0,53 208,3

2 2 1K 0,6 600 1k2 0,2 3,8 0,5 3,2 1,52 0,53 625

3 2 1K 1 1000 1K2 0,2 3,8 0,2 4,8 1,52 0,53 1041,6

4 2 1K 1,2 1200 1K2 0,2 3,8 0,2 4 1,52 0,53 1250

5 2 1K 1,8 1800 1K2 0,2 3,8 0,1 5,4 1,52 0,53 1851

6 5 1K 0,2 200 3K3 0,5 3,8 2 2,4 3,8 2,6 208,3

7 5 1K 0,3 300 3K3 0,5 3,8 1 3,2 3,8 2,6 312,5

8 5 1K 0,4 400 3K3 0,5 3,8 0,5 4,8 3,8 2,6 416,6

9 5 1K 0,5 500 3K3 0,5 3,8 0,5 3,8 3,8 2,6 526,3

10 5 1K 0,6 600 3K3 0,5 3,8 0,5 3,2 3,8 2,6 625

8. Pertanyaan dan Tugas

1. Jelaskan keuntungan Oscilloscope dengan tahanan dalamnya yang

tinggi!

Tahanan dalam oscilloscope yang tinggi mengakibatkan

oscilloscope dapat mengukur tegangan dengan lebih akurat

dan dapat mengukur tegangan dengan range lebih tinggi

2. Dapatkan oscilloscope digunakan untuk mengukur arus?

Oscilloscope dapat mengukur arus namun tidak secara

langsung. Arus dihitung menggunakan hukum Ohm ( I=V/R

) dimana V = tegangan yang diukur oscilloscope dan R

adalah hambatan yang digunakan.

3. Hitunglah frekwensi maximum yang dapat diukur oleh oscilloscope

yang anda gunakan dalam percobaan ini

Diketahui : Jumlah kotak : 5,4

Time/Div : 0,1 x 10-3

s

Ditanyakan : f

Jawab : T = Jumlah kotak x Time/Div

5,4 x 0,1 x 10-3

T = 0,00054

f = 1/T

1/ 0,00054

f = 1851,85 Hz

4. Berapa tegangan Vdc max dan tegangan Vpp max yang dapat diukur

CRO?

Jika pada oscilloskop tombol volt/div dimaksimalkan

menjadi 5 volt/div dan layar vertical pada osiloskop ada 8

kotak. Dan probe redaman x10, maka vpp maksimal =

5x8x10= 400 volt.

5. Bandingkan frekuensi tegangan sinyal menurut generator sinyal dengan

frekuensi hasil hitungan dari layar CRO?

Pada frekuensi hasil hitungan dari layar CRO nilainya

kurang lebih sama dengan frekuensi menurut generator dari

masing-masing alat .

6. Bandingkan tegangan efektif menurut CRO dengan menurut Voltmeter?

Pada Pengukuran tegangan dc. Hasil yang diperoleh

voltmeter dan osiloskop hampir sama, tetapi multimeter

lebih akurat karena osiloskop menggunakan pengukuran

secara grafis.

Pada pengukuran ac. Osiloskop dalam menganilsis tegangan

AC lebih akurat karena bekerja bersama dengan Generator

Sinyal.

Pada dasarnya nilai tegangan menurut CRO dengan nilai

voltmeter tidak terpaut jauh walaupun tidak sama persis, Hal

ini diakibatkan oleh toleransi dari alat yang berbeda.

7. Berilah analisa hasil percobaan saudara?

Penggunaan tegangan sumber dan besar tahanan yang sama

akan menghasilkan besar tegangan RL yang sama, tidak

tergantung pada kedudukan Volt/Div nya. Error (selisih)

yang terjadi disebabkan oleh faktor human error atau

kurangnya ketelitian pembaca dalam menghitung jumlah

kotak pada layar oscilloscope

8. Jelaskan bilamana saudara menggunakan probe 1 dan probe 10?

Probe digunakan sebagai skala antara tegangan sebenarnya

dengan tegangan pada layar oscilloscope. Probe 1 digunakan

apabila tegangan yang diukur tergolong kecil dan dapat

terlihat sepenuhnya di layar oscilloscope. Apabila tegangan

yang akan diukur tergolong besar dan tidak dapat terlihat di

layar oscilloscope, maka gunakan probe 10, dimana

tegangan yang terlihat pada layar oscilloscope adalah 1/10

dari tegangan sebenarnya

9. Kesimpulan.

a. osiloskop merupakan alat atau media dimana kita dapat menghitung

tegangan, periode, frekuensi, dan beda sudut fasa.

b. perubahan scala vertikal akan mempengaruhi nilai tegangan efektif

outputnya , namun perubahan skala horizontal pada osiloskop tidak

akan mempengaruhi perubahan periode maupun frekuensinya

sehingga osiloskop dapat digunaka untuk mengukur frekuensi dan

periode sumber tegangan AC.

c. tegangan maksimal dapat dicari dengan jumlah div ampli tudo

yang ditunjukkan di layar osi loskop dikali dengan sekala

vert ical yang digunakan.

d. halnya dengan periode tegangan yang dapat di ambil dari panjang

gelombang yangdi tunjukkan di kal i dengan sekala

horizontalny.

e. perubahan skala Horizontal yang di ubah ubah pada

osi loskoptidak akan mempengaruhi periode dari suatu tegangan AC.

f. Sebelum digunakan, oscilloscope harus dikalibrasikan terlebih dahulu

agar mendapatkan hasil yang akurat. Kalibrasi dilakukan dengan

mencocokkan trace pada layar dengan volt/div Probe digunakan

sebagai pengatur besar kecilnya grafik pada layar oscilloscope. Pada

probe, capit buaya dihubungkan pada kutub negative kabel.

Sedangkan ujung probe dihubungkan pada kutub positif kabel