I.
Judul :
Osiloskop
II.
Tujuan :
1) Dapat
menentukan fungsi dan tombol-tombol pengatur pada osiloskop.
2) Mampu
mengkalibrasi osiloskop.
3) Dapat
menentukan tegangan searah (tegangan DC)
4) Dapat
menentukan frekuensi AC.
III.
Landasan Teori
Osiloskop
merupakan alat ukur listrik yang menggunakan komponen-komponen elektronika.
Secara umum osiloskop dapat digunakan untuk menyelidiki semua tingkah laku
tersebut asalkan diubah menjadi peristtiwa listri atau denyut listrik. Sebagai
contoh denyut jantung atau nadi, pernapasan dan lain sebagainya dapat diamati
dengan osiloskop. Prinsip kerja osiloskop adalah berdasarkan kepada peristiwa
sinar katoda, dalam osiloskop terdapat tabung sinar katoda / catoda ray tube
(CRT).
Tabung
sinar katoda dapat melepaskan elektron-elektron bila diberikan tegangan listrik
yang besar. Elektron-elektron ini ditarik oleh anoda. Pemancaran
elekron-elektron ini ditarik oleh anoda. Pemancaran elekron-elektron itu dapat
memindahkan layar, dia juga dapat digerakkan untuk menyapa dengan kecepatan
yang dapat diatur oleh tombol-tombol pada panel osiloskop yaitu tombol
TIME/DIV. Angka pada tombol TIME/DIV ini akan menunjukkan kebalikan dari
kecepatan menyapu dalam besaran milli detik setiap cm (1/v=...ms/cm atau
mikrodetik tiap cm 1/v =.....ms/cm)(Tim Penyusun.2017:15).
Pemakaian
oscillograph elektromagnitis dibatasi sampai frekuensi 10 KHz dan untuk gejala
frekuensi tinggi, dipakai tabung cathode-ray untuk mendefleksikan sinar cahaya
elektron. Dengan adanya elektron yang berpindah di antara elektroda penggerak
sinar cahaya elektron yang berpindah diantara elektroda penggerak sinar
elektron akan bergerak dengan adanya tegangan pada elektroda penggerak. Lalu
jika, 2 set dari elektroda penggerk (deflecting electrode) diikatkan pada suhu
yang benar, satu sama lain seperti pada gambar, lalu sinar cahaya elektron di
dalam perjalannannya yang lalu pada elektron dan penggerak ini akan bergerak
vertikal maupun horizontal dan memukul satu titik pada screen dan ini
menyebabkan material screen berfluorescene dan bintik terang akan kelihatan
pada screen.
Oleh
karena itu juga sebagai contoh waktu dasar diambil pada elektroda penggerak
horizontal dengan tegangan v= Vsincot dipakai pada elektroda penggerak
vertikal, lalu bintik pada screen akan menunjukkan gelombang sinus. Pembicaraan
yang diberikan diatas berdasar pada hal gerakan elektrostatik. Dalam hal
gerakan elektromagnet signal arus dipakai dalam sistim kumparan penggerak untuk
menghasilkan medan magnet yang kemudian dipakai menggerakkan sinar cahaya
elektron. Pada osiloskop gejala yang disebutkan diatas digunakan untuk
melukiskan bentuk gelombang. Osiloskop secara kasar diklasifikasikann ke dalam
osiloskop waktu nyata dan osiloskop waktu sampling (Sapiie.:229).
Osiloskop
sinar katoda dapat digunakan untuk menunjukkan bagaimana satu pemboleh ubah
berubah terhadapa satu pemboleh ubah lain apabila masukan x dan y dibekalkan
dengan isyarat luaran.
Isyarat
yang dipaparkan pada skrin dapat direkamkan dengan memasang sebuah kamera
kepadanya. Dalam bentuk ini osiloskop adalah serupa dengan perekam carta,
tetapi ia berupaya memberikan sambutan yang pantas. Dalam keadaan sebuah
perekam carta tidak sesuai digunakan bagi merekam perubahan isyarat yang
pantas, disebabkan oleh sambutan masa yang panjang bagi perekam, sebuah
osiloskop sinar katoda dapat digunakan. Sambutan bagi masa bagi satu contoh
osiloskop ialah dalam lingkungan ms (10-9 saat).
Satu
lagi kaedah untuk merekamkan surihan pada osiloskop adalah dengan menggunakan
osiloskop storan. Bagi osiloskop jenis ini, surihan yang dihasilkan oleh plat
pesongan y kekal pada skrin selepas isyarat masukan itu dihapuskan, dan surihan
yang dihasilkan dapat dipadamkan apabila tidak diperlukan lagi (Razi.2007:125).
Untuk
menganalisis gerakan elektron pada osiloskop itu, marilah kita mula-mula
menghitung laju v dari elektron sewaktu elektron meninggalkan meriam elektron.
Kita dapat menggunakan metoda yang sama. Laju awal pada saat elektron itu
dipancarkan dari katoda adalah sangat kecil dibandingkan dengan laju akhirnya.
Sehingga kita menganggap bahwa laju awal itu adalah nol. maka lju Vx dan
elektron sewaktu meninggalkan meriam elektron diberikan oleh
Jika
tidak ada medan listrik diantara pelat-pelat yang membelokan dalam arah
horizontal, maka elektron akan memasuki daerah di antara pelat-pelat yang
membelokkan dalam arah vertikal dengan laju Vx. Jika ada selisih potensial
(tegangan) V2 diantara pelat-pelat ini, dengan pelat yang sebelah
atas berada pada potensial yang lebih tinggi, maka ada sebuah medan listrik
yang arahnya ke bawah dengan besar E=V2/d diantara pelat-pelat itu.
Sebuah gaya ke atas yang konstan dengan besar eE akan bereaksi pada elektron
itu, dan percepatan ke atas (komponency) dari elektron itu adalah:
IV.
Alat dan bahan
·
Osiloskop (HAMEG-HM 203-1) beserta probe
·
Baterai
·
Power Supply
·
Beberapa kabel penghubung.
V.
Prosedur kerja
1)
Menentukan fungsi dari tombol-tombol
pengatur pada osiloskop.
Dalam
rangka mempergunakan osiloskop maka terlebih dahulu kita harus mengetahui
fungi-fungsi tombol pengatur pada osiloskop yang akan kita pakai. Susunan
setiap tombol-tombol tidak sama fungsinya pada umumnya adalah sama oleh sebab
itu observasilah terlebih dahulu osiloskop tersebut.
2)
Kalibrasi alat.
a) Hubungkan
osiloskop dengan sumber tegangan
b) Hidupkan
osiloskop dengan menekan tombol (1) power
c) Nantikn
beberapa saat hingga terlihat garis hijau melintang pada layar osiloskop
d) Putar
tombol (2) Intens ke kanan dan kekiri serta amati kejelasan garis hijau pada
layar.
e) Putarlah
tombol (3) fokus kekanan dan kekiri serta amati ketajaman garis hijau pada
layar.
f) Putar
tombol (12) TIME/DIV, sehingga pada layar terbentuk sebuah titik.
g) Putar
tombol (8) X-POS dan tombol (21) Y-POS sehingga titik tadi tepat berada pada
perpotongan salib sumbu (sumbu x dan y)
h) Ulangi
memutar tombol (3) fokus dan tombol 2 intens agar titik yang terjadi pada layar
cukup terang dan tajam.
i)
Pasang probe PC-17 pada jak (23) INPUT
gunakan perbandingan 1:1
j)
Hubungkan ujung probe PC pada terminal
cat2 dan alihkan saklar TIME/DIV ke 0,5
k) Tombol
VOLT/DIV, X-POS dan Y-POS digerak-gerakan, agar jarak antara dua titik 1 cm (1
kotak)
l)
Bila jarak antara dua titik di salib
sumbu sudah 1 cm berarti osiloskop telah terkalibrasi.
3)
Menentukan tegangan arus searah (DCV/
tegangan DC)
a) Melakukan
pemeriksaan tombol-tombol osiloskop.
b) Tombol
(22) AC-DC-GND pada keadaan tertekan.
c) Pasang
probe pada terminal (23) INPUT, kemudian hubungkan badan probe PC pada kutub
(-) baterai dan alihkan tombol (24) VOLT/DIV ke 0,5 Volt kemudian sentukan
ujung prone PC pada kutub (+) baterai tersebut. Ukurlah dengan mengamati
perpindahan gambar pada layar. Untuk lebih mudah menghitungk=nya gambar pada
layar boleh digeser-geser dengan mengatur kembali tombol (6) X-POS dan tombol
(21) Y-POS agar gambar yang terjadi berada pada sumbu salib tersebut.
d) Lakukan
pula untuk 2 buah baterai yang dihubungkan seri dan kemudian 3 buah bateria
yang dihubungkan seri.
e) Catatlah
data
a.
perpindahan gambar =.....cm
b.
angka yang dipakai dan Volt/Div =.....volt
4)
Menentukan tegangan arus bola-balik
(ACV/tegangan AC)
a) Alihkan
tombol (12) TIME/DIV ke 5ms dan tombol (14) EXT dalam keadaan tertekan, serta
tombol volt/DIV ke 5 volt.
b) Hubungkan
transformator ke power supply dengan sumber tegangan dan hidupkan switchnya
dari OFF ke ON
c) Pasang
probe pada terminal (23) INPUT dan hubungkan badan probe dengan output power
supply berturut-turut dalam memindahkan variabel outputnya ke 2V,4V,6V,8V,10V
dan 12V.
d) Catatlah
data
a.
perpindahan gambar secara vertikal =.......cm
b.
angka yang dipakai pada VOLT/DIV =.......volt
e) Tegangan
puncak-puncak (Vpp) = bilangan yang menunjukkan perpindahan gambar vertikal
pada layar kali dengan angka yang dipakai pada VOLT/DIV. Jadi terbaca pada
layar osiloskop adalah Vpp.
f) Carilah
tegangan (Vpp) untuk 2V,4V,6V,8V,10V dan 12V.
g) Carilah
tegangan maksimum (Vmaks) untuk 2V,4V,6V,8V,10V dan 12V dimana,
h) Carilah
tegangan efektif Veff untuk 2V,4V,6V,8V,10V dan 12V dimana,
5)
Menentukan frekuensi tegangan AC pada
tegangan sekunder power supply 6 volt dan 12 volt serta frekuensi Input power
Supply.
a) Kembalikan
tombol seperti keadaan semula kecuali alihkan tombol (14) TIME/DIV ke 5 ms/cm
b) Pasang
probe pada terminal (23) INPUT dan hubungkan ujung probe pada output power
supply sedemikian rupa sehingga sinusoida pada layar.
c) Jika
perlu geser-geserlah posisi gambar yang terbentuk dengan mengatur tombol (6)
X-POS dan tombol (21) Y-POS. Sehingga gambar sinusoida
d) Lakukan
pengukuran dan frekuensi tegangan power supply untuk variabel 6V dan 12V dengan
menghubungkan ujung probe pada output AC power supply
e) Baca
panjang satu gelombang pada layar (l) serta angka pada
TIME/DIV yang dipakai saat melakukan pengukuran.
f) Carilah
data
a.
perpindahan gambar secara vertikal =....cm
b.Angka
yang dipakai pada VOLT/DIV =....volt
g) Carilah
frekuensi dari tegangan output power supply dengan menggunakan persamaan
VI.
Hasil
Kalibrasi
= 2pV
Tegangan
DC
Jumlah
baterai
|
Panjang
gambar dilayar menurut sumbu y
|
Angka
Volt/Div
|
Tegangan
baterai
|
1
|
0,8
|
2
|
1,6
|
2
|
1,4
|
2
|
2,8
|
3
|
2,2
|
2
|
4,4
|
Tegangan
AC
Ouput
power supply
|
Perpindahan
gambar dilayar menurut sumbu y (a)
|
Angka
volt/div
Volt/cm
(b)
|
axb=Vpp
|
Vp=
|
Veff=
|
5
|
2,4
|
5
|
12
|
6
|
4,24
|
8
|
4,2
|
5
|
21
|
10,5
|
7,42
|
10
|
5,2
|
5
|
26
|
13
|
9,19
|
12
|
6,2
|
5
|
31
|
15,5
|
10,9
|
Frekuensi
AC
Ouput
power supply
|
l
(cm)
|
Angka
TIME/DIV
1/Vdt/cm
|
V
Cm/dt
|
T=
axb
|
F=1/T
(Hz)
|
F=
v/l
(Hz)
|
8
|
3
|
0,01
|
100
|
0,03
|
33,3
|
33,3
|
10
|
2,2
|
0,01
|
100
|
0,022
|
45,45
|
45,45
|
VII.
Pembahasan
Osiloskop
merupakan alat ukur listrik yang menggunakan komponen-komponen elektronika
didalamnya. Pada praktikum kali ini kami melakukan 3 percobaan yaitu terhadap
tegangan DC, Tegangan AC dan frekuensi AC. Sebelu melakukan percobaan tersebut
kami melakukan kalibrasi terhadap osiloskop yang akan digunakan. Hasil
kalibrasinya volt/div adalah 2pV.
Dengan
osiloskop yang sudah terkalibrasi, kami melakukan pengukuran terhadap tegangan
DC. Pengukuran ini kami menggunakan baterai dengan jumlah yang berbeda-beda
yaitu 1, 2 dan 3. Pada 1 baterai kami memperoleh gambar pada sumbu y adalah
sebesasr 0,8 cm dan tegangannya adalah 1,6 v kemudian dengan 2 baterai panjang
gambarnya adalah 1,4 cm maka tegangannya adalah 2,8 volt, yang berikutnya
adalah dengan 3 baterai panjang gambarnya adalah 2,2 cm dan tegangannya adalah
4,4 v. Pada pengukuran ini digunakan 2volt/div maka setiap panjangnya dikalikan
2. Maka hasil diatas dapat kita bandingkan panjang gambar pada layar yang
berbeda-beda, semakin banyak jumlah baterainya maka tegangannya akan semakin
besar pula.
Selanjutnya
pengukuran tegangan AC, arus listriknya kami dapatkan dari power supply dengan
menggunakan output yang berbeda-beda yaitu 5,6,10 dan 12. Tombol pada osiloskop
dipindahkan ke AC. Untuk output 5, gambar pada layar adalah sebesar 2,4 cm. Untuk
semua output kami gunakan 5 volt/div. Dengan mengalikan perpindahan gambar
dengan volt/div maka Vpp nya adalah 12 v kemudian diperoleh Vp dengan
sebesar 6 dan Veff dengan
sebesar 4,24.
Untuk
ouput 8 perpindahan gambar adalah 4,2 cm Vppnya adalah 21
Vp=
Untuk
ouput 10 perpindahan gambar adalah 5,2 cm Vppnya adalah 26 makaVp-nya adalah 13
dan Veffnya adlah 9,19.Untuk output 12 perpindahan gambar adalah 6,2 Vpp=31 Vp=
15 dan Veffnya adalah 10,9. Maka dari hasil terserbut semakin besar output,
perpindahan gambarnya akan semakin besar pula sehingga Vp dan Veff nya juga
semakin besar.
Pengukuran
terakhir adalah pengukuran frekuensi AC pada pengukuran ini digunakan ouput 8v
dan 10v. Kami menghitung panjang gelombang untuk mengetahi frekuensinya yang
diperhatikan pada pengukuran ini adalah waktu dan panjang gelombang
Dimana
Time/DIV
yang digunakan adalah 1 m/s atau 0,01 sekon maka Vnya adlaah cm/dt atau
1/TIME/DIV sebesesar 100 cm/s maka T=0,03 dan fnya adalag 33,3 Hz pada input
8v. Pada output 10 v lnya sebesar 2,2 cm dan V nya adalah 45,45
Hz.
VIII.
Kesimpulan
Dari percobaan tersebut maka dapat
disimpulkan bahwa
1. Osiloskop
merupaka alat ukur listrik yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan,
perioda dan frekuensi, dengan memperhatikan layar osiloskop.
2. Tombol
pada osiloskop memiliki fungsi yang berbeda-beda.
3. Tegangan
masukkan pada arus DC tidak jauh berbeda dengan hasil pada percobaan.
4. Frekuensi
AC dapat diukur dengan memperhatikan l yang muncul pada layar
osiloskop.
Daftar Pustaka
Razi,
Ahmad.2002. Asas Instrumentasi Dan
Pengukuran Fizik. http://books.google.co.id/
(Diakses Tanggal 17 Mei 2017)
Soedjana,
Sapiie. .Pengukuran dan Alat-alat Ukur
Listrik. Jakarta: Erlangga
Tim
Penyusun.2017. Panduan Praktikum
Alat-Alat Ukur.Jambi: Unja
Zemansky.Fisika Universitas.Jakarta:Erlangga
