PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR 1

L A B O R A T O R I U M F I S I K A

P E N D I D I K A N F I S I K A

P E N D I D I K A N M I P A

F A K U L T A S K E G U R U A N D A N I L M U P E N D I D I K A

U N I V E R S I T A S T A D U L A K O

TIM PENYUSUN

2013

PERCOBAAN I

CATHODE RAY OSCILLOSCOPE (CRO)

PENDAHULUAN :

Cathode Ray Osilloscope (CRO) atau yang sering diterjemahkan sebagai

Osiloskop sinar Katode adalah alat yang paling umum digunakan di dalam

pengukuran-pengukuran besaran elektronis. Seperti alat pengukuran multi meter

yang digunakan untuk mengukur tegangan AC, tegangan DC, arus DC dan

tahanan suatu rangkaian , maka osiloscope mempunyai kemampuan yang sama

bahkan melebihi kemampuan multi meter.

Pada prinsipnya CRO dapat digunakan untuk mengukur :

1. Tegangan AC dan DC

2. Bentuk gelombang AC dan DC

3. Frekuensi gelombang, tegangan listrik

4. Beda fase tegangan listrik

Tidak seperti multimeter yang hanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan

AC pada frekuensi 50 Hz saja, maka dengan CRO kita dapat mengukur tegangan

AC yang mempunyai frekuensi mulai dari 0 – 10 MHz (untuk NATIONAL VP–

5753 A).

Kemajuan di bidang teknologi telah membawa teknologi CRO menjadi

lebih mudah dalam pengukuran . Dengan CRO dual chanel (dua masukan) kita

dapat mengukur dua gejala listrik sekaligus. Sedang CRO dual beam (dua

sumber elektron gun) dapat digunakan untuk mengukur 3 gejala listrik sekaligus,

dengan kemampuan yang tinggi.

PRINSIP

g1 A LY K adalah sumber electron gun yang

disebut Katode. g1 adalah grid yang

diberi tegangan negative terhadap

k g2 g3 LH

katode, digunakan untuk mengatur

intensitas (terang tidaknya) gambar.

g2 dan g3 adalah grid 2 dan grid 3 yang diberi tegangan positif terhadap katode,

digunakan untuk memfokuskan berkas electron, sehingga berkas sinar yang

diperoleh pada tabir menjadi jelas dan tajam.

A adalah anode yang biasanya diberi tegangan positif sampai ± 100 V, digunakan

untuk menarik electron dari katode menuju tabir.

T adalah tabir yang terbuat dari zat-zat padat /Flour yang akan bercahaya kalau

ditumbuk electron.

LV adalah lempeng vertical yang digunakan untuk menarik berkas electron

tersebut kea rah atas atau bawah, sedangkan LH adalah lempeng horizontal yang

digunakan untuk menarik berkas electron tersebut kea rah kiri atau kanan.

Karena elektron mempunyai muatan negatif maka jika pada lempeng

vertikal bagian atas diberi muatan/tegangan +, elektron akan membelok ke atas.

Kalau lempeng vertikal diberi tegangan bolak-balik (lempeng atas + lempeng

bawah; begitu seterusnya), maka pada tabir atau layar akan diperoleh berkas

elektron yang naik turun dan karena geraknya sangat cepat akan kelihatan sebagai

garis lurus vertikal saja. Besar tegangan AC yang masuk pada lempeng vertikal

menentukan panjang garis pada tabir , makin besar tegangan pada LV, maka

makin panjang garis yang diperoleh.

Gejala listrik naik turun ini dapat kita buat bergerak ke kiri atau ke kanan

dengan cara memasukkan tegangan TGG pada lempeng LH , dan gambar yang

diperoleh pada layar adalah sinusoidal. Tegangan TGG (tegangan gigi gergaji/

saw tooth) yang bentuknya memang mirip gergaji digunakan untuk membuat garis

lurus naik turun tadi menjadi bergerak ke kiri/kanan membentuk gambar

sinusoidal. TGG ini kadang-kadang disebut tegangan alas waktu atau timebase,

karena selain untuk menarik garis naik turun tadi kearah horizontal juga berfungsi

sebagai pengatur gambar menjadi stabil (diam dan tidak lari-lari), dengan cara

mengatur agar frekuensi TGG sebanding dengan frekuensi tegangan yang diukur

(pada LV).

Hal yang perlu diingat adalah bahwa gejala/tegangan yang akan diukur

(lihat gambarnya) dimasukkan pada lempeng vertical , sedangkan TGG yang

biasanya juga digunakan untuk menentukan frekuensi tegangan pada LV,

dimasukkan pada lempeng LH.Pembentukan gambar pada tabir tersebut akan

diterangkan berdasarkan gambar di bawah ini.

Suatu gejala sinus yang akan diukur dimasukkan pada

LV dan secara bersamaan TGG dimasukkan pada LH.

Jika pada saat awal naiknya tegangan sinusoidal tersebut bersamaan dengan saat

awal naiknya TGG, frekuensi sinusvide sebanding dengan frekuensi TGG maka

pada layar akan diperoleh sinusvide yang diam. Tetapi kalau kedua syarat di atas

tidak terpenuhi, maka gambar akan free-running (lari-lari) .

Untuk mengatasi hal tersebut, dikenal istilah synchronisasi. Synchronisasi

digunakan untuk menyamakan saat awal tegangan TGG bersamaan dengan saat

awal sinusvide yang digunakan untuk membuat frekuensi TGG sebanding

(kelipatan bilangan bulat) dengan frekuensi sinusvide.

Synchronisasi ini dapat dilakukan baik secara internal maupun eksternal.

Synchronisasi internal artinya synchronisasi tersebut dikerjakan oleh rangkaian

yang ada dalam CRO sendiri. Sedangkan synchronisasi external berarti

synchronisasi yang dilakukan oleh tegangan dari luar CRO.

Istilah yang lain bahwa CRO dapat digunakan secara external artinya TGG yang

ada dalam CRO diputus sambungannya terhadap lempeng LH, dan sebagai

gantinya gelombang external (dari luar CRO) dimasukkan ke dalam LH untuk

menggantikan fungsi TGG. Prinsip ini digunakan untuk mengukur beda fase dan

perbedaan frekuensi secara lissajous.

Di dalam CRO, masalah synchronisasi kebanyakan dilaksanakan dengan

cara triggering, artinya timebase (TGG) dibangunkan (ditrigger) oleh sebagian

sinyal LV. Dengan cara triggering ini dapat dibuat agar saat awal gelombang pada

tabir adalah naik (slope +), saat awal gelombang adalah turun (slope -) dan saat

awal yang dapat diatur “level”nya (tinggi dan letaknya saat awal tersebut).

Salah satu kesulitan dalam CRO adalah bahwa untuk membelokkan

berkas elektron pada lempeng-lempeng tersebut (LV dan LH) diperlukan tegangan

yang cukup tinggi. Untuk mengatasi hal ini pada tiap masukan vertikal (vertikal

input) dilengkapi dengan amplifier. Amplifier dapat diatur penguatannya dan

disesuaikan dengan besarnya tegangan input yang masuk (pada panel depan CRO

dikenal sebagai tombol Volt/div).

Pada panel depan CRO terdapat tombol time/div. digunakan untuk

mengatur frekuensi tegangan TGG dalam CRO. Mengenai kegunaan

tombollainnya dapat dilihat secara detail pada instruksi manualnya.

PERCOBAAN

CARA MENGHIDUPKAN CRO

Tekan tombol power, maka lampu “on” akan menyala. Beberapa saat

kemudian pada layar CRO akan terlihat barkas garis-garis.

Aturlah terang gelap gambar dengan tombol “intensity”, kedudukan gambar

dengan tombol “horizontal position” dan tombol “vertical posisition”dan

ketajaman gambar dengan tombol focus.

Bila kedudukan berkas garis mendatar tidak horizontal (agak miring), dapat

diatur dengan tombol TRACE SOTATION (pada badan samping CRO).

Garis-garis skala pada layar dapat diatur terang/gelap, dengan tombol SCALE

Sebelum CRO digunakan, periksa kedudukan tombol – tombol lain adalah :

Volt/div masing-masing chanel pada 10 Volt (CCW), variable Volt/div pada

harga kalibrasi CW, switch AC gnd DC pada AC, SOURCE pada INT (X –

Y), SWEEP MODE pada AUTO, TIME/DIV pada 5 mS/div dan “Variabel

time/ div” pada calibrasi (CW).

MENGUKUR TEGANGAN PEAK TO PEAK (Vpp)

Tegangan AC sebesar 4,5 volt RMS akan kita ukur dengan CRO, yang

diperoleh dari lilitan sekunder suatu trafo yang dihubungkan dengan tegangan

PLN 220 V.

Sambungkanlah input X (chanel) CRO dengan kutub-kutub tersebut. Putar

tombol Volt/div chanel 1 pada kedudukan 0,2 V.

Tombol vertical position pada chanel 1 dapat digunakan untuk mengatur

kedudukan gambar pada layar, sehingga gambar mudah dibaca. Kedudukan

tombol time/div diputar pada 2 mS dan kalau gambar pada layar masih belum

stabil (lari – lari) putarlah tombol variable time/div sehingga gambar menjadi

stabil.

Ukurlah tinggi antara puncak atas dan puncak bawah gambar gelombang yang

diperoleh pada layar. Tegangan Vpp = tinggi x harga kedudukan Volt/div

Karena kabel penghubung yang dipakai pada input X adalah probe, maka gambar

pada layar diperkecil sepersepuluh kali gambar sesengguhnya.

Jadi tegangan puncak ke puncak (VPP) sesungguhnya

= 10 x tinggi gelombang x kedudukan Volt/div

Untuk menghitung Vrms maka :

V rms = 0,5 x 0,7 x VPP

Cocokkan apakah harga Vrms yang terhitung di atas, sesuai dengan harga yang

dituliskan pada trafo (4,5 V). Mana yang lebih meyakinkan ?

MENGUKUR FREKUENSI

Selaku dan sekaligus dengan percobaan 2, frekuensi tegangan PLN di atas

dapat diukur/dihitung dengan cara membaca kedudukan time/div nya. Putarlah

tombol time/div pada kedudukan 2 m sec. Untuk mempermudah pembacaan,

kedudukan gambar dapat diatur dengan “horizontal position” .

Ukurlah panjanggelombang ( ) dari gambar yang diperoleh. Maka periode atau

waktu getar T dari gelombang terseebut :

= penjang gelombang x harga kedudukan time/div

dan frekuensinya adalah = 1/T Hz

supaya pengukurannya tepat, maka kedudukan variable time/div harus pada

kalibrasi (CW).

MELIHAT DUA GELOMBANG SECARA BERSAMAAN

Sebagai kelanjutan dari percobaan 3, input Y (chanel2) cRo dihubungkan

juga pada kutub-kutub trafo yang dipakai oleh chanel 1.

Kedudukan tombol Volt/div pada kedua chanel 1 dan 2 diletakkan pada

harga 0,5 volt, tombol time/div pada 5 msec, dan tombol trigger pada chanel 1 (X

– Y). Kalau kedudukan MODE diletakkan pada kedudukan ALT (alternate) maka

gelombang yang diukur pada input X (chanel 1) dan input Y (chanel 2) akan

terlihat secara bergantia pada layar

Pada layar sekarang terlihat dua buah gelombang dan masing-masing gelombang

dapat diukur kedudukannya dengan tombol “vertical position “ pada chanel 1 dan

2.

Kalau MODE diputar pada kedudukan chanel 1 maka yang terlihat pada layar

hanya gelombang yang masuk pada CH 1 saja. Sedangkan MODE pada

kedudukan CH 2 berarti terlihat pada layar hanya gelombang yang masuk pada

chanel 2 saja.

Kedudukan MODE pada CHOP digunakan untuk melihat dua gelombang secara

bersamaan, jadi mirip dengan kedudukan ALT, sedangkan kedudukan ADD

artinya gambar yang terlihat pada layar adalah hasil penambahan antara

gelombang pada chanel 1 dan chanel 2.

Perbedaan antara CHOP dan ALT adalah bahwa CHOP biasanya

digunakan untuk gelombang frekuensi rendah (harga time/div besar) sedangkan

ALT biasanya digunakan untuk gelombang frekuensi tinggi (harga time/div kecil).

Dengan mengubah kedudukan MODE, buatlah gambar yang diperoleh

pada layar ; baik pada saat chanel 1, chanel 2, ALT , CHOP maupun ADD.

Kemudian pada laporan nanti, berikanlah komentar terhadap masing-masing

gambar tersebut.

MEMPERGUNAKAN MODE ALT DAN CHOP

Hidupkan frekuensi generator(oscillator) TRIO FG 202 A.

Letakkan tombol “output ATT (db)” pada kedudukan 0 db, dan tombol “output

level” pada max (CW). Putar tombol “frekuensi dial” sehingga jarum skala

menunjukkan pada harga 20, tombol “frekuensi range” pada kedudukan 1 x dan

tombol “wafe from” pada kedudukan sinusvide.

Dengan begitu dari terminal output akan keluar sinyal sinusvide dengan frekuensi

= 20 Hz.

Kalau probe chanel 1 dan 2 CRO, keduanya disambungkan pada terminal output

frekuensi generator maka pada layar CRO akan diperoleh gambar dari sinyal

tersebut.

Letakkan kedua tombol volt/div pada chanel 1 dan 2, pada kedudukan 1

Volt, sehingga gambar yang diperoleh cukup besar. Putar tombol time/div pada

kedudukan 10 m sec.

MODE pada ALT dan TRIGG pada chanel 1.

Kemudian amatilah apa yang terjadi.

Sekarang letakkanlah kedudukan MODE pada CHOP dan amati juga apa yang

terjadi. Terangkanlah hal ini dalam laporan.

Putar tombol “frekuensi range FG – 202 A” pada kedudukan x 1000 dan

aturlah tombol “frekuensi dial” sehingga jarum skala menunjukkan pada ankag

70. jadi frekuensi sinyal FG – 202 A adalah 70 KHz.

Putar tombol time/div CRO pada kedudukan 5 msec. Amatilah dan

kemudian gambarkanlah apa yang terjadi pada kedudukan MODE pada ALT dan

CHOP.

Terangkanlah kejadian tersebut pada laporan.

MENGUKUR FREKUENSI PLN DENGAN CARA LISSAJOUS

Selain cara seperti yang disebutkan pada percobaan 3, frekuensi tegangan

PLN tersebut dapat diukur dengan cara membandingkannya terhadap frekuensi

FG – 202 A yang telah diketahui.

Caranya :

Pertama-tama putar tombol Volt/div pada inpu X (chanel 1) pada kedudukan 0,2

Volt/div dan tombol TRIG Pada chanel 1 (X – Y). Kemudian hubungkan

tegangan PLN 4,5 Volt dengan input X ini.

Hidupkan FG – 202 A, pasang “output att” pada 0 db, output level maka,

tombol pengatur frekuensi pada kedudukan jarum skala 20, frekuensi range pada x

1 dan kdudukan tombol “wafe frem” pada sinusvide.

Putar tombol volt/div pada input Y (chanel 2) pada kedudukan 0,5

Volt/div dan masukkan sinyal dari FG-202 A ke input chanel 2 ini.

Letakkan tombol yang lain :

Time/div pada kedudukan EXT (X – Y), TRIG (chanel 1) pada kedudukan CH 1

(X – Y), MODE pada CH 2 (X – Y) dan COUPLING pada DC ( X – Y).

Agar supaya gambar interferensi yang diperoleh berada pada tengah-tegah layar,

maka kedudukannya dapat diatur dengan tombol “horizontal position” dan”

vertical position” chanel 2 .

Putar tombol pengatur frekuensi pada FG – 202 A sehingga jarum skala

menunjukkan angka pada harga sekitar 25 Hz. Didalam kertas laporan , buatlah

gambar yang diperoleh pada layar.

Ulangi hal tersebut untuk frekuensi 30 Hz, 50 Hz, 100 Hz, 150 Hz, dan

200 Hz.. Kemudian dari gambar-gambar dan harga frekuensi FG-202 A, hitunglah

frekuensi tegangan PLN.

Pola-pola interferensi di bawah ini menunjukkan bagaimana perbandingan

frekuensi antara gelombang yang masuk pada lempeng horizontal FH (chanel 1)

dan gelombang yang masuk pada lempeng vertical FV (chanel 2).

fV : fH = 1 : 1 fV : fH = 1 : 2 fV : fH = 1 : 3

fV : fH = 2 : 1 fV : fH = 3 : 1 fV : fH = 3 : 2

1. MENGUKUR RISE TIME

Kebanyakan rangkaian mempunyai sifat mem-filter, artinya, hanya

sinyal-sinyal dengan frekuensi tertentu saja yang dapat dilakukan.

Sinyal-sinyal dengan frekuensi lain akan diperlemah, sehingga relative tidak

dilakukan kebagian outputnya.

Sebagai contoh rangkaian RC di bawah ini hanya akan melakukan sinyal-sinyal

pada frekuensi rendah saja.

Batas frekuensi dimana rangkaian mulai menyaring sinyal (yang sering dikenal

dengan cut off frequency) dapat diketahui dengan cara memasukkan gelombang

kotak pada rangkaian tersebut.

Misalkan gelombang kotak dari FG dengan frekuensi 25 KHz dimasukkan pada

rangkaian tersebut, maka pada rangkaian CRO akan terlihat suatu gelombang

mirip gigi gergaji.

Cara menghitung rise time (waktu bangkitnya) adalah :

Tinggi gelombang 10 % dan 90 % diproyeksikan ke sumbu x sehingga di

dapat interval Tr (rise time). Tr sesungguhnya adalah panjang interval skala x

harga time/div CRO. Sedang frekuensi cut offnya f =0,35/Tr.

Stel “output att” FG pada 0 db dan “output level” pada maks switch “wave from”

pada ohm ( Ω ) dan frekuensi di stel pada 20 KHz.

Kemudian tombol “volt/div” pada chanel 1 CRO diputar pada harga 0,1 volt/div

(tombol variable volt/ div harus pada kedudukan tercalibrasi), sedang harga

time/div pada harga 10 msec TRIG pada NORM, MODE pada chanel 1 dan

COUPLING pada AC.

Dari gambar yang diperoleh pada layar CRO, ukurlah berapa Tr nya dan

berapa “freq cut off” nya.

2. MENGUKUR BEDA FASE

Titik A dan B di dalam gambar di atas mempunyai beda fase. Besarnya beda fase

tergantung Pada harga R.

Kalau R = 0 (potensiometer pada kedudukan CCW) maka bedanya sama dengan

180o.

sedangkan untuk R maks, maka beda fase antara A dan B mendekati 0

o.

Pola interferensi yang diperlihatkan jika antara A dan B mempunyai beda fase

adalah sebagai berikut :

Atau secara umum bahwa beda fase antara

A dan B adalah = arc sin a/A

a = jarak antara perpotongan elips dengan

sumbu vertical.

A = tinggi antara puncak atas dengan

puncak bawah.

Caranya adalah :

Masukkan titik A pada input x (chanel 1) dengan harga volt/div pada 0,2

Volt/div, dan titik B pada input Y (chanel 2) dengan harga Volt/div pada 0,2

Volt/div.

Kedudukan tombol – tombol yang lainnya adalah sama dengan kedudukan

tombol pada percobaan Lissajous, yaitu TRIG pada channel 1 ( X – Y ), MODE

pada channel 2 ( X – Y ), time/div pada EXT (X – Y ) dan COUPLING pada DC

( X – Y ).

Putar potensiometer sehingga R = 0 (CCW), R sebarang dan R maks, kemudian

pada kertas laporan buatlah gambar yang diperoleh.

Hitunglah beda fase yang diperoleh dari kedudukan R sebarang tersebut.

HAL – HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN

Jangan dibiarkan gambar terlalu terang dalam waktu yang lama, karena akan

mengakibatkan rusaknya zat pendar layar CRO.

sebelum memulai percobaan yang baru, letakkan tombol Volt/div pada kedudukan

10 Volt. Karena sinyal input yang terlalu tinggi akan mengakibatkan rusaknya

rangkaian dalam CRO.

tombol – tombol yang berada di bawah layar digunakan untuk operasi

STORAGE. Oleh karena itu tombol – tombol jangan ditekan.

setiap instruksi yang tidak jelas, tanyakan pada asisten yang sedang bertugas.

Sebelum langkah-langkah percobaan dimulai. Mintalah asisten untuk mengecek

terlebih dahulu. Karena CRO ini sangat peka dan mudah rusak.

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Instruction manual storage Oscilloscope VP 5753 A (National) Jepang.

Metode pengukuran fisis dan instrumentasi (bagian I). Oleh : Dr. GH. Dulfer dan

Drs. Fadeli.

PERCOBAAN II

DIODA

PENDAHULUAN

Dalam elektronika sering diperlukan suatu alat yang dapat mengalirkan arus bila

diberi beda tegangan pada satu arah dan tidak mengalirkan arus bila diberi

tegangan pada arah yang berlawanan. Komponen yang dapat berlaku seperti ini

adalah dioda.

Untuk tegangan tidak terlalu tinggi orang banyak menggunakan dioda terbuat dari

pada semikonduktor. Untuk tegangan tinggi orang masih menggunakan dioda

vakum. Dalam percobaan ini kita hanya menyelidiki sifat – sifat dan penggunaan

dioda semikonduktor saja.

Karena sifatnya dioda digunakan untuk mengubah arus bolak balik menjadi arus

dc. Hal ini digunakan dalam catu daya dc dimana tegangan bolak balik PLN

diubah menjadi tegangan dc. Ini akan dibahas pada percobaan penyearah dan catu

daya.

Dioda juga digunakan untuk mendeteksi gelombang radio dan TV. Pada kedua

jenis gelombang ini, isyarat yang ditumpangkan pada gelombang radio yang

berfrekuensi tinggi di ambil. Selain itu dioda juga digunakan untuk menghasilkan

bentuk gelombang tertentu seperti gelombang memotong dan bentuk gelombang.

TUJUAN

Setelah melakukan percobaan ini, praktikan telah memiliki kemampuan sebagai

berikut :

1. Membuat karakteristik statik dioda berupa gambar dan menggunakannya.

2. Membuat karakteristik inverse dioda zener.

3. Menggunakan dioda untuk rangkaian clipper dioda seri

4. Menggunakan dioda untuk rangkaian clipper dioda sejajar

5. Menggunakan dioda untuk rangkaian clipper dioda dengan bias.

6. Menggunakan dioda untuk rangkaian clipper dioda zener

ALAT – ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Sinyal generator

2. Osiloskop

3. Multimeter

4. Catu daya variable dc

5. Resistor

6. Kapasitor

7. Dioda

8. Dioda zener

TEORI

1. Karakteristik Statik Dioda

Kita dapat menyelidiki karakteristik statik (grafik 1 sebagai fungsi dari V) dioda

dengan cara berikut :

Pasang dioda seri dengan sebuah catu daya dc dan sebuah resistor.

Gambar 1

Karakteristik static diod dapat diperoleh dengan mengukur tegangan dioda (Vab)

dan arus yang melalui dioda, yaitu I. dapat diubah dengan dua cara , yaitu

mengubah Vdd atau mengubah RL. Dalam percobaan ini kita mengubah I dengan

mengubah Vdd.

Bila arus dioda I kita plotkan terhadap tegangan dioda Vab kita peroleh

karakteristik statik dioda seperti Gambar 2 :

Bila anoda berada pada tegangan lebih

tinggi dari pada katoda (Vd posisitf) dioda

dikatakan mendapat bias forward. Bila Vd

negative diberi bias reverse. Pada gambar

3.2 Vc disebut cut – in voltage, Is arus

saturasi dan Vpiv adalah peak inverse

voltage.

Tugas :

1. Apa fungsi pokok dioda ?

2. Dengan memperhatikan/ mempelajari kurva karakteristik dioda, coba jelaskan

cara memeriksa apakah dioda tersebut masih baik atau rusak.

Bila harga Vdd diubah, maka arus I dan Vd akan berubah pula. Bila kita

mempunyai karakteristik static dioda dan kita thu harga Vdd dan R1 , maka harga

arus I dan Vd dapat kita tentukan sebagai berikut :

Dari Gambar 1.a : Vdd = Vab + I R1 ;

I = -(Vab/ R1) + ( Vdd/ R1 )

Bila persamaan tersebut dilukiskan pada

karakteristik statik dioda, kita akan

mendapatkan garis lurus dengan kemiringan –

(1/R1). Garis ini disebut garis beban (loadline)

ini ditunjukkan pada Gambar 3 :

Kita lihat bahwa garis beban memotong

sumbu Vdioda pada harga Vdd yaitu bila arus I

= 0, dan memotong sumbu I pada harga (Vdd/

R1).

Titik potong antara karakteristik static dengan garis beban memberikan gambaran

harga tegangan dioda Vq dan arus dioda Iq.

Dengan mengubah harga Vdd kita akan mendapatkan garis – garis beban sejajar

seperti Gambar 4 :

Perpotongan garis beban dengan karakteristik statik dioda memberikan harga

tegangan dioda Vd dan arus dioda I.

Dioda bila dibalik sehingga katodanya berhubungan dengan kutub positif catu

daya maka bias dioda adalah reverse. Karakteristik static dan load line adalah

Gambar 5. Garis beban dan load line bila dioda mendapat bias reveese bila Vdd =

0 maka arus dioda yang mengalir adalah kecil sekali, yaitu arus saturasi Is. arus ini

mempunyai harga kira – kira 1μA untuk dioda silicon.

2. Dioda zener

Pada dasarnya dioda zener dan dioda biasa karakteristik sama. Perbedaan

pokoknya hanya pada daerah kerjanya saja.

Tugas :

3. Jelaskan perbedaan daerah kerja tersebut ( bacaan Buku Sutrisno)

Catatan : Jangan lupa membawa kertas grafik

3. Pemrosesan Bentuk Gelombang dengan Dioda

a. Rangkaian Clipper

Beberapa jenis rangkaian Clipper : clipper dioda seri, clipper dioda sejajar,

biased dioda clipper dan slicer .

Clipper dioda seri

Rangkaian untuk clipper dioda seri adalah seperti gambar 6

Bentuk tegangan keluaran Vo pada gambar 6 adalah dioda ideal, yaitu bila arus

saturasi dan tegangan cut in diabaikan. Untuk dioda silokon cut in voltage

mempunyai harga kira – kira 0,5 Volt, dan dioda germanium sekitar 0,2 Volt.

Dengan adanya tegangan cut in bentuk gelombang kita ramalkan seperti Gambar

7.

Gambar 7 Pembentukan gelombang dengan dioda

Tampak bahwa tegangan keluaran menjadi kurang dari tegangan masukan oleh

karena adanya tegangan cut in Vo dan oleh karena kecenderungan statik

dioda.makin besar R1, makin condong load line dan dioda akan beroperasi pada

daerah arus kecil yang tidak linier dekat dengan tegangan cut in. bentuk tegangan

keluaran akan makin mengalami distorsi. Hingga R1 menentukan arus yang

melalui dioda dan harus dipilih agar arus kurang dari arus maksimum dioda.

Clipper Dioda Sejajar

Bentuk rangkaian clipper dioda

sejajar seperti pada Gambar 8.

Resistor R1 dan dioda D

membentuk suatu pembagi

tegangan.

Perlu diperhatikan bahwa pada saat anoda positif arus sebesar (V1 / R1)

seluruhnya melalui dioda. Jelas bahwa R1 harus dipilih agar dioda tidak melebihi

batas maksimum. Resistor yang boleh

dipasang pada keluaran (sejajar dengan dioda) harus mempunyai harga jauh lebih

besar daripada harga hambatan reverse dari dioda, agar tegangan output tak

berpengaruh oleh hambatan ini.

Tugas :

4. Dengan menggunakan prinsip pembagi tegangan, jelaskan terjadinya bentuk

keluaran seperti Gambar 8.

Biased Dioda Clipper

Kita dapat memeotong isyarat

masukan diatas atau dibawah

harga Vi = 0 (base line) dengan

rangkaian seperti Gambar 9

dibawah ini.

Bila anoda positif yaitu bila Vi > Vo + Vb maka tegangan pada dioda Vd menjadi

Vo sehingga keluaran Vo adalah sama dengan Vc + Vd . Pada saat anoda negatif

hambatan dioda Ro menjadi besar, Rd >> R1 . Akibatnya Vo ~ Vi dan kita peroleh

bentuk isyarat keluaran seperti pada Gambar 9

Clipper Dioda Zener

Dengan dioda zener kita dapat

membuat biased clipper serupa

batere. Rangkaian yang digunakan

adalah seperti Gambar 10.

Misalkan digunakan zaner yang mempunyai tegangan (Vpiv) 2,7 volt, pada saat Vi

positif Va > Vb , dioda zaner Z1 berfungsi sebagai dioda biasa sedangkan tegangan

pada zener Z2 sama dengan 2,7 volt. Zener Z2 dapat dianggap sebagai batere dan

rangkaian pada

Gambar 10 bisa disederhanakan menjadi seperti Gambar 10a. Sebaliknya bila

isyarat Vi negatif Va < Vb rangkaiannya dapat digambarkan seperti Gambar 10.b.

Tugas

5. Jelaskan terbentuknya isyarat keluaran seperti gambar 10 (pergunakan gambar

10.a dan 10.b untuk menganalisa rangkaian).

b. Slicer

Bila pada rangkaian biased dioda

clipper polaritas kita balik maka akan

kita peroleh rangkaian slicer seperti

Gambar 11

Tugas

6. Jelaskan terjadinya bentuk isyarat keluaran seperti pada Gambar 11.

c. Clamp Dioda

Suatu rangkaian clamping adalah

rangkaian yang dapat membuat agar

puncak tegangan ac berada pada

suatu tingkat tertentu. Rangkaian ini

juga dikenal dengan nama dc restorer

atau base line restorer.

Suatu rangkaian clamping dioda yang sederhana ditunjukkan pada Gambar 12.

Bagaimana dapat terjadi hasil seperti gambar 3.12, dapat dianalisa menggunakan

gambar 13.

Pada t = 0+ isyarat masukan tiba-tiba berubah positif. Dioda mendapat bias

forward sehingga mempunyai hambatan rF yang rendah (rF = 100 Ω). Arus

transien akan naik dengan segera dan kemudian turun dengan tetapan waktu =

rF.C. Pada saat yang sama kapasitor C akan terisi hingga mempunyai beda

tegangan sebesar Vm. Pada t = 1 ms tegangan masukan tiba-tiba berubah menjadi

negatif. Bias pada dioda menjadi reverse dan hambatan dioda rF berubah menjadi

besar (rB ≈ 1M). Dari gambar 13.b tampak bahwa Vo = -2 Vm. Tegangan Vo = -2

Vm ini akan berkurang karena kapasitor bocor dengan tetapan waktu = rB.c .

Pada t = 2 ms + tegangan kapasitor adalah sedikit lebih kecil dari Vm sehingga (V)

≈ 2 volt. Tampak bahwa dengan clamp dioda kita telah membuat puncak isyarat

input pada 0 volt atau pada base line.

d. Biased Clamp

Perhatikan pada Gambar 14

Rangkaian clamp untuk

membuat signal output

terclamp pada bagian bawah

Dengan membalikkan dioda

pada gambar 3.12 kita dapatkan

dc level pada keluaran naik

sehingga bagian bawah signal

ter-clamp pada V = 0.

Tugas

7. Jelaskan terjadinya bentuk isyarat keluaran seperti Gambar 14 ?

KEGIATAN PERCOBAAN

Pada percobaan ini anda diminta untuk membuat plot karakteristik statik dioda

pada bias forward dan reverse. Ini dimaksudkan agar anda “ merasa “ betapa peka

arus dioda pada keadaan forward dan pada keadaan breakdown (bias reverse)

terhadap perubahan tegangan.

1. Buat rangkaian pada Gambar 15.

Gunakan dioda silikon pasang Vdd mulai

dari 0 volt sampai 5 volt. Dengan

multimeter ukur Vab dan Vbc untuk setiap

harga Vdd.

Hitung arus dioda Id = ( Vbc / R1). Dari

data pengukuran ini dapat dilukiskan kurva

karakteristik statik dioda.

2. Pasang rangkaian pada Gambar 16.

Dioda yang digunakan adalah dioda zener.

Dengan cepat temukan dahulu Vpiv

dengan mengukur Vbc sambil Vdd diubah

dengan cepat.

Bila tegangan PIV tercapai maka arus Id

akan mulai membesar dan Vbc mulsi

membesar. Pada keadaan ini catat harga

tegangan dioda Vab.

3. Buat karakteristik statik reverse untuk dioda zener yang anda gunakan, yaitu

untuk memotong, mengiris, clamping, dan menghasilkan tegangan dc yang

merupakan kelipatan amplitudo isyarat masukan.

a. Pasang rangkaian clipper dioda seri

seperti pada Gambar 17. Gunakan isyarat

berbentuk sinusoidal dengan tegangan

Vpp dan frekwensi 1 KHz. Catat bentuk

dan tegangan isyarat V1(t) dan VO(t) yang

terlihat pada layar osiloskop. Gunakan R

= 100 Ω dan ulangi dengan R = 10 KΩ.

b. Ulangi percobaan pada bagian (a) dengan

isyarat berbentuk gelombang persegi.

Pasang rangkaian clipper sejajar seperti

Gambar 18. Lakukan langkah-langkah a dan b

.

c. Pasang rangkaian biased dioda clipper

seperti pada Gambar 19. Lakukan

langkah-langkah a dan b .

d. Pasang rangkaian slicer seperti pada

Gambar 20. Lakukan langkah-

langkah a dan b .

e. Pasanglah rangkaian clipper dioda zener

seperti pada Gambar 21. Kemudian

lakukan langkah-langkah seperti

percobaan a dan b

f. Pasang rangkaian clamp dioda seperti pada Gambar 22a. Berikan masukan

gelombang sinusoidal dan persegi.

g. Pasang rangkaian Gambar 22b. Berikan masukan gelombang persegi.

LAPORAN

Lukiskan kurva karakteristik dioda pada kertas grafik linier dan hitung

hambatan inoremental dioda rd untuk V = 1,2 volt dan 1,5 volt. Bandingkan

dengan perhitungan aproksimasi rd = 25/(Id (mA))

Lukiskan kurva breakdown untuk dioda zener yang digunakan dan ukur

hambatan inoremental rz pada beberapa harga tegangan dekat dengan tegangan

PIV. Buat grafik antara rz dengan V.

Lukiskan bentuk gelombang masukan dan keluaran untuk setiap percobaan

dari a hingga h dan beri analisa mengapa terjadi bentuk gelombang seperti

apa yang anda amati.

PERCOBAAN III

PENYEARAH DAN CATUDAYA

PENDAHULUAN

Dalam percobaan ini kita akan bekerja dengan dioda yang akan digunakan untuk

catudaya. Pada dasarnya catudaya terdiri dari suatu transformator untuk

menurunkan tegangan AC. Beberapa buah dioda untuk menyearahkan tegangan,

dan kapasitor untuk meratakan tegangan. Tegangan dc yang dihasilkan akan

mudah terbebani oleh adanya hambatan hubungan sekunder, dan hambatan dioda.

Dengan menggunakan dioda zener kita dapat membuat agar dalam batas-batas

arus beban tertentu tegangan keluaran dapat dibuat bertahan pada nilai yang tetap.

TUJUAN

Setelah selesai melakukan percobaan ini dan membuat laporannya anda

diharapkan telah memiliki kemampuan :

1. Mengukur hambatan keluaran suatu transformator daya.

2. Memasang dioda pada rangkaian agar bekerja sebagai penyearah setengah

gelombang dan juga penyearah gelombang penuh.

3. Mengukur tegangan ac dan dc pada pada penyearah tegangan bertapis untuk

berbagai nilai beban dan menggunakan teori kasar untuk menganalisa hasil

pengukuran.

4. Menggunakan dioda zener serta memasangnya di dalam suatu untai catu daya

untuk pengaturan tegangan serta melakukan pengukuran untuk memperoleh

lengkung pembebanan.

ALAT – ALAT YANG DIGUNAKAN

a. Jala – jala PLN f. Resistor

a. Dioda penyearah dua buah g. Osiloskop

b. Transformator daya 500 μF h. Multimeter

c. Kapasitor 47 μF dan 2200 μ F i. Papan rangkai (bread board)

d. Dioda zener 6,8 V, 1 Watt j. Kabel – kabel

TEORI

1. Transformator

Seperti telah kita ketahui transformator berfungsi untuk menurunkan tegangan

atau menaikan tegangan ac.

Dalam percobaan ini digunakan transformato untuk menurunkan tegangan

sekunder. Perhatikanlah diagram transformator pada Gambar 1

Setiap transformator memiliki hambatan

keluaran Ro, hal ini akan menyebabkan turunnya

tegangan sekunder dari transformator jika dipasang

beban antara CT dan V. Turunnya tegangan sebesar

V = I i . Ro dengan I i adalah arus beban. Makin besar

arus beban yang ditarik maka tegangan keluaran akan

makin kecil.

Tegangan keluaran dalam keadaan terbebani ( Vo, b) :

Vo, b = Vo, o - Ii.Ro

Vo, o adalah tegangan output open (tanpa beban) yang merupakan tegangan

keluaran transformator diukur dengan multimeter tanpa beban.

Tugas :

1. Turunkan persamaan tersebut di atas.

2. Gambarkanlah grafik tegangan keluaran (Vo, b) terhadap arus beban, dan

nyatakanlah kemiringan grafik tersebut.

3. Diagram transformasi pada Gambar 1 dapat kita nyatakan dalam rangkaian

ekivalen Thevenin. Untuk hambatan beban R1 . Gambarkan rangkaian

ekivalen Theveninnya.

4. Dari rangkaian Thevenin yang anda buat pada soal 3 kita dapat pula

menyatakan keluaran transformator sebagai fungsi dari hambatan beban

dengan memandang hambatan beban tersebut sebagai pembagi tegangan.

Tuliskanlah persamaan hubungan tersebut.

Hal ini perlu kita lakukan untuk dapat menentukan hambatan keluaran

transformator , karena kita tidak memiliki amperemeter ac yang akan dapat

mengukur Langsung arus beban.

5. Samakah hambatan keluaran trafo untuk tegangan sekunder yang berbeda

pada sebuah trafo yang sama ? Apakah yang menentukan besar hambatan

keluaran transformator ?

2. Penyearah

Untuk memperoleh tegangan searah yang cukup konstan pada suatu harga,

kita dapat membuat penyearah tegangan dengan menggunakan dioda, berbagai

macam rangkaian yang dapat kita buat, seperti misalnya : penyearah setengah

gelombang, penyearah gelombang penuh.

Untuk memperoleh tegangan dc yang lebih konstan, kita dapat menambah

kapasitor dalam rangkaian kita, sehingga kita peroleh rangkaian penyearah dengan

tapis yang berfungsi meratakan tegangan keluaran.

Adanya hambatan keluaran trafo yang menyebabkan hilangnya tegangan

atau turunnya tegangan keluaran dapat kita hindari dalam batas–batas arus beban

tertentu. Untuk tujuan ini kita dapat memasang dioda zener di samping kapasitor

dalam rangkaian penyearah. Jadi kita dapat membuat penyearah gelombang

dengan menggunakan dioda, kapasitor, dan dioda zener dengan berbagai macam

desain.

Tugas :

6. Untuk penyerah gelombang tanpa tapis , perhatikanlah rangkaian penyearah

dibawah ini. Dari Gambar 2, gambarkannlah bentuk isyarat keluaran (Vcb) dari

rangkaian (a) dan bentuk isyarat Vcb serta Vdb tegangan keluaran dari

rangkaian (b), jika masukannya merupakan isyarat sinusoidal.

7. Jelaskanlah bgaiman terbentuknya tegangan keluaran penyearah setengah

gelombang dan penyearah gelombang penuh dari rangkaian (a) dan (b).

8. Pada penyearah gelombang dengan

tapis, kita dapat memperoleh tegangan

keluaran yang lebih rata atau berayun

kecil pada suatu harga tegangan. Dari

Gambar 3, gambarkanlah bentuk

isyarat keluarannya. Apakah fungsi

kapasitor dalam rangkaian gambar (a)

?

9. Jelaskan bagaimana terbentuknya tegangan keluaran penyearah gelombang

penuh dengan tapis dengan mengunakan pengertian adanya pengisian dan

pengosongan kapasitor sebagai penyimpan muatan.

10. Dengan adanya tapis dalam rangkaian (Gambar 3) tegangan keluaran yang

kita peroleh berayun pada suatu harga tegangan tertentu. Berapakan besarnya

tegangan ripple (nyatakan terhadap tegangan masukan).

3. Penyearah tegangan dengan pengaturan zener

Seperti telah kita ketahui tegangan keluaran dari penyearah akan mengalami

penurunan tegangan jika kita bebani. Kita dapat mncegah terjadinya hal ini

sehingga kita peroleh penyearah yang tidak akan turun tegangan keluarannya jika

kita bebani dalam batas–batas tertentu. Dengan menggunakan dioda zener maka

tujuan tersebut akan tercapai.

Perhatikanlah gambar rangkaian pada Gambar 4 :

Tugas :

11. Dari rangkaian di samping,

perhatikanlah cara memasang

dioda zener. Mengapa dioda zener

kita pasang dalam keadaan bias

mundur ? gambarkanlah pula garis

beban dioda zener.

12. Gambarkanlah bentuk grafik

lengkung pembebanan (Vo

terhadap Ii) dan nyatakanlah

kemiringannya.

13. Tentukan nilai Rs. Jelaskan cara anda menghitung nilai Rs tersebut dengan

menggunakan skema yang jelas.

KEGIATAN PERCOBAAN

1. Pembebanan pada trafo

Dengan menggunakan multimeter untuk tegangan ac dan osilioskop, buatlah

lengkung pembebanan untuk kumparan sekunder trafo antara CT dan tegangan

ac maksimum, dan antara tegangan max dan tegangan ac max (Gambar 1)

tanpa mengukur arus secara langsung (gunakan persamaan) :

10

1b,00

RR

RVV

Untuk penentuan hambatan keluaran gunakan tiga buah pengukuran. Pertama

dalam keadaan terbuka, dan dalam keadaan terbebani ( R1 150 Ohm dan 50

Ohm).

2. Pembebanan pada penyearah setengah gelombang.

Pasanglah rangkaian seperti pada gambar 5 di bawah ini :

Gunakan Osiloskop dan multimeter (dc

Volt) untuk mengukur Vo dan mengukur R1

untuk tiap pembebanan. Buat lengkung

pembebanan untuk rangkaian di atas ( cukup

5x pengukuran)

Catatlah bentuk gambar untuk tiap pengukuran. Catatlah pula bentuk tegangan

pada titik a.

Balikkan polaritas dioda dan lukis bentuk tegangan Vo untuk keadaa tanpa

beban.

3. Pembebanan pada penyearah gelombang penuh

Pasanglah rangkaian seperti pada

Gambar 6.

Buatlah pengukuran untuk menentukan

lengkung pembebanan dengan

menggunakan multimeter dc Volt dan

osiloskop.

Catatlah bentuk – bentuk tegangan pada titik a, b dan c terhadap ground untuk

tiap pembebanan.

Balikkan polaritas dioda D1 dan D2 serta catat bentuk tegangan pada titik c

(tanpa beban ).

4. Pembebanan pada penyearah gelombang penuh bertapis

Pasang rangkaian seperti Gambar 7

di samping ini :

Dengan menggunakan multimeter

(dc Volt) untuk mengukur Vrpp

lakukan pengukuran untuk

menentukan lengkung

pembebanan. Catatlah besar dan

bentuk tegangan riplle untuk tiap

pengukuran. C = 1000 F dan

ulangi untuk C = 100 uF.

5. Catu daya dengan pengaturan tegangan Zener

Pasanglah rangkaian seperti pada

Gambar 8, dengan C = 2200F:

27

Sebelum aliran listrik dipasang,

periksalah lengkung ciri dioda zener

dengan perunut lengkung

(curve tracer). Mintalah bentuan asisten dan secermat mungkin catatlah

bentuk lengkung ciri (anda akan diminta menghitung kemiringan lengkung

ciri).

Lakukanlah pengukuran pada titik a, b dan c dengan osiloskop dan multimeter

untuk menentukan lengkung pembebanan. Perhatikan arus maksimum yang

boleh melewati zener, jangan sampai zener rusak.

Ambillah beberapa pengamatan di sekitar nilai : s

zbSi

R

VVII

PERTANYAAN AKHIR

1. a. Lukis lengkung pembebanan dan tentukan Ro pada arus berapa tegangan

keluaran turun menjadi setengah nilai tegangan keluaran terbuka ?.

b. Buatlah dua kesimpulan tentang dioda terhadap hasil pengukuran di atas!

2. a. Lukis bentuk gelombang yang anda amati pada titik a dan b. tuliskan hasil

pengamatan anda dalam bentuk tabel.

b. Lukis lengkung pembebanan dan hitung hambatan keluarannya. Pada arus

beban berapa besar tegangan keluaran akan menjadi setengah tegangan

keluaran terbuka ?

c. Lukis bentuk isyarat keluaran jika polaritas dioda dibalik. Berilah

keterangan dengan terjadinya bentuk tegangan yang anda amati.

3. a. Bandingkan nilai Vrpp yang anda amti dengan perhitungan kasar (secara

teori) untuk kedua kapasitansi yang digunakan dalam Kegiatan Percobaan

4.

b. Lukis lengkung pembebanan dan hitung Ro. Pada arus berapa besar

tegangan keluaran turun menjadi setengah tegangan keluaran terbuka.

4. a. Lukis lengkung ciri dioda zener dan lukis pula garis beban arus dioda

untuk arus beban minimum dan maximum. Tentukan hambatan dioda zener

28

untuk daerah dadal dan daerah sebelum dadal dari lengkung cirri yang anda

dapat.

b. Lukis lengkung pembebanan serta hitung Ro dalam keadaan berpengaturan

dan dalam keadaan di luar pengaturan. ( Arus beban lebih besar dari pada

arus yeng melalui resistor Rs).

Terangkan hasil pengukuran anda dengan perhitungan teori.

5. a. Sebutkan dan jelaskan kriteria catu daya yang baik.

b. Apakah perbedaan catu daya berpengaturan dan catu daya tak berpengaturan

(beregulasi dan tak beregulasi).

PERCOBAAN IV

UNTAI AC

PENDAHULUAN

Pada percobaan ini kita masih bekerja dengan untai RC, namun disini kita pelajari

tanggapannya terhadp isyarat tegangan sinusoidal. Untuk menganalisa hasil

pengukuran pada percobaan ini anda gunakan bagan bode untuk amplitudo fase.

Dalam percobaan ini, selain memantapkan keterampilan membaca tegangan dan

periode pada layar osiloskop, anda juga akan belajar menggunakan osiloskop

untuk mengukur beda fase. Anda juga akan melakukan pengukuran pada untai

RLC paralel dan mengamati gejala resonansi dan mengukur G dari lebat lengkung

resonansi.

TUJUAN

Setelah selesai melakukan percobaan ini anda diharapkan telah memiliki

kemampuan untuk :

1. Mengukur tanggapan amplitude dan fase untuk tapis lolos rendah dan tapis

lolos tinggi pada untai RC.

2. Mengukur tanggapan amplitude untai RLC paralel terhadap sumber arus tetap

sinusoidal.

Tanggapan amplitude dan fase pada untai tapis lolos rendah akan sangat

bermanfaat dalam membahas sifat penguat maupun saklar elektronika untuk

daerah frekuensi rendah. Sedangkan tanggpan amplitude dan fase pada untai tapis

lolos tinggi bermanfaat dalam membahas pada daerah frekuensi tinggi.

Pengertian resonansi AC yang kita pelajari akan sangat berguna dalam memahami

tekhnik radio, gelombang mikro, dan laser yang tak lain adalah system-sisten

resonansi untuk berbagai daerah frekuensi gelombang elektromagnetik.

ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

Breadboard

R, C dan L

Pembangkit isyarat (signal generator)

Osiloskop

Kabel penghubung

Kertas grafik

TEORI

4. Tapis Lolos Randah

Untai tapios lolols rendah adalah seperti Gambar 1

Fungsi transfernya :

pw

p

j)(G

;

CRR

1

sp

Bagan bode dari tapis lolos rendah adalah seperti Gambar 2

Tugas :

1. Apa yang harus dilakukan agar dilakukan agar

hambatan keluaran pembangkit isyarat tidak

membani untai lolos rendah ? (tunjukkan)

2. Turunkan fungsi alih kompleks gambar 5.3 dan

lukiskan bagan bode untuk amplitude dan fase

dengan menghitung fungsi alih dan pergeseran

fase untuk berbagai nilai frekuensi (gunakan

kertas grafik semilog). Bila diketahui (Rs

diabaikan ) R = 10 K ohm, C = 0,1 μ F.

Beda fase antara keluaran dan masukan diukur dengan osiloskop dengan cara

seperti berikut :

Osiloskop diatur pada posisi eksternal sweep, isyarat keluaran Vo dihubingkan

dengan masukan horizontal sedangkan isyarat masukan Vi dihubungkan ke

masukan vertical . Masukan Vi dikalikan dengan factor a (1) yang tak bergantung

frekuensi oleh adanya pembagi tegangan pada saklar V/ cm sehingga Vo = a. Vi.

Kedua isyarat ini menghasilkan superposisi dilayar osiloskop. Bila keduanya

memiliki frekuensi yang sama, maka akan diperoleh pola Lissajous seperti pada

Gambar 4.

Pada Gambar 4.a garis A adalah garis yang akan tampak pada layar osiloskop bila

isyarat vertikal dinolkan, sedangkan garis B tampak bila isyarat horisontal

dinolkan. Maka A = a. Vi dan B = Vo. Dengan mengatur posisi gambar terpusat

ditengah layar osiloskop maka beda fase Ø dapat diukur dari :

Ø = sin-1

(Y/Yo) = sin-1

(X/Xo)

Tugas :

3. Terangkan bagaimana cara mengukur beda fase antara dua tiitk pada suatu

untai dan buktikan bahwa : Ø = sin-1

(Y/Yo) = sin-1

(X/Xo)

5. Tapis Lolos Tinggi

Untai tapis lolos tinggi tampak seperti pada Gambar 5.a dan tanggapan amplitude

dan fasenya pada gambar 5.b

Tugas :

4. Lakukan seperti pada No 2 untuk rangkaian ini.

6. Untai RLC Paralel

Untai RLC paralel tampak pad a Gambar 6

Rseri adalah hambatan dc induktor, dan dapat

diukur dengan menggunakan multimeter.

Untai pada Gambar 6.a dapat diganti dengan

suatu nilai setara seperti pada Gambar 7

dengan :

Rpar = Qo o L dan Qo = o / bila

hambatan R = ~ ( dilepas)

Qo adalah faktor kualitas tanpa beban

Bila dipasang R maka factor kualitas

menjadi berkurang, yakni menjadi :

L

R//RQ

0

par

Dan lengkung resonansi menjadi lebih besar. Faktor kualitas ini disebut factor

kualitas terbebani.

Tugas :

5. Lihat Gambar 6, bila diketahui Vs = 10 volt, Rs = 1 MΩ, R = 10 KΩ , L = 10

uH dan C = 0,01 uF. Lukiskan lengkung resonansinya pada kertas grafik mm.

KEGIATAN PERCOBAAN

1. Tapis Lolos Rendah

Pasang untai seperti pada gambar 5.8 pada breadboard

Ukur tanggapan amplitude, lukiskan hasil

pengukuran anda pada kertas garfik mm.

Sumbu vertical adalah Vo dan sumbu

horizontal adalah w. Tentukan frekuensi

potong wo dari grafik yang diperoleh.

Ukur tanggapan fase tapis dan lukis hasil

pengukuran pada kertas grafik

2. Tapis Lolos Tinggi

Pasang untai.pada Gambar 9 pada breadboard

seperti pada skema berikut :

Ukur tanggapan amplitude dan lukis grafiknya

Ukur tanggapan fase lalu lukiskan grafiknya

3. Untai RLC Paralel

Pasang untai pada gambar10.a pada breadboard.

Pembangkit isyarat seri dengan hambatan

R1 >> Rs berlaku sebagai sumber arus Is =

Vs / R1.

Ukur hambatan dc inductor dengan

menggunkana multimeter.

Ukur tegangan isyarat Vab pada gambar

5.10.a dengan menggunakan osiloskop

untuk berbagai nilai frekuensi disekitar

frekuensi resonansi.

TUGAS LAPORAN

1. Tuliskan data pengukuran tanggapan amplitude dan tanggapan fase tapis

lolos rendah dan tapis lolos tinggi dalam bentuk table seperti dibawah ini :

F Vi Vo Vo / V1

Vo / V1

(dB) Ø

Lukiskan kedua hasil pengukuran tanggapan pada suatu kertas grafik agar dapat

dibandingkan.

2. Lukiskan lengkung resonansi untai RLC dari pengukuran 5.3 hitung nilai Q

dari grafik dan bandingkan dengan hasil menurut teori.