View
24
Download
2
Category
Preview:
Citation preview
IMPEDANSI KARAKTERISTIK SALURAN DUA KAWAT
I. TUJUAN
Mengukur impedansi karaketristik dari saluran simetris
Mengukur arus input dan tegangan input kesaluran, ketika diterminasi
hubungan singkat dan ketika ujung saluran terbuka.
Menghitung impedansi karakteristik dari nilai yang diperoleh melalui
pengukuran.
Menentukan besar impedansi karakteristik impedansi sebagai fungsi dari
frekuensi.
Mengenal efek-efek dari panjang saluran pada impedansi karakteristik.
II. DASAR TEORI
Untuk dapat mempekirakan unjuk kerja dari saluran transmisi pada sebuah
range frekuensi yang diberikan adalah penting untuk mengetahui impedansi
karakteristiknya terlebih dahulu. Dari besarnya impedansi karakteristik saluran
dapat dicocokan dengan sebuah nilai optimum. Impedansi karakteristik tergantung
dari konstruksi geometris dari saluran. Saluran diilustrasikan sebagai rangkaian
seri R dan lilitan L yang nilainya sangat kecil dalam jumlah yang banyak dan
rangkaian paralel kapasitor dan konduktansi yang lainnya juga sangat kecil
dengan sama dengan jumlah rangkaian R dan L.
Gambar 1.
Rangkaian R yang dipengaruhi oleh daerah silang dan pada bahan penyusun
pada kawat penghantar R diberi dalam ohm/km. Induktansi (L), kapsitansi(C) dan
konduktansi(G) semuanya tergantung pada keterpisahan antara sisi saluran.
Induktansi bersatuan mH/km, kapasitansinya bersatuan nF/km dan
konduktansinya bersatuan uS/km.
Sebagai contoh harga dari saluran yang memiliki 0,9 mm cross-section,
dengan insulasi plastik adalah :
R’=57,8 ohm/km
L’=0,7 mH/km
C’=34 nF/km
G’=1 uS/km
Diagram berikut mengilustrasikan metode pengukuran dari impedansi
karakteristik.
Gambar 2.
1. Dengan saluran open-ended, pengukuran tegangan dan arus sesaat dipakai
untuk menentukan nilai konduktansi dan semua kapasitansi.
Gambar 3.
2. Dengan hubung singkat output total resistansi dan induktansi yang terhubung
seri diukur:
Rsh=Ue/I1 (resistransi hubung singkat)
Harga impedansi karakteristik dihitung dengan harga Ro dan Rsh pada tiap
frekuensi :
Z=
3. Pada percobaan ini model saluran transimis yang digunakan adalah seperti
rangkaian berikut :
Gambar 4.
III. GAMBAR RANGKAIAN
Rangkaian 1 :
Rangkaian 2 :
IV. ALAT DAN KOMPONEN YANG DIGUNAKAN
NO Alat dan komponen Jumlah
1 Model saluran transmisi 0,9u ; 0,85km 2
2 Terminating resistor 300Ω 2
3 Universal patch panel 1
4 Power supply 1
5 Function generator 0,2Hz-200KHz 1
6 Dual trace osiloskop dengan differential input 1
7 Multimeter digital 1
8 Kabel-kabel penghubung Secukupnya
9 Plug besar dan kecil Secukupnya
V. LANGKAH PERCOBAAN
1. Rangkai seperti gambar 1, lengkapi tabel yang telah disediakan.
2. Rangkai gambar 2 untuk pengukuran impedansi karakteristik pada saluran
sepanjang 1,7km;0,9mm cross-section. Dan lengkapi tabel yang telah
disediakan.
VI. DATA HASIL PERCOBAAN
Tabel 1. Data Pengamatan untuk Rangkaian 1
Open-ended Short-circuitF (Hz) Ve (Vpp) VR(mVpp) Ro(Ω) Ve (Vpp) VR(Vpp) Rsh(Ω) Z(kΩ)
100 4 76 15,79 4 0,062 19,35 17,48200 4 142 8,45 4 0,11 10,9 9,6300 4 210 5,71 4 0,156 7,69 6,63400 4 280 4,28 4 0,198 6,06 5,09500 4 328 3,66 4 0,248 4,84 4,21600 4 364 3,3 4 0,29 4,14 3,69800 4 430 2,79 4 0,346 3,47 3,111000 4 498 2,41 4 0,392 3,06 2,712000 4 508 2,36 4 0,508 2,36 2,363000 4 2040 0,59 4 1,92 0.625 0,614000 4 2520 0,47 4 2,44 0,49 0,485000 4 3000 0,4 4 2,88 0,42 0,416000 4 3320 0,36 4 3,24 0,37 0,3648000 4 3880 0,31 4 3,84 0,31 0,3110000 4 4280 0,28 4 4,24 0,28 0,28
Tabel 2. Data Pengamatan untuk Rangkaian 2
Open-ended Short-circuitF (Hz) Ve (Vpp) VR(mVpp) Ro(Ω) Ve (Vpp) VR(Vpp) Rsh(Ω) Z(kΩ)
100 4 80 15 4 80 15 15200 4 120 10 4 120 10 10300 4 240 5 4 240 5 5400 4 320 3,75 4 320 3,75 3,75500 4 400 3 4 400 3 3600 4 480 2,5 4 440 2,73 2,61800 4 600 2 4 560 2,14 2,061000 4 760 1,58 4 720 1,67 1,632000 4 1400 0,85 4 1360 0,88 0,8643000 4 2000 0,6 4 1920 0,625 0,614000 4 2480 0,48 4 2440 0,49 0,484
5000 4 2920 0,41 4 2840 0,42 0,4146000 4 3280 0,36 4 3240 0,37 0,3658000 4 3840 0,31 4 3840 0,31 0,3110000 4 4200 0,28 4 4280 0,28 0,28
VII. ANALISA
Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan yaitu Impedansi
Karakteristik Saluran Dua Kawat maka dapat dianalisa bahwa pada rangkaian 1
nilai VR yang didapat pada saat open-ended circuit cenderung lebih besar
dibandingkan saat short-circuit. Nilai VR dan RO bergantung pada frekuensi yang
diberikan, semakin besar frekuensi maka nilai VR yang didapat pun semakin besar,
begitupun sebaliknya. Sedangkan pada saat rangkaian short-circuit didapat nilai
Rsh dan Z yang juga bergantung pada nilai frekuensi, semakin besar frekuensi
semakin besar nilai Rsh dan Z yang di dapat begitupun sebaliknya.
Pada percobaan kedua hasil yang didapat tidak jauh berbeda dengan percobaan
pertama namun nilainya cenderung lebih besar dibandingkan percobaan pertama.
Dan nilai yang didapat tetap bergantung pada frekuensi.
Jenis saluran ini jarang digunakan pada frekuensi tinggi, diatas 100MHz,
karena pada frekuensi tinggi saluran ini menghasilkan rugi-rugi radiasi yang
tinggi. Saluran transmisi sepasang kawat sejajar mempunyai impedansi
karakteristik sebesar 300 Ω.
VIII. KESIMPULANDari analisa yang didapat dan dari percobaan yang telah dilakukan didapat
kesimpulan sebagai berikut :
Impedansi karaketristik ini jarang digunakan pada frekuensi yang tinggi.
Nilai VR berbanding lurus dengan frekuensi, semakin besar frekuensi maka
semakin besar nilai VR yang didapat, begitupun sebaliknya.
Rangkaian pada open circuit cenderung lebih besar dibandingkan short-
circuit.
Saluran transmisi sepasang kawat sejajar mempunyai impedansi
karakteristik sebesar 300 Ω.
Recommended