Osiloskop Fix

Laboratorium Fisika Gelombang

Departemen Fisika

Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Jl Bioteknologi No.1

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Menurut Dudi Indrajit (2007:193);Osiloskop adalah alat yang di gunakan untuk mengetahui polaritas arus dan tegangan searah yang selalu tetap dan arus bolak-balik yang selalu berubah-ubah.melalui alat ini juga di amati nilai frekuensi dan bentuk gelombang yang di hasilkan.

Osiloskop di gunakan untuk melihat bentuk arus atau tegangan sinusoida yang dihasilkan oleh sumber tegangan bolak-balik.monitor dari sebuah osiloskop terbagi menjadi baris-baris dan kolom-kolom sehingga membentuk sebuah kotak.sumbu vertikal osiloskop menunjukkan tegangan atau arus yang dihasilkan sumber bolak-balik dan sumbu horizontalnya menunjukkan waktu.

Menurut Bambang Ruwanto (2002:78):Pada dasarnya,osiloskop merupakan peralatan untuk mendisplay tegangan listrik.tegangan listrik (AC) akan muncul di layar osiloskop sebagai gelombang sinusoidal.pada osiloskop terdapat skala vertikal yang menyatakan besar amplitudo gelombang atau besar tegangan listrik dan skala horizonhtal yang menyatakan skala waktu.

Jadi,Osiloskop adalah peralatan elektronika yang di gunakan untuk memperlihatkan bentuk tegangan listrik. Misalnya, kita tidak pernah bisa melihat signal yang dipancarkan oleh handphone yang kita gunakan. Dengan bantuan Osiloskop, signal tersebut dapat di perlihatkan di layar osiloskop,sehingga dapat dilihat bentuk gelombangnya, panjang gelombang atau frekuensi gelombang, maupun cacat gelombang.1.2 Tujuan Percobaan

1. Untuk mengetahui perbedaan osiloskop analog dan osiloskop digital

2. Untuk mengetahui prinsip kerja osiloskop

3. Untuk mengukur tegangan AC dan DC

4. Untuk mengetahui perbedaan hasil pengukuran multimeter dengan osiloskop.

BAB II

DASAR TEORI

Seandainya tidak ada beberapa alat pengukur sederhana, barangkali tidak ada instrument ilmiah yang digunakan seluas penggunaan osiloskop. Rangkaian osiloskop listrik yang terkandung di dalam sebuah osiloskop agak rumit, dan sebuah model osiloskop yang canggih mempunyai begitu banyak tombol kontrol dan saklar sehingga akan diperlukan waktu untuk memahami cara mengoprasikannya. Walaupun demikian, prinsip-prinsip dasar dari komponen utamanya, yakni tabung sinar katoda, dapat sepenuhnya difahami dengan pokok-pokok pikiran yang dikembangkan .

Didalam bagian pertama dari tabung itu, yang merupakan meriam electron, sebuah perbedaan potensial yang konstan akan mempercepat electron-elektron yang dipancarkan dari sebuah kawat pijar yang panas. Jika tidak ada gaya-gaya lain yang bekerja pada electron, maka electron akan bergerak sepanjang sebuah garis lurus dan menumbuk pusat layar pijar ( atau layar fluoresensi), yang menghasilkan sebuah titik terang.

Simpangan horizontal dapat dihasilkan dengan menggunakan medan listrik horizontal di antara plat-plat sejajar yang bertanda 1.. plat-plat ini terpisah sejajar satu sama lain. Jika perbedaan potensial diantara plat-plat itu adalah V, maka ada sebuah medan listrik horizontal yang uniform di antara kedua plat itu sebesar E = V/l.

Medan ini mempercepat electron-elektron itu yang kemudian akan menumbuk layar disuatu jarak horizontal dari pusat, yang sebanding dengan V. jika V lambat laun diperbesar, maka titik itu lambat laun bergerak atau menyusur layar tersebut; bila V kembali kenilainya semua, maka titik tersebut kembali ketitiknya semula.

Jika penyusunan ini diulangi pada frekuensi yang cukup tinggi, maka lamanya bayangan itu bertahan pada layar dan di dalam penglihatan akan menyembunyikan gerak titik itu dan sebuah garis lurus akan terlihat pada layar.

Biasanya suatu selisih potensial V yang tak diketahui, yang berubah-rubah pada suatu frekuensi F akan menghasilkan simpangan vertikal. Frekuensi lejang diatur sehingga sama denga F ( atau F dibagi oleh suatu bilangan bulat), sehingga tiap-tiap sinyal V vertikal mengulangi dirinya sendiri maka lenjang horizontal (horizontal sweep) berada di titik yang sama pada layar, dan sebuah sebuah pola yang stabil akan terlihat.

(Joseph W.Kane, 1976) Perangkat penting yang menggunakan tegangan, dan memungkinkan kita untuk memvisualisasikan tegangan dalam arti menunjukkan secara grafis bagaimana tegangan berubah terhadap waktu, adalah tabung sinar katoda (Cathode Ray Tube / CRT ). CRT yang digunakan dengan cara ini adalah osilskop-tetapi penggunaan CRT yang lebih umum adalah dalam bentuk tabung gambar televise dan monitor komputer.

Cara kerja CRT pertama bergantung pada fenomena emisi termionik, yang ditemukan oleh Thomas Edison (1847 1931 ) pada saat mengerjakan eksperimen pengembangan bola lampu listrik. Untuk memahami bagaimana emisi termionik terjadi, bayangkanlah dua pelat kecil (elektroda) di dalam bola atau tabung hampa udara, yang diberi beda potensial (katakanlah, dengan baterai. Elektroda negatif disebut katoda, yangb positif anoda. Jika katoda negatif dipanaskan (biasanya dengan arus listrik, seperti pada bola lampu listrik.

Bayangkan dua plat kecil (elektroda) di dalam bola atau tabung hampa udara, yang diberi beda potensial . elektroda negative disebut sebagai katoda dan yang negative disebut sebagai anoda. Jika katoda negative dipanaskan ( biasanya dengan arus listrik, seperti pada bola lampu) sampai panas dan berpijar, ternyata muatan negative meninggalkan katoda dan mengalir ke anoda positif. Muatan-muatan negative ini sekarang disebut dengan electron, tetapi pada awalnya disebut sinar katoda karena kelihatannya datang dari katoda.

Kita dapat memahami bagaimana electron bisa diuapkan dari plat logam yang panas jika kita menganggap electron sama seperti molekul-molekul pada gas. Hal ini dapat dipahami karena jika electron relative bebas bergerak di dalam logam, yang konisten dengan kenyataan bahwa logam merupakan konduktor yang baik. Bagaimana pun , electron tidak langsung bisa lepas dari logam. Jika sebuah electron lepas dari permukaan logam, muatan positif total akan tertinggal, dan akan menarik electron kembali. Untuk lepas, electron membutuhkan energy kinetic minimum tertentu, sama halnya dengan molekul pada zat cair yang harus memiliki EK minimum untuk menguap menjadi gas.

Pada temperature ruang, sangat sedikit electron yang memiliki cukup energy untuk lepas. Pada temperature tinggi, EK akan lebih besar dan banyak electron yang lepas seperti halnya molekul menguap dari zat cair, yang terjadi lebih cepat pada temperature tinggi. Dengan demikian, emisi termonik yang signifikan hanya terjadi pada temperature naik.

Tabung sinar katoda (CRT) mendapatkan namanya dari kenyataan bahwa di dalam tabung kaca yang hampa, suatu berkas sinar katoda ( electron-elektron) diarahkan ke berbagai bagian layar untuk menghasilkan gambar CRT yang sederhana . electron yang dipancarkan oleh katoda panas dipercepat oleh suatu tegangan tinggi ( 5000-50000 V) yang diberikan kepada anoda. Electron-elektron ini keluar dari pistol electron ini melalui lubang kecil pada anoda. Bagian dalam permukaan tabung dilapisi dengan bahan fluoresen yang berpijar ketika ditumbuk oleh electron. Suatu titik kecil yang terang akan tampak ketika berkas sinar electron yang mengenai layar . dua pelat horizontal dan dua vertikal membelokkan sinar electron ketika diberi tagangan. Electron-elektron dibelokkan menuju titik yang menyimpang. Penyimpangan titik terang tersebut terdapat atau dapat diletakkan pada titik mana pun pada layar. Saat ini CRT biasannya memakai kumparan penyimpangan magnetic dan bukan plet-pelet listrik..

Pada tabung monitor computer manapu , berkas sinar electron dibuat manyapu layar dengan cara yang ditunjukkan pada layar tersebut. Berkas sinar tersebut disapukan secara horizontal oleh plat atau kumparan penyimpangan horizontal.

Ketika medan penyimpangan horizontal mencapai maksimum pada suatu arah, berkas mendekati sisi yang berlawanan. Ketika berkas sinar mencapai sisi ini , tegangan atau arus berubah dengan cepat untuk mengembalikan berkas ke sisi layar diseberang. Pada saat yang sama, berkas disampingkan sedikit kebawah oleh plat ( atau kumparan) penyimpang vertikal dan kemudian sapuan horizontal berikutnya dilakukan.

Keceran pada setiap titik dikendalikan oleh kisi ( elektroda berpori seperti kisi kawat, yang membaiarkan lewatnya electron) yang dapat membatasi iran electron dengan bantuan tegangan yang diberikan padanya; makin negative tegangan ini , makin banyak electron yang ditolak dan makin sedikit yang lewat. Tegangan pada electron ini ditentukan oleh sinyal ( tegangan) video disampaikan . bersamaan denga sinyal ini adalah penyampaian sinyal yang membuat tegangan kisi untuk sapuan horizontal.

(Dauglas C. Giancoli, 1998)

Agar bentuk gelombang sinyal dapat diperagakan pada layar CRT, diperlukan pembangkit (generator) berdasar waktu. Pembangkit ini menghasilkan bentuk gelombang tegangan gigi gergaji. Bentuk gelombang ini terdiri dari bagian yang naik lurus berlangsung selama apa yang dinamakan waktu sapu dan bagian turun lurus kembali ke keadaan awal selama waktu kembali atau waktu flyback. Waktu kembali ini lebih kecil dibandingkan waktu sapu. Rangkaian yang membangkitkan bentuk gelombang gigi-gergaji lebih dahulu telah dijelaskan. Tegangan gigi gergaji seperti itu ( juga dinamakan tegangan sapu ) diberikan ke pelat pelat pembelokan horizontal dari CRT. Titik titik tersebut bergerak pada kecepatan tetap dari salah satu layar ke sisi yang lain, katakana dari iri ke kanan. Kemudian titik dengan cepat kembali ke titik awal gerakan di kiri. Siklus ini berulang-ulang.

Anggaplah bahwa gelombang sinusoidal dari frekuensi yang sama seperti frekuensi berulangnya tegangan gigi gergaji diberikan ke pelat pelat vertikal. Pembangkitan pola ini jelas ditunjukkan. Kalau frekuensi sinyal sama dengan dua kali frekuensi pengulangan gigi gergaji, titik akan menjejakkan dua gelombang sinus selama waktu sapu. Kalau frekuensi sinyal sama dengan tiga kali, akan diperagakan tiga sinus dan seterusnya.

Untuk pengukuran waktu, pergeseran horizontal pada layar CRT akan dikalibrasikan menurut waktu. Sumbu horizontal karenanya disebut sumbu basis waktu. Sumbu vertikal dikalibrasikan dalam volt untuk pengukuran amplitude. Untuk peragaan yang stabil di layar, awal dari setiap sapuan harus terkunci atau disinkronkan dengan sinyal yang diperagakan. Hal ini dapat dilakukan dengan memulai sapuan dengan pertolongan pulsa penyulut ( trigger ) yang diperoleh pada titik terpilih dari bentuk gelombang yang diperagakan.

Agar dengan tepat memperkuat sapuan dari sinyal, mula-mula dilewatkan ke penguat sebelum dimasukkan ke pelat pelat pembelok. Penguat penguat ini berturut-turut dinamakan penguat horizontal dan penguat vertikal.

Komponen komponen dasar dari suatu osiloskop sinar katoda. Sinyal yang diberikan ke terminal masuk vertikal menentukan pergerakan vertikal berkas. Pergeseran horizontal dari berkas diperoleh baik dengan sinyal luar yang diberikan ke terminal terminal masuk horizontal atau oleh pembangkit sapuan yang berada dalam CRO (Chatode Ray Osciloscop). Perolehan penguat vertikal biasanya dapat diubah ubah, tetapi untuk pengukuran kuantitatif perolehan ini diatur sama dengan harga yang dikalibrasikan. Makin besar lebar pita penguat, makin besar daerah frekuensi yang dapat dicakup oleh osiloskop. Biasanya, penguat horizontal mempunyai perolehan lebih rendah dan lebar pita lebih sempit dibandingkan penguat vertikal. Rangkaian penyulut dari pembangkit sapuan dapat dirangsang baik oleh sinyal yang diberikan ke terminal masuk vertikal atau oleh sinyal penyulut luar.

Osiloskop juga dilengkapi catu daya untuk menyimpan tegangan yang diperlukan ke berbagai blok. Impedansi masuk CRO menunjukkan impedansi yang diberikan ke sinyal pada terminal masuk. Kebanyakan, resistansi 1M sejajar dengan kapasitansi 20 sampai 60 Pf. Ketelitian pengukuran dengan CRO sekitar 3 sampai 5 persen, tetapi dalam osiloskop sekitar 1 persen.

Peragaan visual dan pengujian kualitatif bentuk gelombang. Penggunaan utama osiloskop ini adalah untuk memperagakan tegangan yang berubah menurut waktu. Untuk maksud tersebut, sinyal yang diperagakan diberikan ke masukan vertikal. Pergeseran horizontal dari titik dilaksanakan oleh pembangkit sapuan (sweep generator). Dari citra visual sinyal yang diperagakan, alam dari sinyal dapat diuji secara kualitatif. Misalnya, orang dapat melihat bentuk gelombangnya sinusoidal murni atau penuh dengan harmonik harmonik.

Pengukuran tegangan yang berkaitan dengan bentuk gelombang yang diperagakana dapat diukur dari kalibrasi skala vertikal. Dari pembelokan ( penyimpangan ) vertikal dari titik, besarnya tegangan dc yang diberikan atau besarnya tegangan ac yang diberikan, dapat ditentukan.

Pengukuran waktu dan frekuensi. Frekuensi dari tegangan yang berubah ubah menurut waktu yang diperagakan pada layar dapat diukur dengan menggunakan kalibrasi skala horizontal, yakni beredas waktu. Kalau n gelombang penuh ada dalam selang waktu t, periode sinyal bolak balik (ac) sama dengan T = t/n. Frekuensinya f = 1/T.

Pengukuran fase untuk mengukur sudut fase relatif antara dua tegangan sinusoidal dari amplitudo dan frekuensi yang sama, secara serentak diberikan kedua-duanya ke pelat pelat pembelok horizontal dan vertikal dari CRO. Misalkan Vxd an Vy adalah harga harga sesaat dari tegangan yang diberikan ke pasangan pelat-pelat tersebut.

Telah diketahui, bahwa berbagai pola muncul pada layar CRO tergantung pada amplitudo relatif, frekuensi, fase dan bentuk gelombang dari tegangan bolak balik ( ac ) yang diberikan serentak kedua set pelat pelat pembelok. Pola demikian dikenal sebagai gambar Lissajous.

Dalam osiloskop seperti itu, dua berkas elektron dihasilkan dalam tabung sinar katoda. Dalam suatu CRT berkas terbelah (split beam) dua berkas elektron asli menjadi dua bagian setelah keluar dari penembak electron. Dalam CRT penembak rangkap (dual gun) , dua berkas terpisah diperoleh dari dua penembak electron terpisah. Dua berkas tersebut memberikan dua titik pada layar flouoresen dan menghasilkan pandangan simultan dan pembandingan dua bentuk gelombang. Dalam menggunakan sinyal penyulut yang sama, untuk dua tegangan sapu, beda fase antara dua bentuk gelombang yang diperagakan dapat ditentukan dari kalibrasi berdasarkan waktu. Catatan bahwa dalam hal ini, gambar Lissajous tidak diperlukan untuk mengukur pergeseran fase.

Pembelokan sebanding dengan panjang pelat pembelok dan jarak dari layar ke pusat pelat. Kepekaan pembelokan tersebut berbanding terbalik dengan jarak jarak antara pelat pelat pembelok dan tegangan anoda akhir. Jelas, kepekaan pembelokan dapat dinaikkan dengan mengurangi tegangan anoda. Tetapi dengan berkurangnya tegangan anoda ini tidak menguntungkan karena berkurang tegangan titik. Namun kekurangan ini dapat dihilangkan dengan menggunakan pasca-percepatan. Yakni, berkas dipercepat setelah melewati sistem pembelokan. Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan elektroda tambahan anoda pengintensif ( intensifier).

Dalam contoh di atas, telah diutarakan pembelokan elektrostatis berkas electron. Elektron dapat pula dibelokkan dengan menggunakan medan magnet tegak lurus ke berkas ke berkas sepanjang jarak lintasannya. Medan magnet ini akan memberikan gaya pada electron menurut arah ke kanan dan kedua arah gerakan elektron dan arah medan magnetnya. Akibatnya, electron yang keluar dari medan magnet akan bergerak pada sudut yang terbentuk dengan arah awal. Jenis pembelokan ini dikenal sebagai pembelokan magnetis.

Pembelokan elektrostatis menggunakan sedikit daya untuk pembelokan, sedangkan daya yang besar dihabiskan dalam electromagnet yang diperlukan dalam pembelokan magnetis. Pembelokan elektrostatis dapat pula digunakan pada frekuensi lebih tinggi. Pembelokan elektrostatis mempunyai kerugian dalam berkurangnya kepekaan pembelokan yang lebih cepat dengan naiknya tegangan anoda dibandingkan dengan pembelokan magnetis. Juga, pembelokan elektrostatis mengalami defokus (Kalau sudut pembelokan naik, titik pada layar cenderung melebar dan mengalami distorsi. Hal ini dinamakan defokus pembelokan). Pembelokan yang besar yang dibandingkan pembelokkan magnetis kalau sudut pembelokan besar. Pembelokkan magnetis digunakan CRT untuk televise karena makin besar sudut pembelokan yang diperkenankan makin pendek panjang tabungnya pada diameter yang sama. Tetapi dalam osilator kegunaan umun, pembelokan elektrostatis lebih digunakan daripada pembelokan magnetis.

(D. Chattopadhay, 1989)

Dalam hal yang lazim, transisi gelombang masukan yang terjadi mula-mula digunakan untuk mengaktifkan generator pemicu agar menghasilkan pulsa pemicu, dan memulai penyapuan. Kejadian ini berlangsung sampai suatu selang waktu tertentu, sehingga penyapuan tidak dimulai sampai setelah leading edge sinyal masukan dilewatkan. Kemudian, memecah peragaan leading edge gelombang pada layar. Maksud dari saluran tunda adalah memperlambat kedatangan gelombang masukan pada plat.

Sumber daya terdiri dari bagian tegangan tinggi untuk mengoperasikan CRT, dan tegangan rendah untuk mencatu rangkaian elektronik osiloskop.

Struktur bagian dalam sebuah tabung sinar katoda atau CRT. Komponen utama dari CRT untuk pemakaian umum ini adalah; perlengkapan senapan elektron, perlengkapan plat di fleksi, layar flouresensi, tabung gas, dan dasar tabung.

Ringkasnya, peralatan senapan electron menghasilkan suatu berkas electron sempit, dan terfokus secara tajam yang meninggalkan senapan pada kecepatan yang sangat tinggi, dan bergerak menuju layar flouresensi. Pada waktu membentuk layar, energy kinetic, dari electron-electron berkecepatan

Tinggi diubah menjadi pancaran cahaya, dan berkas menghasilkan suatu bintik cahaya kecil pada layar CRT. Dalam perjalanannya menuju layar, berkas electron tersebut lewat diantara dua pasang plat difleksi elektrostatik sebagai susunan plat di fleksi. Jika tekanan dimasukkan ke plat difleksi, berkas electron dapat dibelokkan dalam arah vertikal, dan horizontal, sehingga bintik cahaya menimbulkan jejak gambar pada layar sesuai dengan masukan-masukan tegangan ini.Sebuah senapan electron konvensional yang digunakan dalam CRT pemakaiannya umum. Senapan electron berasal dari kesamaan antara gerakan sebuah electron yang dikeluarkan struktur senapan CRT dan mengenai gerakan partukel-partikel bermuatan dalam sebuah medan listrik yang sering disebut sebagai balistik electron.

Dalam skema CRT, electron-elektron dipancarkan dari sebuah katoda termionik yang dipanaskan secara tidak langsung. Katoda ini secara keseluruhan dikelilingi oleh sebuah kisi pengatur yang terdiri dari sebuah silinder, nikel dengan lubang kecil di tengahnya, satu sumbu koaksial dengan sumbu tabung silinder. Electron-elektron yang mengatur agar lewat melalui lubang kecil di dalam kisi tersebut, secara bersama-sama membentuk yang disebut sebagai arus berkas. Besarnya arus berkas ini dapat diatur melalui alat kontrol di panel depan yang diberi tanda intensity. Hal ini dapat mengubah tegangan negated bias kisi pengatur diacu terhadap katoda. Kenaikan tegangan negative kisi pengatur menurunkan arus berkas, dan berarti menurunkan intensitas terangnya bayangan pada CRT; dengan penurunan tegangan negative, kisi memprbesar arus berkas. Kejadian ini identik dengan pengatur kisi di dalam sebuah tabung hampa triode yang bisa.

Electron-elektron yang dipancarkan oleh katoda dan lewat melalui lubang kecil didalam kisi pengatur yang kemudian dipercepat oleh potensial positif tinggi yang dihubungkan kedua anoda pemercepat. Kedua anoda ini dipisahkan oleh sebuah anoda pemusat yang melengkapi suatu metode guna memusatkan electron ke dalam berkas terbatas yang sempit dan tajam. Kedua anoda pemercepat anoda pemusat ini juga membentuk silinder dengan lubang-lubang kecil ditengah-tengah masing-masing silinder, yang satu sumbu dengan sumbu CRT. Lubang-lubang di dalam elektroda-elektroda ini membolehkan berkas electron yang dipercepat, dan terpusat merambat lewat plat-plat difleksi vertikaldan horizontal menuju layar flouresensi.

(William David Cooper, 1994)

Sebelum osiloskop bisa dipakai untuk melihat sinyal maka osiloskop perlu disetel dulu agar tidak terjadi kesalahan fatal dalam pengukuran. Langkah awal pemakaian yaitu pengkalibrasian. Yang pertama kali harus muncul di layar adalah garis lurus mendatar jika tidak ada sinyal masukan. Yang perlu disetel adalah fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y position. Dengan menggunakan tegangan referensi yang terdapat di osiloskop maka kita bisa melakukan pengkalibrasian sederhana. Ada dua tegangan referensi yang bisa dijadikan acuan yaitu tegangan persegi 2 Vpp dan 0.2 Vpp dengan frekuensi 1 KHz. Setelah probe dikalibrasi maka dengan menempelkan probe pada terminal tegangan acuan maka akan muncul tegangan persegi pada layar. Jika yang dijadikan acuan adalah tegangan 2 Vpp maka pada posisi 1 volt/div (satu kotak vertikal mewakili tegangan 1 volt) harus terdapat nilai tegangan dari puncak ke puncak sebanyak dua kotak dan untuk time/div 1 ms/div (satu kotak horizontal mewakili waktu 1 ms) harus terdapat satu gelombang untuk satu kotak. Jika masih belum tepat maka perlu disetel dengan potensio yang terdapat di tengah-tengah knob pengganti Volt/div dan time/div. Atau kalau pada gambar osiloskop diatas berupa potensio dengan label "var". Pada saat menggunakan osiloskop juga perlu diperhatikan beberapa hal sebagai berikut: 1. Memastikan alat yang diukur dan osiloskop ditanahkan (digroundkan), disamping untuk kemanan, hal ini juga untuk mengurangi suara dari frekuensi radio atau jala-jala.2. Memastikan probe dalam keadaan baik.3. Kalibrasi tampilan bisa dilakukan dengan panel kontrol yang ada di osiloskop.4. Tentukan skala sumbu Y (tegangan) dengan mengatur posisi tombol Volt/Div pada posisi tertentu. Jika sinyal masukannya diperkirakan cukup besar, gunakan skala Volt/Div yang besar. Jika sulit memperkirakan besarnya tegangan masukan, gunakan attenuator 10 x (peredam sinyal) pada probe atau skala Volt/Div dipasang pada posisi paling besar. 5. Tentukan skala Time/Div untuk mengatur tampilan frekuensi sinyal masukan. 6. Gunakan tombol Trigger atau hold-off untuk memperoleh sinyal keluaran yang stabil. 7. Gunakan tombol pengatur fokus jika gambarnya kurang fokus. 8. Gunakan tombol pengatur intensitas jika gambarnya sangat/kurang terang.Kegunaan osiloskop adalah untuk menampilkan suatu bentuk gelombang pada layar dan seluruh dari pengatur dan rangkaian dalamnya tersedia untuk kegunaan tersebut. Cara yang terbaik untuk memahami sebuah osiloskop adalah memahami apa yang terjadi pada layar.Layar adalah sebuah tabung gambar serupa dengan tabung gambar yang ada dalam sebuah pesawat tv, akan tetapi dalam kasus ini tabung gambar hanya menampilkan satu warna (biasanya hijau).CRT terbuat dari kaca dan udara didalamnya banyak dibuang. Suatu tegangan dihubungkan ke elemen pemanas yang menyala dengan warna merah panas dan memanaskan katoda. Pemanas tersebut merupakan sumber dari nyala merah yang kadang-kadang tampak ketika anda melihat lubang ventilasi pada bagian belakang sebuah pesawat televisi. Ketika katoda yang dekat dengan pemanas tersebut menerima panas maka katoda tersebut mengemisikan electron-elektron yang meninggalkan permukaan katoda tersebut.

Apabila electron-elektron telah meninggalkan katoda maka semua electron tersebut memiliki potensial negatif dan ditarik ke arah tegangan-tegangan positif. CRT memiliki kisi-kisi logam dan plat-plat yang memiliki tegangan positif pada setiap kisi dan plat menarik dan mempengaruhi electron-elektron.Kisi-kisi percepatan menarik electron-elektron dan dengan gaya demikian itu maka grid-grid mempercepatnya untuk lewat melalui kisikisi percepatan dan dipacu selanjutnya turun ke leher CRT.Kemudian kisi-kisi pemfokus membentuk electron-elektron yang telah dipercepat menuju ke titik focus electron yang disebut dengan berkas electron.

Apabila berkas electron menabrak phospor akan menghasilkan sebuah titik acahaya pada layar.Cahaya ini akan tetap menyala pada layar untuk suatu perioda waktu yang singkat dan kemudian lama-kelamaan menjadi pudar, sifat ini dinamakan daya mempertahankan cahaya dari phospor. Jika berkas electron ini dipertahankan untuk menabrak phospor kembali pada titik yang sama maka akan muncul seolah-olah titik yang terus-menerus menyala dikarenakan secara terus-menerus diperbaharui atau disegarkan kembali.

Masih terdapat lagi kisi yang lain yang disebut kisi pengendali yang sangat dekat dengan katoda. Kisi ini memiliki tegangan negatif dan mencoba untuk menolak elektron-elektron yang negatif. Jika tegangan negatif cukup besar maka ia akan menghentikan berkas electron dan tidak ada cahaya yang akan tampak pada layar. Pada tegangan negatif yang lebih rendah maka tegangan ini akan mengendalikan kecerahan dari titik pada layar.

Plat-plat pembelok mengendalikan kemana baerkas elektron tersebut menumbuk layar. Dua pasang plat diperlukan funtuk mengendalikan berkas tersebut, yaitu plat pembelok horizontal dan plat pembelok vertical. Plat pembelok horizontal bisa memindahkan berkas dan bintik cahaya yaitu menghasilkan berkas cahaya secara horizontal terhadap layar sedangkan plat-plat vertical bisa memindahkan berkas dan titik cahaya ke atas dan ke bawah layar.

Plat pembelok vertical bagianf atas memiliki suatu tegangan positif dan plat bagian bawah memiliki suatu tegangan negatif. Dengan demikian berkas electron ditarik ke arah tegangan positif dan ditolak oleh tegangan negatif sehingga berkas electron dan bintik cahaya tersebut digerakkan ke bagian atas layar. Dengan membalikkan tegangan pada plat-plat pembelok vertical maka akan maemindahkan titik tersebut menuju ke bagian bawah layar. Tegangan positif pada plat pembelok horizontal sebelah kanan menarik berkas electron dan titik cahaya menuju ke arah kiri layar. Plat pembelok kiri memiliki tegangan negatif yang menolak berkas electron menjauhi sisi layar kiri.

Dengan mengubah besar dan polaritas dari tegangan-tegangan yang dihubungkan ke plat pembelok horizontal dan vertical maka berkas electron bisa dipindahkan ke keseluruhan layar. Gerakan bintik cahaya tersebut dipindahkan atas lintasan yang sama kemudian layar akan menampilkan suatu garis cahaya yang tetap. Berkas elektron tersebut biasanya bergerak dari kiri ke kanan dan menghasilkan suatu garis melalui layar yang disebut sweep (penyapuan). Ketika berkas tersebut telah mencapai sisi bagian kanan dari layar maka berkas tersebut dikembalikan dengan cepat ke bagian kiri dari layar untuk penyapuan berkas selanjutnya. Selama pengembalian atau waktu kembali berkas electron tersebut dipadamkan sehingga tidak tampak pada layar.

(http://hajirtif.blogspot.com/2013/03/prinsip-kerja-osiloskop.html)Tabung katoda terbuat dari gelas yang terselubung dan dikosongkan secara vakim tinggi. Bagian leher yang berbentuk silinder itu berisi sebuah sistem drai katoda ( electron gun); katoda K, modulator M. dua buah anoda A1 dan A2 yang akan membentuk berkas electron dan 2 pasang plat datar serta vertikal Yang berfungsi untuk mengendalikan defleksi sinar cahaya pada layar tabung sinar katoda.

Permukaan bagian dalam dari tabung yang berbentuk konis da lapisi dengan lapisan grafit sedangkan permukaaan bagian dalam dari layar tabung ini dilapisi dengan fosfor.tabung ini dibuat dalam hampa udara pada batas antara sepuluh pangkat minus delapan sampai sepuluh pangkat minus tujuh mmHg, proses penghampaan ini diperlukan untuk tidak merintangi gerakan electron dari katoda ke layar tabung.Sumber electron yang berasal dari katoda ini akan melepaskan jumlah electron. Hal ini disebabkan karena adannya proses pemanasan oleh filament dari sumber arus. Jumlah electron ini bergantung dari besarnya yang ada pada elektroda yang lainnya. Setelah aliran electron ( sinat electron) melewati kisi, maka akan terjadi pembengkokan ( defleksi) dan juga memfokuskan berkas-berkas electron tadi, sehingga akan membentuk suatu gambar yang jelas

Pada tiap-tiap titik dari layar fluorescent yang dikenai sinar electronini, maka kan terjadi titik yang mengeluarkan cahaya.Berdasarkan kontruksi ( susunanya), pada bagian katoda ini ditempatkan kawat tungsten yang berfungsi sebagai filament ( kawat panas)

Elemen katoda pada CRT ini terlindungi dengan modulator M dan sistem dari elemen anoda A1 dan A2. Karena fungsi dan cara bekerjanya ini , maka sistem ini disebut Elektron gun. Selain itu juga terdapat tabung sinar katoda elektromagnetik , diama berkas cahaya electron tadi difokuskan dan kemudian oleh sistem megneti. Kedua elemen anoda ini mendapat catu tegangan dari sumber DC melalui pembagian tegangan seperti yang ditunjukkan pada rangkaiannya pada umumnya.Tegangan tinggi ini dicatukan/ digunakan oleh anoda A2 dan layar yang dilapisi grafit, dimana modulator dicatu dengan tagangan negative yang sesuai dengan katoda. Sebagai akibatnya penyetelan dari medan elektrostatis.. medan elektrostatis dibentuk oleh dua buah lensa elektronik. ( Joseph W. Kane, 1998)BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Peralatan dan Bahan

3.1.1 Alat

1. Osiloskop digital

Berfungsi alat untuk mengukur frekuensi, periode, tegangan dan menampilkannya dalam bentuk gelombang

2. PSA

Berfungsi sebagai sumber tegangan AC

3. Kabel penghubung

Berfungsi untuk menghubungkan alat yang satu dengan alat yang lain

4. Multimeter (1 buah)

Berfungsi untuk mengukur tegangan, arus, dan hambatan listrik

5. Baterai (4 buah)

Berfungsi sebagai sumber tegangan DC

3.1.2 Bahan -

3.2 Prosedur Percobaan

3.1 Mengukur tegangan DC

Dengan multimeter

1. Disediakan peralatan yang digunakan2. Dihidupkan multimeter3. Distel multimeter ke volt adjustment (voltmeter)4. Dihubungkan kabel merah multimeter ke kutub positif baterai 1,5 V dan kabel hitam dihubungkan ke kutub negatif baterai5. Dicatat hasil tegangan yanng ditampilkan multimeter6. Diulangi percobaan diatas dengan menggabbungkan baterai menjadi 3 V, 4,5 V, dan 6 VDengan menggunakan Osiloskop

1. Disediakan peralatan yang digunakan

2. Dihidupkan osiloskop

3. Dikalibrasi osiloskop terlebih dahulu sebelum digunakan

4. Dihubungkan kabel probe merah multimeter ke kutub positif baterai 1,5 V dan kabel probe hitam ke kutub negatif baterai

5. Ditekan tombol auto untuk mengetahui tegangan yang diukur

6. Diulangi percobaan diatas dengan menggabungkan baterai menjadi 3V, 4,5 V, dan 6 V.3.2 Untuk tegangan AC

Dengan menggunakan multimeter

1. Disedikan peralaatn yang digunakan

2. Dihidupkan multimeter dan PSA

3. Disetel multimeter ke volt adjustment (voltmeter)

4. Dihubungkan multimeter ke PSA, kutub positif multimeter dihubunkan ke kutub positif PSA dan kutub negatif multimeter dihubungkan ke kutub negatif PSA

5. Dihitung tegangan PSA sebesar 2V

6. Dicatat hasilnya

7. Diulangi percobaan dengan tegangan 4V-8V dengan interval 2V

8. Dicatat hasilnya

Dengan menggunakan Osiloskop

1. Disediakan semua peralatan yang digunakan

2. Dihidupkan osiloskop dan PSA

3. Dikalibrasi osiloskop terlebih dahulu sebelum digunakan

4. Dihubungkan probe positif PSA ke probe positif osiloskop dan probe negatif PSA ke probe negatif osiloskop

5. Diatur tegangan 2V pada PSA

6. Ditekan auto untuk mengetahui tegangan yang diukur

7. Diulangi percobaann diatas untuk tegangan 4V-8V dengan interval 2V

8. Dicatat hasilnya.

BAB 1V

ANALISA DATA4.1 Data Percobaan

Tegangan dc

BateraiMultimeterOsiloskop

1,5 v1,57 v1,48 v

3 v3,12 v3,60 v

4,5 v4,68 v4,48 v

6 v6,25 v5,92 v

Tegangan ac

PSAMultimeterOsiloskop

2 v1,42 v1,58 v

4 v3,46 v3,36 v

6 v5,28 v5,12 v

8 v7,41 v6,96 v

10 v9,44 v9 v

12 v11,22 v11,4 v

14 v12,31 v13,0 v

Medan, Oktober 2013

Asisten,

Praktikan, ( Togar Josua Manik )

(Muhammad Iqbal )

4.2 Gambar Percobaan

a. Dengan menggunakan batrai 4,5 volt

b. Dengan menggunakan PSA

4.3 Analisa Data1.Menghitung % ralat pada percobaan tegangan PSA

a. Dengan menggunakan Osiloskop

% ralat = x 100%

Untuk tegangan PSA = 2 Volt % ralat = x 100% = 21 %

Untuk tegangan PSA = 4 Volt% ralat = x 100% = 16 %

Untuk tegangan PSA = 6 Volt% ralat = x 100% = 14,66 %


Untuk tegangan PSA = 10 Volt

% ralat = x 100% = 10 %


Untuk tegangan PSA = 14 Volt% ralat = x 100% = 7,143 %

b. Dengan menggunakan multimeter



% ralat = x 100% = 13,5 %


Untuk tegangan PSA = 8 Volt% ralat = x 100% = 7,375 %Untuk tegangan PSA = 10 Volt

% ralat = x 100% = 5,6 %


% ralat = x 100% = 6,5 %

Untuk tegangan PSA = 14 Volt% ralat = x 100% = 4,929 %2.Menghitung % ralat pada percobaan tegangan baterai

a.Dengan menggunakan osiloskop

Untuk baterai 1,5 volt (1 buah)

% ralat = x 100% = 1,33 %Untuk baterai 3 volt (2 buah)

% ralat = x 100% = 20 %Untuk baterai 4,5 volt (3 buah)

% ralat = x 100% = 0,444 %

Untuk baterai 6 volt (4 buah)

% ralat = x 100% = 1,33 %b.Dengan menggunakan Multimeter


% ralat = x 100% = 4,67 %


% ralat = x 100% = 4 %


% ralat = x 100% = 4 %


% ralat = x 100% = 4,167 %

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan1. Untuk mengukur tegangan DC yaitu dengan menggunakan baterai1,5 V, 3V, 4,5V, 6V dengan menggunakan multimeter didapatkan 1,6 V, 3,22V, 4,84 V, 6,42 V.

Untuk mengukur tegangan AC dengan menggunakan PSA yaitu 2- 12 V dengan interval 2V. Dengan menggunakan multimeter 2,4 V, 4,2 V, 6,7 V, 9,3, 14,4 V2. Prinsip kerja osiloskop adalah Komponen utama osiloskop adalah tabung sinar katoda ( CRT ). Prinsip kerja tabung sinar katoda adalah sebagai berikut: Elektron dipancarkan dari katoda akan menumbuk bidang gambar yang dilapisi oleh zat yang bersifat flourecent. Bidang gambar ini berfungsi sebagai anoda. Arah gerak elektron ini dapat dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik. Umumnya osiloskop sinar katoda mengandung medan gaya listrik untuk mempengaruhi gerak elektron kearah anoda. Medan listrik dihasilkan oleh lempeng kapasitor yang dipasang secara vertikal, maka akan terbentuk garis lurus vertikal dinding gambar. Selanjutnya jika pada lempeng horizontal dipasang tegangan periodik, maka elektron yang pada mulanya bergerak secara vertikal, kini juga bergerak secara horizontal dengan laju tetap.Sehingga pada gambar terbentuk grafik sinusoidal.

3. Perbedaan osiloskop analog dan digital.

a. Osiloskop Analog

Tidak dapat mendeteksi gelombang atau sinyal yang terjadi sebelumnya.

Menggunakan tegangan untuk menggerakkan berkas elektronnya.

Harganya relative murah.

b. Osiloskop Digital

Dapat mendeteksi gelombang atau sinyal yang terjadi sebelumnya.

Memiliki kemampuan yang lebih ekstensif dalam pembacaan sinyal.

Langsung ditampilkan berapa besar tegangan yang dihasilkan.

Harganya lebih mahal.

4. Dari hasil percobann di dapatkan bahwa pengukuran tegangan DC lebih baik menggunakan osiloskop karena data yang didapatkan mendekati nilai teori yaitu:

Pada baterai 1,5 V: dengan menggunakan osiloskop 1,56 V. Sedangkan pengukuran pada tegangan AC lebih baik menggunkan multimeter, karena data yang didapatkan mendekati nilai terori, Yaitu pada tegangan pada PSA 4 V didapatkan pada multimeter sebesar 4,2 V.5.2 Saran

1. Sebaiknya praktikan lebih memahami menggunakan osiloskop2. Sebaiknay prktika lebih teliti dalam meliat hasil dari multimeter analog3. Sebaiknya praktikan lebih memahami prinsip kerja dari osiloskop4. Sebaiknya praktikan selanjutnya mengetahui cara penggunakan multimeter analog.DAFTAR PUSTAKAChattopadhyay, D. dkk.1989. DASAR ELEKTRONIKA. Jakarta : Universitas Indonesia

Halaman : 345-349

Cooper, Willian David. 1994.INSTRUMENTASI ELEKTRONIK DAN TEKNIK PENGUKURAN. Jakarta : Erlangga

Halaman : 190-192

Giancoli, Dougles S. 1998. FISIKA. Jakarta : Erlangga

Halaman : 234-236

Kane, Joseph W. 1976.FISIKA. Edisi Ketiga. New York : John Wiley and Son

Halaman : 721-724

http://hajirtif.blogspot.com/2013/03/prinsip-kerja-osiloskop.html.kamis 17-10-2013. 20.17 wibMedan, 18 Oktober 2013 Asisten

Praktikan,

(Togar Josua Manik)

(Muhammad balyan )I. GAMBAR PERCOBAAN

_1445137227.vsd1,5 V

1,5 V

1,5 V

_1445137228.vsd

_1443597462.vsd

Tangki Pemanas

Documents

Osiloskop Fix