PETUNJUK PRAKTIKUM Praktikum Rangkaian Elektrik Mervin T Hutabarat Sekolah Teknik Elektro Dan Informatika Institut Teknologi Bandung 2021 Laboratorium Dasar Teknik Elektro
PERCOBAAN 1Institut Teknologi Bandung
Institut Teknologi Bandung
Protokol Kesehatan Pelaksanaan Praktikum di Laboratorium Dasar
Teknik Elektro .............. vi Panduan Umum Keselamatan dan
Penggunaan Peralatan Laboratorium .................................
xi Tabel Sanksi Praktikum
..........................................................................................................
xiv Plagiarisme dan Kecurangan Akademik
..................................................................................
xv Percobaan 1 :
.............................................................................................................................
1
Percobaan 2 : …………………………………………………………………………………. 7
Percobaan 3 : ………………………………………………………………………………... 11
Lampiran A: Akurasi, Presisi dan Nilai Penting
......................................................................
20
Lampiran B: Nilai dan Rating Komponen
...............................................................................
22 Lampiran C: Instrumen Dasar dan Aksesoris
..........................................................................
31 Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter
....................................................................................
37 Lampiran E: Cara Menggunakan Generator Sinyal
.................................................................
49
Lampiran F: Prinsip Kerja Osiloskop
......................................................................................
51
vi Protokol Kesehatan Pelaksanaan Praktikum di Laboratorium Dasar
Teknik Elektro
Protokol Kesehatan Pelaksanaan Praktikum
Kelengkapan Praktikum
mengenakan sepatu. Berikut adalah kelengkapan selama
praktikum:
1. Alat Tulis
3. Kalkulator
5. Name Tag
8. Masker KN95
9. Face Shield
10. Hand Sanitizer
11. Kit Praktikum
12. Alat ukur
13. Set kabel
Mahasiswa membawa peralatan no 1-4 sendiri. Kelengkapan no 5-10
akan dibagikan pada hari
pertama kedatangan setiap mahasiswa di laboratorium.
Protokol Sebelum Masuk Kampus
wajib memenuhi persyaratan protokol COVID-19 ITB sebagai
berikut.
1) Seluruh personal yang terlibat dalam Kegiatan Praktikum Luring
harus dalam keadaan
sehat, berusia setinggi-tingginya 55 (lima puluh lima) tahun dan
tidak mengidap satu
atau lebih penyakit berikut: hipertensi, diabetes, jantung koroner,
penyakit paru,
gangguan fungsi hati, gangguan ginjal, kanker dan yang sedang
menjalani kemoterapi
atau sedang menggunakan obat imunosupresan yang menekan daya tahan
tubuh, asma
(menengah dan berat) dan tidak dalam kondisi
mengandung/hamil.
2) Personal yang berusia lebih dari 55 (lima puluh lima) tahun dan
setinggi-tingginya 65
(enam puluh lima) tahun, tanpa kondisi khusus sebagaimana dimaksud
pada huruf a,
dapat hadir di kampus dengan membuat dan menyampaikan informed
consent
(persetujuan medik),
Protokol Kesehatan Pelaksanaan Praktikum di Laboratorium Dasar
Teknik Elektro vii
3) Personal sangat dianjurkan mengisi laman amari.itb.ac.id untuk
keperluan pemantauan
(tracing) dan self-education, dan apabila mengalami gejala COVID-19
dapat
menghubungi Hotline UPT Layanan Kesehatan ITB di nomor HP 0812 9448
8766 (24
jam),
4) Seluruh personal yang terlibat kegiatan praktikum wajib membuat
dan
menyampaikan informed consent (Lampiran 1) kepada Tim Laboratorium
Dasar
Teknik Elektro,
5) Seluruh personal yang terlibat kegiatan praktikum wajib
melakukan tes antigen
sebelum praktikum dan menyerahkan bukti hasil test antigen negatif
kepada Tim
Laboratorium Dasar Teknik Elektro. Test dilakukan dalam jeda 1-3
hari sebelum
giliran/jadwal praktikum,
6) Khusus untuk mahasiswa, diwajibkan untuk mengisi form ijin dari
orang tua
(Lampiran 1) yang disampaikan ke Tim Laboratorium Dasar Teknik
Elektro,
paling lambat H-1 akses masuk ke kampus.
7) Mahasiswa juga diwajibkan mengisi laman amari.itb.ac.id selama
14 hari berturut-turut
sebelum kegiatan praktikum luring dimulai (pilih Monitoring Gejala
& Riwayat
Kontak),
di kampus apabila:
• Mahasiswa yang tinggal di Bandung selalu menjaga kesehatan dan
menegakkan
protokol Kesehatan menjelang pelaksanaan praktikum dan menegakkan
6M
(Memakai Masker, Mencuci Tangan, Menjaga Jarak, Menjauhi
Kerumunan,
Membatasi Mobilisasi dan Interaksi, dan Menghindari Makan
Bersama).
• Mahasiswa diwajibkan melakukan test swab antigen, atau swab PCR
dengan
hasil negatif, yang dilakukan paling cepat setelah 3 hari tiba di
Bandung.
• Karenanya mahasiswa dari luar kota wajib datang ke Bandung 3 hari
sebelum
pelaksanaan praktikum dan melakukan test swab secara mandiri.
• Jika hasil positif, tidak diperbolehkan mengikuti kegiatan dan
wajib melapor ke
Tim LDTE dan Hotline UPT Layanan Kesehatan ITB di nomor HP 0812
9448
8766 (24 jam).
9) Semua personal yang terlibat wajib mengikuti safety induction
yang diselenggarakan
oleh STEI/ITB.
10) Pada hari pelaksanaan praktikum dan memasuki kampus, semua
personal yang terlibat
wajib dalam kondisi sehat, dan diperiksa suhu tubuh serta wajib
memakai masker.
Personal yang memiliki gejala gangguan kesehatan dilarang memasuki
kampus. Peserta
mahasiswa akan memasuki kampus pada waktu dan lokasi entri yang
ditetapkan.
Protokol Memasuki dan Meninggalkan Kampus ITB
1) Sebelum datang ke kampus, mahasiswa wajib memenuhi persyaratan
sebelum masuk
kampus.
2) Peserta mahasiswa hanya diijinkan memasuki kampus pada jadwal
yang telah
ditetapkan.
viii Protokol Kesehatan Pelaksanaan Praktikum di Laboratorium Dasar
Teknik Elektro
3) Peserta mahasiswa hadir setidaknya 15 menit sebelum jadwal
praktikum dimulai sekitar
07.45 WIB.
4) Seluruh peserta kegiatan disarankan untuk menggunakan kendaraan
pribadi untuk
datang ke dan kembali dari kampus. Bila terpaksa menggunakan
kendaraan umum,
setiap personal wajib menerapkan protokol kesehatan dan keselamatan
di kendaraan
umum dengan disiplin ketat.
5) Seluruh Dosen, Teknisi, Asisten Akademik, dan Asisten Praktikum
yang terlibat dalam
Kegiatan Praktikum Luring harus dalam keadaan sehat dan mengenakan
masker.
Peserta akan dicek suhu tubuhnya di gerbang depan, peserta dengan
suhu tubuh > 37.5°
C tidak diperbolehkan mengikuti kegiatan walaupun hasil tes
antigennya menunjukkan
hasil negatif.
7) Mahasiswa berjalan dari gerbang depan ke lokasi praktikum
masing-masing shiftnya
dengan tertib dan disiplin, wajib menjaga jarak antar peserta
minimum 1,5 meter di
semua lokasi (area jalan, selara, tangga, maupun koridor di dalam
labtek. Patuhi rambu-
rambu protokol kesehatan yang ada. Begitu juga saat kembali dari
lokasi praktikum ke
arah gerbang depan saat kepulangan.
8) Peserta mahasiswa diharapkan langsung pulang menuju kediaman
masing-masing.
Protokol Selama Berkegiatan di Laboratorium
1) Seluruh peserta wajib dalam kondisi sehat dan tidak demam,
batuk, pilek, atau bersin-
bersin; dan tidak termasuk dalam usia rentan dengan penyakit
penyerta.
2) Seluruh peserta kegiatan wajib menerapkan 5M (Mencuci tangan,
Memakai masker,
Menjaga jarak, Menjauhi kerumunan, dan Mengurangi mobilitas) dengan
disiplin ketat
di sepanjang kegiatan praktikum.
3) Seluruh peserta wajib menggunakan masker KN95 selama kegiatan
yang menutupi
hidung dan mulut hingga dagu serta face shield. Masker dan face
shield untuk dosen,
teknisi, asisten, dan praktikan akan disediakan oleh Tim
LDTE.
4) Seluruh Asisten Praktikum dan Praktikan wajib mengenakan kartu
identitas.
5) Seluruh peserta kegiatan wajib membawa peralatan sanitasi
pribadi dan obat-obatan
pribadi.
6) Seluruh peserta sangat disarankan untuk membersihkan tangan
secara teratur dengan
menggunakan cairan antiseptik berbasis alkohol/hand sanitizer
selama kegiatan
berlangsung,
7) Seluruh peserta kegiatan (terutama mahasiswa) selalu menghindari
menyentuh mata,
hidung, dan mulut dengan tangan yang tidak bersih (yang mungkin
terkontaminasi
droplet yang mengandung virus),
8) Seluruh peserta kegiatan (terutama mahasiswa) wajib menjaga
jarak minimal 1,5 meter
dengan peserta lain,
(baik saat mobilisasi, praktikum, ataupun istirahat siang),
Protokol Kesehatan Pelaksanaan Praktikum di Laboratorium Dasar
Teknik Elektro ix
10) Selama kegiatan praktikum, seluruh tirai serta jendela akan
dibuka, dan exhaust fan
akan dinyalakan untuk mengoptimalkan sirkulasi udara dan sinar
matahari masuk ke
ruangan laboratorium. Air Condotioner akan dimatikan.
11) Peralatan yang digunakan dan ruangan praktikum wajib
dibersihkan setiap sebelum dan
sesudah kegiatan praktikum menggunakan tissu basah yang mengandung
alkohol.
12) Seluruh peserta wajib mematuhi ketentuan yang telah ditetapkan.
Apabila ada peserta
yang melanggar akan dikenai sanksi berupa tidak boleh mengikuti
kegiatan, dan atau
kegiatan praktikum dibubarkan.
13) Apabila atau asisten peserta praktikum merasa kurang sehat
harus segera
memberitahukan kepada floor captains dan menghentikan kegiatan
praktikum, dan
pulang ke kediaman. Apabila ini terjadi, semua personal yang
berinteraksi langsung
dengan yang bersangkutan selama kegiatan di hari itu dicatat untuk
keperluan tracing.
14) Apabila terjadi kondisi darurat, hubungi kontak darurat ITB
(2500204)
Alur Kegiatan Praktikum
1) Sebelum memasuki ruangan, peserta mengenakan masker KN95 dan
face shield, serta
membersihkan tangan dengan menggunakan hand sanitizer.
2) Dilakukan pengecekan kelengkapan peralatan sanitasi milik
praktikan (masker dan face
shield). Praktikan yang tidak memakai masker dan face shield secara
benar tidak
diperbolehkan masuk ke dalam laboratorium.
3) Praktikan memasuki ruangan laboratorium satu persatu dengan
menjaga jarak, dan
langsung menuju meja praktikum yang telah disediakan. Praktikan
sebelumnya telah
diberikan informasi pembagian meja praktikum masing-masing.
4) Peserta akan melakukan praktikum secara mandiri dan tidak
berkelompok, dengan
bantuan 1 orang asisten praktikum yang mendampingi
seperlunya.
5) Praktikan menyimpan tas di bawah meja praktikum masing-masing
dan hanya
mengeluarkan kelengkapan praktikum yang dibutuhkan.
6) Peserta menerima pengarahan mengenai SOP praktikum dan
laboratorium dari asisten.
7) Pada pertemuan pertama, praktikan akan dibagikan kelengkapan
praktikum (Modul,
Buku Catatan Laboratorium, dan Name Tag) serta peralatan sanitasi
(masker, face
shield, dan hand sanitizer) yang ditempatkan di meja praktikum
masing-masing.
Praktikan langsung dapat menuju meja praktikum.
8) Peserta membersihkan semua peralatan terutama yang disentuh
dengan tangan dengan
menggunakan tissue basah yang mengandung alkohol, sebelum dan
sesudah melakukan
praktikum.
9) Asisten praktikum akan mendata presensi praktikan sesuai
kehadiran dalam ruangan
dan meja praktikum. Praktikan tidak perlu mengisi berkas presensi
fisik maupun online.
10) Di masing-masing meja, tersedia kit praktikum, alat ukur, dan
set kabel yang diperlukan
pada semua modul yang akan dipelajari hari itu, sehingga praktikan
tidak perlu
meminjam peralatan kepada praktikan lain / teknisi. Bila terdapat
peralatan yang
bermasalah/rusak, praktikan dipersilakan melapor kepada
asisten/teknisi dan akan
diberikan peralatan yang baru.
x Protokol Kesehatan Pelaksanaan Praktikum di Laboratorium Dasar
Teknik Elektro
11) Praktikan dipersilakan melaksanakan praktikum dengan mengikuti
petunjuk pada
modul dan mencatat hasil praktikum pada Buku Catatan Laboratorium
milik pribadi
yang telah dibagikan sebelumnya.
12) Asisten mendampingi praktikan secara lisan tanpa menyentuh kit
praktikum dengan
tetap menjaga jarak. Asisten mengisi berkas penilaian praktikum
secara online.
13) Pengumpulan tugas-tugas praktikum tanpa adanya serah-terima
dokumen fisik dari
praktikan ke asisten.:
• Tugas Pendahuluan dikerjakan pada kertas HVS, kemudian di
scan/foto dan
diunggah pada website praktikum 1 hari sebelum praktikum
dimulai
• Tes Awal dikerjakan pada kertas HVS/kertas buram, kemudian di
scan/foto dan
diunggah pada website praktikum sebelum melakukan percobaan
praktikum
• Buku Catatan Laboratorium (Logbook), digunakan untuk mencatat
hasil
percobaan praktikum. Di-scan/foto dan diunggah pada website
praktikum
setelah kegiatan praktikum.
praktikum setelah kegiatan praktikum.
Pengabaian aturan-aturan dan protokol di atas dapat dikenakan
sanksi pengguguran nilai
praktikum terkait.
Panduan Umum Keselamatan dan
Pada prinsipnya, untuk mewujudkan praktikum yang aman diperlukan
partisipasi seluruh
praktikan dan asisten pada praktikum yang bersangkutan. Dengan
demikian, kepatuhan
setiap praktikan terhadap uraian panduan pada bagian ini akan
sangat membantu
mewujudkan praktikum yang aman.
laporkan pada asisten.
1. Hindari daerah atau benda yang berpotensi menimbulkan bahaya
listrik (sengatan
listrik/ strum) secara tidak disengaja, misalnya kabel jala-jala
yang terkelupas dll.
2. Tidak melakukan sesuatu yang dapat menimbulkan bahaya listrik
pada diri sendiri
atau orang lain.
3. Keringkan bagian tubuh yang basah karena, misalnya, keringat
atau sisa air wudhu.
4. Selalu waspada terhadap bahaya listrik pada setiap aktivitas
praktikum.
Kecelakaan akibat bahaya listrik yang sering terjadi adalah
tersengat arus listrik. Berikut ini
adalah hal-hal yang harus diikuti praktikan jika hal itu
terjadi:
1. Jangan panik,
2. Matikan semua peralatan elektronik dan sumber listrik di meja
masing-masing dan
di meja praktikan yang tersengat arus listrik,
3. Bantu praktikan yang tersengat arus listrik untuk melepaskan
diri dari sumber
listrik,
4. Beritahukan dan minta bantuan asisten, praktikan lain dan orang
di sekitar anda
tentang terjadinya kecelakaan akibat bahaya listrik.
xii Panduan Umum Keselamatan dan Penggunaan Peralatan
Laboratorium
Bahaya Api atau Panas berlebih Jangan membawa benda-benda mudah
terbakar (korek api, gas dll.) ke dalam ruang
praktikum bila tidak disyaratkan dalam modul praktikum.
1. Jangan melakukan sesuatu yang dapat menimbulkan api, percikan
api atau panas
yang berlebihan.
2. Jangan melakukan sesuatu yang dapat menimbulkan bahaya api atau
panas
berlebih pada diri sendiri atau orang lain.
3. Selalu waspada terhadap bahaya api atau panas berlebih pada
setiap aktivitas
praktikum.
Berikut ini adalah hal-hal yang harus diikuti praktikan jika
menghadapi bahaya api atau panas
berlebih:
1. Jangan panik,
2. Beritahukan dan minta bantuan asisten, praktikan lain dan orang
di sekitar anda
tentang terjadinya bahaya api atau panas berlebih,
3. Matikan semua peralatan elektronik dan sumber listrik di meja
masing-masing,
4. Menjauh dari ruang praktikum.
Bahaya Lain Untuk menghindari terjadinya hal-hal yang tidak
diinginkan selama pelaksanaan percobaan
perhatikan juga hal-hal berikut:
1. Jangan membawa benda tajam (pisau, gunting dan sejenisnya) ke
ruang praktikum
bila tidak diperlukan untuk pelaksanaan percobaan,
2. Jangan memakai perhiasan dari logam misalnya cincin, kalung,
gelang dll.,
3. Hindari daerah, benda atau logam yang memiliki bagian tajam dan
dapat melukai,
4. Hindari melakukan sesuatu yang dapat menimbulkan luka pada diri
sendiri atau
orang lain, misalnya bermain-main saat praktikum.
Lain-lain
Praktikan dilarang membawa makanan dan minuman ke dalam ruang
praktikum.
Penggunaan Peralatan Praktikum
Berikut ini adalah panduan yang harus dipatuhi ketika menggunakan
alat-alat praktikum:
Panduan Umum Keselamatan dan Penggunaan Peralatan Laboratorium
xiii
1. Sebelum menggunakan alat-alat praktikum, pahami petunjuk/
prosedur
pengguna-an tiap alat itu. Petunjuk/ prosedur penggunaan beberapa
alat
praktikum ada di kuliah praktikum bersangkutan dan di
http://ldte.stei.itb.ac.id
2. Perhatikan dan patuhi peringatan (warning) yang biasanya tertera
pada badan
alat.
3. Pahami fungsi atau peruntukan alat-alat praktikum dan gunakanlah
alat-alat
tersebut hanya untuk aktivitas yang sesuai fungsi atau
peruntukannya.
Menggunakan alat praktikum di luar fungsi atau peruntukannya
dapat
menimbulkan kerusakan pada alat tersebut dan bahaya keselamatan
praktikan.
4. Pahami rating dan jangkauan kerja alat-alat praktikum dan
gunakanlah alat-alat
tersebut sesuai rating dan jangkauan kerjanya. Menggunakan alat
praktikum di
luar rating dan jangkauan kerjanya dapat menimbulkan kerusakan pada
alat
tersebut dan bahaya keselamatan praktikan.
5. Pastikan seluruh peralatan praktikum yang digunakan aman dari
benda/ logam
tajam, api/ panas berlebih atau lainnya yang dapat mengakibatkan
kerusakan pada
alat tersebut.
6. Tidak melakukan aktifitas yang dapat menyebabkan kotor, coretan,
goresan atau
sejenisnya pada badan alat-alat praktikum yang digunakan.
7. Kerusakan instrumentasi praktikum menjadi tanggung jawab bersama
rombongan
praktikum ybs. Alat yang rusak harus diganti oleh rombongan
tersebut.
Sanksi
Pengabaian uraian panduan di atas dapat dikenakan sanksi tidak
lulus mata kuliah
praktikum yang bersangkutan.
Catatan:
2. Dalam satu praktikum, praktikan maksimal boleh melakukan
a. 1 pelanggaran berat dan 1 pelanggaran ringan; atau
b. 3 pelanggaran ringan
3. Jika jumlah pelanggaran melewati point 2, praktikan dianggap
gugur praktikum.
4. Praktikan yang terkena sanksi gugur modul wajib mengganti
praktikum pada hari lain dengan
nilai modul tetap 0. Waktu pengganti praktikum ditetapkan bersama
asisten. Jika praktikan
tidak mengikuti ketentuan praktikum (pengganti) dengan baik, akan
dikenakan sanksi gugur
praktikum.
5. Setiap pelanggaran berat dan ringan dicatat/diberikan tanda di
kartu praktikum
6. Waktu acuan adalah waktu sinkron dengan NIST
7. Sanksi yang tercantum di tabel adalah sanksi minimum.
8. Sanksi yang belum tercantum akan ditentukan kemudian.
Level Kasus Sanksi
test dalam praktikum, laporan praktikum
Gugur
praktikum
Tugas pendahuluan tidak dikerjakan/hilang/tertinggal Gugur
modul
Ringan
Saat
Praktikum
mematuhi protokol kesehatan
Name Tag tertinggal/hilang -10 nilai akhir
Setelah
Praktikum
Plagiarisme dan Kecurangan Akademik xv
Plagiarisme dan Kecurangan Akademik
Peraturan Akademik ITB adalah menggunakan kata-kata atau karya
orang lain sebagai kata-
kata atau karya sendiri dalam suatu kegiatan akademik tanpa
menyebutkan acuan yang
dipakai. Plagiarisme bisa dilakukan secara sengaja, akibat
kecerobohan, maupun tidak
sengaja. Plagiarisme merupakan pelanggaran integritas akademik.
Prinsip kejujuran
intelektual menyiratkan bahwa semua anggota komunitas akademik
harus mengakui peran
pemilik gagasan awal dalam hal kata-kata dan data yang membentuk
dasar untuk pekerjaan
mereka sendiri. Mengakui karya orang lain sebagai milik anda
memberi makna bahwa anda
telah gagal menyelesaikan proses pembelajaran. Plagiarisme adalah
sangat tidak etis dan
memiliki konsekuensi serius bagi karir masa depan Anda sekaligus
merusak reputasi institusi.
Bentuk-bentuk plagiarisme:
1. Mengutip kata demi kata (Verbatim)
2. Parafrase: menuliskan kembali karya hasil orang lain dengan
mengubah kata atau
mengubah urutan kalimat, dengan mengikuti struktur argumen orang
lain tersebut tanpa
menyebutkan acuan.
3. Kolusi: kolaborasi tidak sah antar mahasiswa tanpa atribusi
terhadap bantuan dari luar
yang diterima, atau tidak mengikuti sebenarnya pada peraturan kerja
berkelompok
4. Kutipan tidak akurat: salah kutip atau mencantumkan referensi
yang tidak pernah
dikutip.
6. Menggunakan jasa pihak ketiga, profesional maupun tidak.
Prinsip menghindari plagiarisme:
1. Semua karya ilmiah harus dilandasi latar belakang, motivasi, dan
lain sebagainya yang
bisa dipertanggungjawabkan secara ilmiah. Adalah wajib untuk
menggunakan referensi
untuk mendukung ide-ide yang telah Anda kembangkan.
2. Dalam karya ilmiah, Anda harus menunjukkan bahwa Anda memiliki
pemahaman yang
jelas dan benar tentang materi yang telah Anda dapatkan dari
referensi.
3. Berikan kejelasan antara analisa (ide) original Anda dengan apa
yang telah diambil dari
referensi:
• Berikan penanda bagian mana suatu paragraf adalah berasal dari
referensi.
• Kutipan harus selalu diidentifikasi dengan menggunakan tanda
kutip atau indentasi,
dan dengan referensi penuh dari sumber yang dikutip.
• Untuk menghindari parafrase, lebih baik menuliskan kembali
ringkasan singkat dari
keseluruhan sumber dengan kata-kata sendiri, dan dengan jelas
menunjukkan bahwa
itu yang dilakukan sehingga jelas bagian mana yang merupakan ide
original Anda,
mana yang diambil dari referensi.
xvi Plagiarisme dan Kecurangan Akademik
• Untuk menghindari kolusi, adalah tanggung jawab Anda untuk
memastikan bahwa
Anda sepenuhnya jelas tentang sejauh mana kolaborasi/kerja kelompok
diizinkan,
dan bagian mana dari pekerjaan itu harus Anda kerjakan
sendiri.
• Tidak boleh memasukkan apa pun dalam referensi atau bibliografi
yang sebenarnya
tidak direferensikan.
• Jika akses ke sumber utama tidak diperoleh, boleh menggunakan
teks sekunder.
• Sitasi (menyebutkan) referensi harus diikuti dengan identifikasi
pengutipannya dalam
paragraf.
Tugas pendahuluan harus dikerjakan sendiri dalam setiap aspeknya,
baik apabila tugas
berupa analisis, perhitungan, atau simulasi. Kegiatan mencontoh
atau meniru tugas
pendahuluan tidak diperkenankan, dan apabila terbukti/bisa
dibuktikan dapat dianggap
melalukan kecurangan akademik seperti halnya mencontek. Apabila
tugas yang diberikan
membutuhkan referensi dari buku, internet dan sejenisanya, berlaku
aturan plagiarisme.
Untuk menghindari plagiarisme dalam mengerjakan tugas pendahuluan
yang membutuhkan
referensi, gunakan minimal 3 referensi dengan melakukan elaborasi
dari referensi-referensi
tersebut. Hindari dalam menggunakan hanya satu referensi meskipun
dengan melakukan
parafrase.
Tes awal termasuk dalam kategori yang sama dengan kuis atau ujian,
dimana segala bentuk
upaya mendapatkan bantuan dari pihak luar (mencontek pekerjaan
peserta lain dengan
bekerjasama atau tidak, menerima bantuan melalui alat komunikasi,
memakai joki, dsb) dan
menggunakan metode diluar yang diperkenankan (memakai contekan:
melalui catatan,
smartphone, dsb) adalah terlarang dan merupakan pelanggaran
akademik.
Laporan praktikum sebagaimana laporan teknis, makalah, dan buku TA
termasuk dalam
kategori karya ilmiah, sehingga definisi dan aturan mengenai
plagiarisme berlaku. Kecurangan
yang biasa dilakukan diantaranya menggunakan data dari peserta
lain, menggunakan
template laporan peserta lain dan hanya mengganti datanya dan
melakukan parafrase isi
laporan yang lain.
LEMBAR PERNYATAAN
Nama :
NIM :
Prodi :
Sebagai peserta EL2101 Praktikum Rangkaian Elektrik yang mengikuti
kegiatan praktikum
luring pada bulan Oktober – November 2021 di Lab Dasar Teknik
Elektro, menyatakan telah
membaca dan memahami Protokol Kesehatan Pelaksanaan Praktikum di
LDTE dan Panduan
Umum Keselamatan dan Penggunaan Peralatan yang telah disebutkan
diatas.
Mahasiswa,
Nama :_______________________
NIM :
Percobaan 1 : Pengukuran dan Pengamatan
Besaran Listrik
2. Mengamati jangkauan dan resolusi alat ukur
Langkah Percobaan:
3. Gunakan Kit Multimeter. Buatlah rangkaian seri seperti pada
Gambar 1-1 dengan
Vs=6 V dan R1 = R2 = 120 .
Gambar 1-1 Rangkaian percobaan pengukuran arus
4. Dengan harga-harga VS dan R tersebut, hitunglah I (tidak
menggunakan
Amperemeter!) dan cantumkan hasil perhitungan tersebut pada Tabel
1-1.
5. Sekarang ukurlah arus searah I tersebut dengan multimeter
analog. (Perhatikan
polaritas meter!). Sesuaikan batas ukur dengan nilai arus
terhitung. Ulangilah
pengukuran arus searah I dengan memodifikasi parameter rangkaian
menjadi
R1 = R2 = 1,5 k
R1 = R2 = 1,5 M.
6. Sebelum mengubah nilai R (dan menyambungkan amperemeter ke
rangkaian),
pastikan batas ukur amperemeter terpilih dengan tepat.
7. Lakukan kembali pengukuran arus searah I (dengan tiga harga R
yang berbeda)
menggunakan multimeter digital.
8. Catatlah semua hasil perhitungan dan pengukuran arus I dalam
Buku Catatan
Laboratorium. Perhatikan contoh pada tabel
Tabel 1-1 Data pengukuran arus dengan multimeter
Nilai
I
120
1.5k
1,5M
Catatan: BU batas ukur skala penuh, (p) pengukuran terpisah (b)
bersamaan
9. Perhatikan hasil perhitungan dan pengukuran tersebut. Apakah
hasil pengukuran
sama dengan hasil perhitungan? Diskusikan dan masukkan dalam
laporan.
2. Pengukuran Tegangan Searah dan Bolak Balik
Tujuan:
2. Memahami pengaruh resistansi alat ukur
Langkah Percobaan:
Percobaan 1: Pengukuran dan Pengamatan Besaran Listrik 3
1. Buatlah rangkaian tersebut dengan VS = 6 V dan R1 = R2 = 120
pada kit
Multimeter.
2. Dengan harga-harga VS dan R tersebut, hitunglah tegangan Vab
(tidak
menggunakan Voltmeter!), cantumkan hasil perhitungan tersebut pada
Tabel 1-2
3. Kemudian ukurlah tegangan Vab dengan multimeter analog.
(Perhatikanlah
polaritas meter!) Sesuaikan batas ukur yang dipilih dengan hasil
perhitungan Vab.
Batas ukur manakah yang dipilih? Adakah pengaruh resistansi dalam
meter
terhadap hasil pengukuran?
menjadi
5. Sebelum mengubah nilai R (dan menyambungkan voltmeter ke
rangkaian),
pastikan batas ukur voltmeter terpilih dengan tepat.
6. Catatlah semua hasil perhitungan dan pengukuran tegangan Vab
tersebut dalam
Buku Catatan Laboratorium. Perhatikan contoh Tabel 1-2
7. Ulangi pengukuran tegangan Vab dengan sumber AC 50 Hz 6 Vrms,
R1= R2 = 1.5
M
Nilai
Vab
(V)
BU
(V)
1.5M (AC)
Catatan: BU batas ukur skala penuh, (p) pengukuran terpisah (b)
bersamaan
8. Perhatikan hasil perhitungan dan pengukuran tersebut. Apakah
hasil pengukuran
sama dengan hasil perhitungan? Diskusikan dan masukkan dalam
laporan.
4 Percobaan 1: Pengukuran dan Pengamatan Besaran Listrik
3. Pengaruh Frekuensi pada Pengukuran Tegangan AC
Tujuan:
2. Mengamati pengaruh frekuensi pada pengukuran tegangan AC
Langkah Percobaan:
1. Buatlah rangkaian seperti pada Gambar 1-3. Pada rangkaian ini G
(Generator
Sinyal) digunakan sebagai sumber tegangan bolak-balik. Atur
frekuensi generator
sinyal pada 50 Hz dan amplituda generator 6 Vrms (menggunakan
multimeter).
Gunakan resistor R1 = R2 = 1,5 k.
2. Gunakan multimeter analog dan digital secara bergantian dan juga
bersama-sama
untuk mengukur tegangan Vab, catat dalam Buku Catatan Laboratorium.
Gunakan
contoh Tabel 1-3 untuk mencatat hasil pengukuran.
Gambar 1-3 Rangkaian pengukuran tegangan AC
3. Kembalikan frekuensi generator menjadi 50 Hz. Gunakan multimeter
analog dan
digital secara bergantian dan juga bersama-sama untuk mengukur
tegangan Vab,
catat dalam Buku Catatan Laboratorium. Gunakan contoh Tabel 1-3
untuk
mencatat hasil pengukuran.
Frekuensi
Vab(p) (V)
Vab(p) (V)
Vab(p) (V)
4. Pengukuran Resistansi
2. Mengamati keterbatasan alat ukur dan metode pengukuran pada
pengukuran
resistansi dengan range yang lebar.
Langkah Percobaan:
1. Gunakan Kit Multimeter sebagai obyek ukur dan multimeter sebagai
ohmmeter.
Untuk multemeter analog, sebelum mengukur hubung singkatkan kedua
probe
multimeter dan aturlah dengan pengatur harga nol sehingga Ohmmeter
menunjuk
nol (Langkah ini harus dilakukan setiap kali kita mengubah batas
ukur Ohmmeter).
6 Percobaan 1: Pengukuran dan Pengamatan Besaran Listrik
Tabel 1-4 Hasil pengukuran resistansi dengan multimeter
Nilai Tertulis/ Toleransi Nilai Terukur ()
Hitungan
0,1
2. Ukurlah resistansi R1, R2 dan R3 pada Kit Multimeter dengan
menggunakan
Ohmmeter dari ketiga multimeter (terpisah). Baca nilai tertera pada
gelang berikut
toleransinya. Saat menggunakan multimeter analog pilihlah batas
ukur yang
memberikan pembacaan pada daerah pertengahan skala untuk
pembacaan
terbaik. Tuliskanlah hasil pengukuran ini pada Tabel 1-4
3. Gunakan resitor 0,1 yang tersedia (10 resistor 1 paralel)
ukurlah dengan multi
meter digital genggam dan banchtop dengan cara pengukuran 2 kawat.
Ukur lagi
dengan multimeter benchtop dengan cara pengukuran 4 kawat.
4. Perhatikan hasil pembacaan dan pengukuran tersebut. Apakah hasil
pengukuran
sama dengan hasil perhitungan? Diskusikan dan masukkan dalam
laporan
Percobaan 2: Pengukuran DC dan AC steady state 7
Percobaan 2 : Pengukuran DC dan AC steady
state
Pendahuluan: Rangkaian DC Teorema Thevenin Suatu rangkaian aktif
(dengan sumber tegangan dan/ atau sumber arus dependen maupun
independen) yang bersifat linier dengan 2 kutub (terminal) a dan b,
dapat diganti dengan
suatu tegangan VT seri dengan resistor RT.
a
b
VT
RT
a
b
Rangkaian
Gambar 2-1 Konsep Teorema Thevenin
VT = tegangan pada a-b dalam keadaan tanpa beban (open circuit) =
VOC
RT = resistansi pada a-b “dilihat” kearah rangkaian dengan semua
sumber independen diganti
dengan resistansi dalamnya.
Dengan teorema ini kita dapat menghitung arus beban dengan cepat
bila beban diubah-ubah.
1) Percobaan Teorema Thevenin (Rangkaian 1) 1. Dalam percobaan ini,
teorema Thevenin dipergunakan untuk mencari arus pada beban R
(R1, R2, atau R3) pada cabang C-D secara tidak langsung, dengan
mengukur VT, RT, dan R.
Kemudian hasilnya dibandingkan dengan pengukuran arus melalui beban
secara
langsung dengan membaca milli Ammeter.
2. Gunakan kit Thevenin dan Norton. Pasanglah sumber tegangan
searah 20 V pada A-B.
pada cabang C-D pasanglah mA meter seri dengan beban R1, seperti
pada Gambar 2-2.
Catat arus yang melalui R1.
Rangkaian
N
A
B
C
D
8 Percobaan 2: Pengukuran DC dan AC steady state
3. Bukalah beban & mA-meter, sehingga C-D terbuka (open
circuit). Ukurlah tegangan open
circuit C-D dengan Voltmeter Elektronik yang mempunyai impendansi
input tinggi,
(seperti pada Gambar 2-3), catat tegangan open circuit ini sebagai
nilai VT. Perhatikan
bahwa tegangan sumber A-B harus tetap = 20 V.
Rangkaian
N
A
B
C
D
Gambar 2-3 Pengukuran tegangan Thevenin
4. Untuk mengukur RT, yaitu resistansi yang “dilihat” pada terminal
C-D ke arah kiri,
bukalah/lepaskan sumber tegangan dari A-B dan hubung singkatkan
A-B, seperti pada
Gambar 2-4. Ukurlah resistansi pada terminal C-D dengan ohmmeter
(atau jembatan).
Rangkaian
N
A
B
C
D
5. Ukurlah resistansi R1
T
Gambar 2-5 Pengukuran arus pada rangkaian pengganti Thevenin
1
Percobaan 2: Pengukuran DC dan AC steady state 9
7. Bandingkan hasil perhitungan tersebut dengan hasil yang saudara
peroleh dari
pengukuran pada langkah no 3.
8. Ulangilah percobaan Thevenin ini (langkah 3 sampai 7) untuk
harga R = R2 dan R = R3.
9. Tuliskan hasil percobaan di atas dalam bentuk tabel pada Buku
Catatan Laboratorium
(BCL).
2) Transfer Daya Maksimum
1. Gunakan Kit Teorema Norton. Rangkai rangkaian pembagi tegangan
seperti gambar di
bawah ini dengan nilai resistor RA = 3,3 k dari kit praktikum serta
RB = resitor variabel
metrik x10 k, x1 k , x100 .
RA
Gambar 2-6 Rangkaian percobaan pembagi tegangan
2. Amati dan catat tegangan, arus dan daya yang terjadi pada
resistor beban RB sesuai
dengan Tabel 2-1.
3. Gambarkan grafik daya vs RB pada Buku Catatan Laboratorium dan
amati adanya tegangan
maksimum.
4. Atur RB hingga diperoleh nilai RB yang memberi nilai daya
maksimum.
5. Sampaikan analisis hasilnya pada laporan.
Tabel 2- 1 Pengukuran Transfer Daya Maksimum
No RB() VB(V) IB (A) PB (Watt)
1 200
2 400
3 800
4 1600
5 3200
6 6400
7 12800
8 512000
Percobaan 3: Gejala Transien 11
Percobaan 3 : Gejala Transien
Tujuan :
1. Melakukan pengukuran beda fasa dengan metode dual trace dan
Lissajous
Langkah Percobaan:
1. Gunakan kit Rangkaian RL dan RC. Buat rangkaian seperti pada
gambar berikut.
2. Atur generator sinyal pada frekuensi 100 Hz gelombang sinus,
dengan tegangan
sebesar 2 Vpp.
Gambar 3-1 Rangkaian penggeser fasa
3. Ukur beda fasa antar sinyal input dan output rangkaian penggeser
fasa dengan
menggunakan cara membaca dual trace dan Lissajous (menggunakan mode
XY).
Pada pengukuran beda fasa dengan dual trace, yakinkan Source
Trigger bukan
vertical.
4. Ulangi percobaan untuk nilai frekuensi 1 kHz.
5. Tuliskan hasil pengukuran pada Tabel 3-1 lakukan Lakukan analisa
dan sampaikan
hasilnya dalam laporan.
Tabel 3-1 Hasil pengukuran beda fasa dengan osiloskop
Frekuensi (Hz) Dual Trace Lissajous
Sketsa Tampilan (o) Sketsa Tampilan (o)
10k
50k
Tujuan :
1. Melakukan pengukuran faktor penguatan dengan mode XY dan dual
trace
Langkah Percobaan:
1. Gunakan bagian “Penguat” (pada kit Osiloskop dan Generator
Sinyal, jangan lupa
menghubungkan catu dayanya ke jala-jala). Sebagai inputnya,
gunakan
gelombang sinus 1 kHz 2 Vpp dari Generator Fungsi.
2. Ukur penguatan (Vo/Vi) dari sinyal di input ke output
menggunakan cara langsung
(mode xy) dan dengan dual trace.
3. Tuliskan hasil pengukuran pada Buku Catatan Laboratorium.
Tabel 3-2 Hasil pengukuran faktor penguatan dengan osiloskop
Vinput Cara Langsung Cara Dual Trace
Tegangan
(Vpp)
Frekuensi
(kHz)
Tujuan:
Langkah Percobaan:
1. Gunakan kit Box Osilator. Hubungkan dengan sumber tegangan DC 5
V.
2. Gunakan keluaran dari osilator dan amati pada osiloskop.
3. Ukur frekuensi salah satu osilator f1, f2 dan f3 dengan
menggunakan cara langsung
Tabel 3-3 Hasil pengukuran frekuensi dengan osiloskop
Posisi Selektor
4. Pengukuran Konstanta Waktu pada Rangkaian Orde 1 dengan
Osiloskop
Tujuan:
2. Menghitung nilai konstanta waktu dari respon transien orde
1
Langkah Percobaan:
1. Gunakan Kit Gejala Transien dan siapkan rangkaian seperti Gambar
3-2, dengan
nilai komponen pada Tabel 3-4.
Gambar 3-2 Rangkaian dasar gejala transien
14 Percobaan 3: Gejala Transien
Tabel 3-4 Nilai komponen RC pada percobaan 1
Komponen Nilai
R1 2,2 k
R2 4,7 k
C1 220 nF
C2 470 nF
2. Sistem switch pada rangkaian (S1, S2, S3, dan S4) dikendalikan
secara elektrik
dengan masukan sinyal masing-masing switch seperti pada gambar
berikut.
Gambar 3-3 Sinyal Kontrol
3. Siapkan Osiloskop.
4. Hubungkan kabel power supply AC (outlet) dari kit Transien ke
jala-jala.
5. Hubungkan VCC dan Ground ke Power-Supply dengan tegangan 5V
dc.
6. Pergunakan sinyal “Vcontrol S1” atau VCS1 sebagai sinyal
sinkronisasi.
7. Gunakan kanal-1 Osiloskop untuk melihat tegangan yang terjadi di
C1 (VC1). Dan
catat plot tegangan-waktu dari VC1.
8. Gunakan kanal-2 Osiloskop untuk melihat tegangan yang terjadi di
C2 (VC2). Dan
catat plot tegangan-waktu dari VC2.
9. Gabungkan kedua channel dengan fungsi “DUAL” di osiloskop. Plot
secara detail
gabungan dari VC1 dan VC2 vs waktu.
10. Gunakan data pengukuran dari tiga titik pada kurva (t=0, y(0);
t=t1, y(t1); t=t2,
y(t2)). Hitung konstanta waktu dari kedua sinyal lalu sertakan pada
Buku Catatan
Laboratorium dan laporan.
11. Tuliskan hasil percobaan di atas dalam bentuk tabel dalam Buku
Catatan
Laboratorium.
Tujuan:
1. Mengamati berbagai tipe respon transien dari sistem orde 2
Langkah Percobaan:
1. Susunlah rangkaian menggunakan KIT Rangkaian RL & RC
sehingga membentuk
rangkaian pada Gambar 3-4 dibawah ini.
Gel. Kotak
16 Percobaan 3: Gejala Transien
Catatan:
- Rvar adalah blok resistor variabel
2. Ukur nilai RL yang ada pada kit percobaan anda, dan catat pada
BCL.
3. Pasang probe oscilator pada posisi Vc di channel 1 dan output
dari generator
fungsi di channel 2 osiloskop.
4. Ubah-ubah tampilan osiloskop, sehingga untuk nilai Rvar sekitar
50 ohm, Gambar
yang terlihat di kanal 1 adalah seperti gambar 4E dibawah.
Gambar 3-5 Gelombang transien ‘underdamped’
5. Ubah nilai Rvar menjadi sekitar 100 Ω, amati bentuk gelombang di
osiloskop
kanal 1 dan catat di BCL.
6. Ubah nilai Rvar menjadi sekitar 2 kΩ, amati bentuk gelombang dan
catat di BCL.
7. Carilah nilai Rvar yang membuat kondisi ‘critically damped’.
Catat nilai dan
gambar di BCL.
Tujuan :
Langkah Percobaan:
Percobaan 3: Gejala Transien 17
1. Gunakan kit Rangkaian RL dan RC dan buatlah rangkaian dengan
harga-harga
besaran seperti pada Gambar 3-6
Vi
C
R
R = 10 K; C= 0,1F; f = 300 Hz
2. Hitunglah VR dan VC dengan harga besaran yang telah
diketahui.
3. Ukurlah VR dan VC dengan multimeter. Cek apakah Vi = VR +
VC.
4. Amati Vi, VR dan VC dengan osiloskop.
5. Carilah beda fasa antara Vi dan VR, juga antara VC dan VR dengan
bantuan
osiloskop.
6. Carilah hasil perhitungan, pengukuran dan pengamatan saudara ke
dalam bentuk
tabel dalam Buku Catatan Laboratorium (BCL). Gambarkan juga dalam
bentuk
diagram fasor.
Tujuan:
Langkah Percobaan:
18 Percobaan 3: Gejala Transien
1. Gunakan Kit Rangkaian RL dan RC dan buatlah rangkaian RC seperti
pada
percobaan rangkaian diferensiator, dengan harga R = 10 k dan C =
8,2 nF.
Gambar 3-7 Rangkaian percobaan fungsi diferensial dengan RC
2. Hitunglah konstanta waktu ( = RC) serta frekuensi cut-off (fo) =
1/(2).
3. Aturlah bentuk masukan sinusoidal.
4. Ukurlah Vo (tegangan keluaran) /Vi (tegangan masukan) dengan
bantuan osiloskop
(input di kanal-1 dan output di kanal-2) untuk 5 titik pengukuran
yaitu: (pilih salah
satu HPF atau LPF)
• 1 titik frekuensi cut off (petunjuk: ubah frekuensi input dimana
frekuensi ini di
sekitar frekuensi cut off hasil perhintungan sehingga diperoleh
Vo/Vi = 1/2
atau = 0,7. Kemudian catat frekuensi ini sebagai fo).
• 2 titik untuk zona datar (LPF) atau zona naik (HPF). (petunjuk:
pilih titik
frekuensi 1/100 fo dan 1/10 fo)
• 2 titik untuk zona turun (LPF) atau zona datar (HPF). (petunjuk:
pilih titik
frekuensi 10 fo dan 100 fo)
5. Hitunglah Vo/Vi yang terjadi dalam dB.
6. Catatlah hasilnya dalam tabel dalam BCL. Plot 5 titik pengukuran
tersebut dengan
skala logaritmik. Hasil plot 5 titik pengukuran adalah seperti
grafik pada Gambar
3.8
7. Plot hasil tersebut ke dalam grafik frekuensi-fasa seperti
contoh pada Gambar 3-9
Percobaan 3: Gejala Transien 19
Gambar 3-8 Contoh plot Bode untuk magnituda
Gambar 3-9 Contoh plot Bode untuk fasa
:LPF
:HPF
Lampiran A: Akurasi, Presisi dan Nilai
Penting
Di setiap melakukan pengukuran, selalu saja terdapat error pada
hasil pengukuran tersebut.
Misalnya, kita akan mendapatkan hasil yang tidak benar-benar sama
dari beberapa kali
pengulangan pengukuran nilai tegangan dari terminal yang sama
dengan Voltmeter. Lantas,
bagaimana cara mengetahui error pengukuran sehingga nilai yang
sebenarnya dapat
diperoleh? Ada dua parameter yang berkaitan dengan error pengukuran
tersebut, yaitu
akurasi dan presisi.
Akurasi dan Presisi
Akurasi menyatakan seberapa dekat nilai hasil pengukuran dengan
nilai sebenarnya (true
value) atau nilai yang dianggap benar (accepted value). Jika tidak
ada data bila sebenarnya
atau nilai yang dianggap benar tersebut maka tidak mungkin untuk
menentukan berapa
akurasi pengukuran tersebut.
Presisi menyatakan seberapa dekat nilai hasil dua kali atau lebih
pengulangan pengukuran.
Semakin dekat nilai-nilai hasil pengulangan pengukuran maka semakin
presisi pengukuran
tersebut.
a b
c d
Gambar A-1. A. Presisi dan akurasi tinggi; b. Presisi rendah,
akurasi tinggi;
c. Presisi tinggi, akurasi rendah; d. Presisi dan akurasi
rendah
Error Sistematik dan Error Acak
Error sistematik akan berdampak pada akurasi pengukuran. Jika error
sistematik terjadi maka
akurasi pengukuran tidak dapat ditingkatkan dengan melakukan
pengulangan pengukuran.
Lampiran A: Akurasi, Presisi dan Nilai Penting 21
Biasanya, sumber error sistematik terjadi karena istrumen
pengukuran tersebut tidak
terkalibrasi atau kesalahan pembacaan (error paralax,
misalnya).
Error acak akan berdampak pada presisi pengukuran. Error acak hadir
memberikan hasil
pengukuran yang fluktuatif, di atas dan di bawah nilai sebenarnya
atau nilai yang diangap
benar. Presisi pengukuran akibat error acak ini dapat diperbaiki
dengan melakukan
pengulangan pengukuran. Biasanya, error ini terjadi karena
permasalahan dalam
memperkirakan (estimating) nilai pengukuran saat jarum berada di
antara dua garis-skala
atau karena nilai yang ditunjukan oleh instrumen tersebut
berfluktuasi dalam rentang
tertentu.
Nilai penting (signifikan) dari suatu pengukuran bergantung pada
unit terkecil yang dapat
diukur menggunakan instrumen pengukuran tersebut. Dari nilai
penting ini, presisi
pengukuran dapat diperkirakan.
Secara umum, presisi pengukuran adalah ±1/10 dari unit terkecil
yang dapat diukur oleh suatu
instrumen pengukuran. Misalnya, sebuah mistar yang memiliki skala
terkecil 1mm akan
digunakan untuk mengukur suatu panjang benda. Dengan demikian,
pengukuran panjang
yang dilakukan tersebut dapat dikatakan memiliki presisi sebesar
0.1mm.
Perkiraan presisi di atas berbeda bila kita menggunakan instrumen
digital. Biasanya presisi
pengukuran dengan instrumen digital adalah ±1/2 dari unit terkecil
yang dapat diukur oleh
suatu instrumen pengukuran tersebut. Misalnya, nilai tegangan yang
ditunjukan oleh
Voltmeter digital adalah 1.523V ; dengan demikian, presisi
pengukuran tegangan tersebut
adalah ±1/2 x 0.001 atau sama dengan ±0.0005V.
Angka Penting pada Praktikum
Penggunaan jumlah angka penting pada praktikum bergantung pada alat
ukur yang digunakan. Hasil pengukuran tegangan, arus, dan
resistansi dengan Multimeter Digital 3,5 digit dapat menggunakan 3
angka penting. Namun hasil pembacaan tegangan dengan osiloskop
hanya memberikan 2 angka penting. Frekuensi sinyal yang dihasilkan
Generator Sinyal biasa dapat dinyatakan dalam 2-3 angka penting,
sedangkan frekuensi dari Synthesized Signal Generator dapat
dinyatakan hingga 4 angka penting.
22 Lampiran B: Nilai dan Rating Komponen
Lampiran B: Nilai dan Rating Komponen
Resistor
Fungsi Resistor berfungsi untuk mengatur aliran arus listrik.
Misalnya, resistor dipasang seri dengan
LED (Light-Emitting Diode) untuk membatasi besar arus yang melalui
LED.
Kode Warna
Resistor yang biasa kita jumpai memiliki nilai resistansi yang
direpresentasikan oleh kode
warna pada badan resistor. Resistor tersebut adalah seperti yang
ditunjukan pada Gambar B-
1.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
10
102
103
104
105
106
10-1
10-2
1%
2%
4%
5%
10%
20%
Label kode warna pada badan resistor ada yang berjumlah 4, 5 atau 6
gelang warna. Aturan
pembacaan kode warna tersebut adalah sebagai berikut:
Lampiran B: Nilai dan Rating Komponen 23
8. warna pertama: angka pertama nilai resistansi (resistor dengan
4, 5 atau 6 gelang
warna)
9. warna kedua: angka kedua nilai resistansi (resistor dengan 4, 5
atau 6 gelang
warna)
10. warna ketiga: faktor pengali (pangkat dari sepuluh) dengan
satuan (resistor
dengan 4 gelang warna) atau angka ketiga nilai resistansi (resistor
dengan 5 atau
6 gelang warna)
11. warna keempat: toleransi (resistor dengan 4 gelang warna) atau
faktor pengali
(pangkat dari sepuluh) dengan satuan (resistor dengan 5 atau 6
gelang warna)
12. warna kelima: toleransi (resistor dengan 5 atau 6 gelang
warna)
13. warna keenam: koefisien temperatur dengan satuan PPM/0C
(resistor dengan 6
gelang warna)
Nilai Resitor
Resistor tidak tersedia dalam sebarang nilai resistansi. Nilai
resistansi setiap resistor
mengikuti standard Electronic Industries Association (EIA). Nilai
tersebut dikenali dengan E6
dengan 6 nilai berbeda, E12 dengan 12 nilai, E24 dengan 24 nilai
dst. Hingga E192 dengan 192
nilai.
Nilai resistansi berdasarkan EIA yang paling banyak dijumpai di
pasaran adalah seri E6. Nilai
seri ini mempunyai toleransi 20%. Keenam nilai itu adalah 1, 1.5,
2.2, 3.3, 4.7, dan 6.8. Untuk
menyatakan nilai resistansi atau misalnya maka nilai resistansi
dalam E6 adalah salah satu
angka tersebut dikalikan nilai orde dekadenya. Contoh 1, 10, 1 k,
2,2 nF, 2,2 mikro farad.
Nilai seri berikutnya adalah seri E12. Nilai seri ini memberikan
toleransi 10%. Ke 12 nilai dalam
seri ini adalah 6 nilai dari seri E6 ditambah 6 nilai antara. Nilai
dalam keluarga E12 adalah 1,
1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, dan 8.2.
Selain nilai-nilai resistansi di atas, ada nilai-nilai resistansi
lebih presisi yang sukar dijumpai.
Nilai-nilai resistansi itu mengukuti standard EIA seri E24
(toleransi 5% dan 2%), E96 (1%) dan
E192 (0.5%, 0.25% dan 0.1%). Secara lengkap, nilai-nilai resistansi
tersebut dapat dilihat di [1].
Keluarga nilai komponen ini juga digunakan untuk nilai
kapasitansi.
Rating Daya Ketika melewati resistor, energi listrik diubah menjadi
energi panas. Tentu saja dampak energi
panas yang berlebih akan menimbulkan kerusakan pada resistor. Oleh
karena itu, resistor
memiliki rating daya yang merepresentasikan seberapa besar arus
maksimum yang
diperkenankan melewati resistor.
Rating daya resistor yang banyak digunakan adalah ¼ Watt atau ½
Watt. Resistor tersebut
adalah resistor dengan label kode warna yang banyak dipasaran.
Selain itu, ada pula resistor
24 Lampiran B: Nilai dan Rating Komponen
dengan rating tegangan 5 Watt atau lebih besar. Untuk resistor
jenis ini nilai resistansi dan
rating tegangannya dapat dibaca secara langsung di badan
resistornya.
Perlu diperhatikan bahwa guna keamanan dan agar resistor tidak
mudah rusak (terbakar),
pastikan menggunakan resistor yang menghasilkan daya disipasi
maksimum sebesar 60%
rating daya disipasinya.
Fungsi Kapasitor adalah komponen yang bekerja dengan menyimpan
muatan. Aplikasi kapasitor
diantaranya digunakan sebagai filter pada rangkaian penyearah
tegangan.
Ada dua tipe kapasitor, yaitu polar dan nonpolar/ bipolar.
Perbedaan dari keduanya adalah
pada ketentuan pemasangan kaki-kakinya. Polaritas pada kapasitor
polar dapat diketahui
melalui label polaritas (negatif atau positif) kaki kapasitornya
atau panjang-pendek kaki-
kakinya. Pemasangan kapasitor polar ini harus sesuai dengan
polaritasnya. Sementara, untuk
pemasangan kapasitor nonpolar, tidak ada ketentuan pemasangan
polaritas kaki-kakinya
karena itu pula pada kapasitor nonpolar tidak ada label
polaritasnya.
Desain kapasitor, baik polar maupun nonpolar, ada dua bentuk, yaitu
aksial dan radial. Contoh
bentuk kapasitor aksial dan radial ditunjukan pada Gambar B-2
(perhatikan posisi kaki-
kakinya).
Gambar B-2 Kapasitor bentuk radial (kiri) [2] dan kapasitor bentuk
aksial (kanan) [3]
Kapasitor Polar
Gambar B-3 Dari kiri: simbol kapasitor polar, kapasitor tantlum dan
kapasitor elektrolit [2]
Kapasitor elektrolit dan kapasitor tantalum adalah contoh jenis
kapasitor polar. Rating
tegangan kedua kapasitor tersebut rendah, yaitu 6.3 V – 35 V. Pada
badan kapasitor tersebut
Lampiran B: Nilai dan Rating Komponen 25
tercetak label polaritas yang menunjukan polaritas kaki komponen
yang sejajar dengan label
polaritas tersebut.
Saat ini, nilai kapasitansi dan rating tegangan kedua jenis
kapasitor tersebut dapat dibaca
langsung dari label yang tercetak dengan jelas pada badan
kapasitornya. Namun, pada
kapasitor tantalum biasanya dicetak dengan kode angka. Dahulu,
mungkin saat ini juga masih
ditemukan di beberapa toko komponen elektronik, nilai kapasitansi
dan rating tegangan
kapasitor tantalum dicetak dengan label kode warna. Kode warna
tersebut mengikuti kode
warna standard (seperti kode warna pada resistor).
Besar muatan yang dapat disimpan oleh suatu kapasitor ditunjukan
oleh nilai yang tertera
pada kapasitor tersebut. Besar muatan tersebut biasanya ditulis
dalam besaran piko (p), nano
(n) dan mikro () Farad:
= 10-6, 1000000F = 1F
p = 10-12, 1000pF = 1nF
Gambar B-4 Dari kiri: simbol kapasitor nonpolar dan jenis-jenis
kapasitor nonpolar [5]
Kapasitor nonpolar memiliki rating tegangan paling kecil 50 V.
Kapasitor nonpolar yang
banyak digunakan biasanya memiliki rating tegangan 250 V atau
lebih. Nilai kapasitansi
kapasitor nonpolar yang tercetak pada label berupa kode angka atau
kode warna.
Nilai Kapasitansi Kapasitor Nonpolar Perhatikan gambar jenis-jenis
kapasitor pada Gambar B-3:
Label ”0.1” pada kapasitor paling kiri artinya bahwa kapasitor
tersebut memilki nilai
kapasitansi 0.1F = 100nF. Contoh lain, label “4n7” artinya nilai
kapasitansi kapasitor tersebut
adalah 4.7nF.
Aturan pembacaan kode warna kapasitor (gambar kedua dari kiri)
mirip dengan pembacaan
kode warna resistor. Kode warna dibaca dari warna paling
atas:
26 Lampiran B: Nilai dan Rating Komponen
14. warna pertama: angka pertama nilai kapasitansi
15. warna kedua: angka kedua nilai kapasitansi
16. warna ketiga: faktor pengali (pangkat dari sepuluh) dengan
satuan pF
17. warna keempat: toleransi
Misal, tiga warna pertama kapasitor tersebut adalah
coklat-hitam-jingga memiliki arti bahwa
nilai kapasitansinya 10x103pF = 10000pF.
Aturan pembacaan kode angka pada jenis kapasitor seperti tampak
pada gambar ketiga
adalah sebagai berikut:
19. angka pertama: angka pertama nilai kapasitansi
20. angka kedua: angka kedua nilai kapasitansi
21. angka ketiga: faktor pengali (pangkat dari sepuluh) dengan
satuan pF
22. huruf yang mengikuti angka-angka tersebut adalah nilai
toleransi dan rating
tegangannya
Misalnya, label ”102” artinya 10x102pF=1000pF; ”472” artinya 4700pF
dengan toleransi ”J”,
yaitu 5%.
Label ”470” pada gambar kapasitor nonpolar paling kanan artinya
kapasitor tersebut memiliki
kapasitansi 470pF. Kapasitor jenis ini, yaitu kapasitor polystyrene
sudah jarang digunakan saat
ini.
Standard Nilai Kapasitansi
Nilai kapasitansi berdasarkan standard EIA yang banyak di pasaran
adalah seri E6. Perlu
dicatat bahwa, seperti pada resistor, kapasitor tidak tersedia
dalam sembarang nilai
kapasitansi, melainkan mengikuti standard EIA.
Kapasitor seri E6 memiliki toleransi ±20%. Berikut adalah
nilai-nilai kapasitansinya 10, 15, 22,
33, 47, 68, 100, 150, 220, 330, 470, 680, 1000,... dst. (dengan
satuan pF). Terlihat bahwa ada
perulangan setiap enam deret angka yang masing-masing angka telah
dikalikan 10.
Seperti pada resistor, selain nilai-nilai kapasitansi di atas ada
pula nilai-nilai kapasitansi yang
lebih presisi dengan mengikuti standard EIA.
Lampiran B: Nilai dan Rating Komponen 27
Kapasitor Variabel
Gambar B-5 Kapasitor variabel [5]
Kapasitor jenis ini biasanya digunakan di dalam rangkaian tuning
radio. Nilai kapasitansinya
relatif kecil, biasanya diantara 100pF dan 500pF.
Kapasitor Trimmer
Kapasitor trimmer adalah ukuran mini dari kapasitor variabel.
Kapasitor ini didesain untuk
dapat dipasangkan langsung pada PCB dan untuk diatur nilainya hanya
pada saat pembuatan
rangkaian. Nilai kapasitansi kapasitor ini biasanya kurang dari
100pF. Di dalam rentang nilai
kapasitansinya, kapasitor trimmer memiliki nilai minimum yang lebih
besar dari nol.
Induktor
Fungsi Pada rangkaian DC, induktor dapat digunakan untuk memperoleh
tegangan DC yang konstan
terhadap fluktuasi arus. Pada rangkai AC, induktor dapat meredam
fluktuasi arus yang tidak
diinginkan.
Gambar B-7 Dari kiri: simbol induktor dan jenis-jenis induktor
[4]
Kode Warna
Ada jenis induktor yang desain fisiknya mirip dengan resistor.
Nilai induktansinya dinyatakan
dengan kode warna. Induktor jenis ini ditunjukan oleh Gambar
B-8.
Gambar B-8 Induktor dengan kode warna [5]
Membaca kode warna pada induktor sama dengan membaca kode warna
pada resistor dan
kapasitor:
23. warna pertama: angka pertama nilai kapasitansi
24. warna kedua: angka kedua nilai kapasitansi
25. warna ketiga: faktor pengali (pangkat dari sepuluh) dengan
satuan H
26. warna keempat: toleransi
Induktor memiliki rating arus tertemtu. Dalam suatu rangkaian
biasanya digunakan stress
ratio 60%.
Dioda
Fungsi Dioda berfungsi untuk membuat arus listrik mengalir pada
satu arah saja. Arah arus tersebut
ditunjukan oleh arah tanda panah pada simbol dioda (Gambar
B-9).
Gambar B-9 Simbol dioda [5]
Forward Voltage Drop
Seperti halnya orang yang mengeluarkan energi untuk membuka pintu
dan melaluinya, listrik
juga mengeluarkan energi saat melalui dioda. Tegangan listrik akan
berkurang sekitar 0.7 V
saat arus listrik melewati dioda (yang terbuat dari silikon).
Tegangan sebesar 0.7 V ini disebut
forward voltage drop.
Reverse Voltage
Dioda ideal tidak akan melewatkan arus yang mengalir pada arah yang
berlawanan (dengan
panah pada simbol dioda). Namun, secara praktis terdapat kebocoran,
yaitu ada arus
dilewatkan maksimum sebesar beberapa A meski dapat diabaikan.
Tegangan balik maksimum (maximum reverse voltage) sebesar 50V atau
lebih adalah nilai
maksimum tegangan (dengan arah arus berlawanan) yang masih dapat
ditahan oleh dioda.
Bila tegangan balik melebihi rating tegangan balik maksimum ini
maka dioda akan rusak,
kebocoran arus.
Jenis dioda
Dioda Signal
Dioda jenis ini digunakan untuk meneruskan arus dengan nilai arus
kecil, yaitu hingga 100mA.
Contoh dioda jenis ini adalah dioda 1N4148 yang terbuat dari bahan
silikon.
Dioda Rectifier
Dioda jenis ini digunakan dalam rangkaian Power Supply. Dioda
tersebut berfungsi untuk
mengubah arus bolak-balik ke arus searah. Rating maksimum arus yang
dapat dilewatkan
samadengan 1A atau lebih besar dan maximum reverse voltage
samadengan 50V atau lebih
besar.
Dioda Zener
Dioda ini digunakan untuk memperoleh tegangan (dioda zener) yang
tetap ketika reverse
voltage sudah berada di daerah breakdown. Ketika reverse voltage,
meski nilainya berubah-
ubah, asalkan berada di daerah breakdown maka tegangan dioda zener
tersebut akan tetap.
30 Lampiran B: Nilai dan Rating Komponen
Transistor
Fungsi Transistor berfungsi sebagai penguat arus. Karena besar arus
yang dikuatkan dapat diubah ke
dalam bentuk tegangan, maka dapat dikatakan juga bahwa transistor
dapat menguatkan
tegangan. Selain itu, transistor juga dapat berfungsi sebagai
switch elektronik.
Ada dua jenis transistor, yaitu NPN dan PNP. Simbol kedua jenis
transistor tersebut ditunjukan
oleh Gambar B-10.
Gambar B-10 Simbol transistor NPN dan PNP (ket.: B = Base, C =
Collector dan E = Emitter)
[5]
Transistor memiliki tiga kaki yang masing-masing harus dipasang
secara tepat. Kesalahan
pemasangan kaki-kaki transistor akan dapat merusakan transistor
secara langsung. Perlu
dicatat bahwa pada badan transistor tidak ada label yang menunjukan
bahwa kaki transistor
tersebut adalah B, C atau E. Dengan demikian, sebelum memasang
sebuah transistor,
pastikan dimana kaki B, C dan E dengan membaca datasheet-nya. Di
dalam penggunaannya
harus pula diperhatikan dua rating: daya disipasi kolektor, yaitu
VCE x IC, dan breakdown
voltage, yaitu VBE reverse.
[2] www.columbia.k12.mo.us
[3] www.banzaieffects.com
[4] en.wikipedia.org/wiki/Inductor
[5] www.kpsec.freeuk.com
Lampiran C: Instrumen Dasar dan Aksesoris
Instrumen Dasar
Multimeter Di dalam praktikum yang akan dilakukan nanti, praktikan
akan menggunakan dua macam
multimeter, yaitu multimeter analog dan multimeter digital (Gambar
C-1).
Gambar C-1 Multimeter digital (kiri) dan multimeter analog
(kanan)
Generator Sinyal
Generator sinyal adalah instrumen yang menghasilkan/ membangkitkan
berbagai bentuk
gelombang: sinus, kotak dan gergaji. Gambar C-2 contoh sebuah
generator fungsi yang
tersedia di Laboratorium Dasar Teknik Elektro.
Gambar C-2 Generator sinyal
Osiloskop
Gambar C-3 Osiloskop
Power Supply
Perangkat ini adalah instrumen sumber tegangan dan sumber arus.
Gambar C-4 adalah
gambar Power Supply yang dimiliki oleh Labdas. Jika anda
menggunakan jenis Power Supply
seperti yang ditunjukan oleh gambar di sebelah kanan, pastikan
lampu ”Output” menyala agar
kit praktikum yang telah anda hubungkan pada Power Supply tersebut
bekerja.
Gambar C-4 Regulated Power Supply
Lampiran C: Instrumen Dasar dan Aksesoris 33
Kabel Aksesoris
Kabel Koaksial Kabel koaksial memiliki jenis konektor yang
berbeda-beda untuk fungsi yang berbeda pula.
Pada bagian ini akan ditunjukan berbagai jenis kabel koaksial
berdasarkan konektor yang
terpasang.
Gambar C-5 Kabel koaksial dengan konektor BNC dan 1 banana
Gambar C-6 Konektor BNC (dua gambar kiri) dan
1 banana+lubang untuk kabel ground (paling kanan)
Di dalam penggunaanya, kabel seperti tampak pada Gambar D-5 akan
digunakan bersama-
sama dengan kabel seperti pada Gambar C-7. Salah satu ujung kabel
Gambar C-7 di
dipasangkan pada lubang konektor untuk Ground (Gambar D-5).
34 Lampiran C: Instrumen Dasar dan Aksesoris
Gambar C-7 Kabel isi kawat tunggal berdiameter 4 mm
yang terpasang konektor stackable banana di kedua ujungnya
BNC – 2 Unstackble Banana/ 4 mm
Gambar C-8 Kabel koaksial dengan konektor BNC dan 2 buah
unstackable banana
Gambar C-9 Konektor unstackabel banana
Lampiran C: Instrumen Dasar dan Aksesoris 35
BNC – Probe Kait dan Jepit Buaya
Gambar C-10 Kabel koaksial dengan konektor BNC dan probe kait +
jepit buaya
Kabel ini adalah aksesoris Osiloskop. Pada konektor BNC dan probe
kait terdapat fasilitas
adjustment.
Gambar C-11 (Dari kiri) konektor BNC dengan skrup adjustment
(lubang), probe jepit
dengan adjustment redaman dan capit buaya (untuk dihubungkan ke
Ground)
Adapter Adapter digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih
konektor yang berbeda jenis.
skrup
adjust
adjustment
redaman
BNC T-Connector
BNC – Banana/ 4 mm Terminal (Binding Post)
Gambar C-13 Adapter BNC – 4 mm terminal
Kabel 4 mm Selain telah ditunjukan pada Gambar C-7, kabel 4 mm bisa
saja memiliki konektor yang lain,
misalnya konektor jepit buaya satu atau kedua ujungnya.
Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter 37
Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter
Jenis Multimeter
elektronis dan non elektronis.
Meter), Multitester, atau Circuit Tester. Pada dasarnya alat ini
merupakan gabungan dari alat
ukur searah, tegangan searah, resistansi, tegangan bolak-balik.
Untuk mengetahui fungsi dan
sifat multimeter yang dipergunakan pelajarilah baik-baik
spesifikasi teknik (technical
specification) alat tersebut.
Spesifikasi yang harus diperhatikan
1. batas ukur dan skala pada setiap besaran yang diukur: tegangan
searah (DC volt),
tegangan bolak-balik (AC volt), arus searah (DC amp, mA, A), arus
bolak-balik
(AC amp) resistansi (, kilo).
2. sensitivitas yang dinyatakan dalam-per-volt pada pengukuran
tegangan searah
dan bolak-balik.
4. Daerah frekuensi yang mampu diukur pada pengukuran tegangan
bolak-balik
(misalnya antara 20 Hz sampai dengan 30 KHz).
5. Batere yang diperlukan
1. cara membaca skala
2. cara melakukan “zero adjustment” (membuat jarum pada kedudukan
nol)
3. cara memilih batas ukur
4. cara memilih terminal, yaitu mempergunakan polaritas (tanda +
dan -) pada
pengukuran tegangan dan arus searah (perlukah hal ini diperhatikan
pada
pengukuran tegangan bolak-balik?)
Dalam memilih batas ukur tegangan atau arus perlu diperhatikan
faktor keamanan dan
ketelitian. Mulailah dari batas ukur yang cukup besar untuk
keamanan alat, kemudian
turunkanlah batas ukur sedikit demi sedikit. Ketelitian akan paling
baik bila jarum menunjuk
pada daerah dekat dengan skala maksimum.
38 Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter
Pada pengukuran tegangan searah maupun bolak-balik, perlu
diperhatikan sensitivitas meter
yang dinyatakan dalam per volt. Sensitivitas meter sebagai pengukur
tegangan bolak-balik
lebih rendah daripada sensitivitas sebagai pengukur tegangan
searah.
Resistansi dalam voltmeter (dalam)=batas ukur x sensitivitas
Pada pengukuran tegangan bolak-balik perlu diperhatikan pula
spesifikasi daerah frekuensi
(frequency converege/range). Perlu diketahui bahwa multimeter
mempunyai kemampuan
yang terbatas, dan bahwa harga efektif (rms = root mean square)
tegangan bolak-balik
umumnya dikalibrasi (ditera) dengan gelombang sinusoida murni bila
kita ingin mengukur
tegangan tegangan bolak-balik yang mengandung tegangan searah,
misalnya pada anoda
suatu penguat tabung trioda atau pada kolektor suatu penguat, suatu
penguat transistor,
maka terminal kita hubungkan seri dengan sebuah kapasitor dengan
kapasitas 0,1 mikrofarad.
Kapasitor ini akan mencegah mengalirnya arus searah, tetapi tetap
dapat mengalirkan arus
bolak-balik. Pada multimeter tertentu, kadang-kadang kapasitor ini
telah terpasang
didalamnya.
Multimeter Elektronis
Multimeter ini dapat mempunyai nama: Viltohymst, VTM + Vacuum Tube
Volt Meter, Solid
State Multimeter = Transistorized Multimeter. Alat ini mempunyai
fungsi seperti multimeter
non elektronis. Adanya rangkaian elektronis menyebabkan alat ini
mempunyai beberapa
kelebihan. Bacalah spesifikasi alat tersebut. Perhatikan "
resistasi dalam" (input resistance,
input impedance) pada pengukuran tegangan DC dan AC.
Pelajarilah: kedudukan On-Off, cara melakukan zero adjusment, cara
memilih batas ukur
(range), cara mempergunakan probe dan cara membaca skala.
Multimeter/Voltmeter elektronis dapat dibagi atas dua macam yaitu
tipe analog dan tipe
digital. Apakah perbedaan kedua macam alat tersebut?
Penggunaan Multimeter
Mengukur Arus Searah Ammeter arus searah (DC ammeter) dipergunakan
untuk mengukur arus searah. Alat ukur ini
dapat berupa amperemeter, milliamperemeter dan galvanometer?
Dalam mempergunakan ammeter arus searah perlu diperhatikan beberapa
hal yaitu:
Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter 39
1. Ammeter tidak boleh dipasang sejajar (paralel) dengan power
supply
2. Ammeter harus dipasang seri dengan rangkaian yang diukur
arusnya
3. Polaritas (tanda + dan -)
IX
IP
IM
M
Gambar D-1 Rangkaian dasar Ammeter searah
Misalkan M adalah milliamperemeter dengan batas ukur 1 mA dan
resistansi dalam = RM
(lihat Gambar E-1). Kita pasang suatu resistor RP paralel dengan
meter M. Dari rangkaian,
dapat dilakukan perhitungan berikut:
RI III 1
Misalkan IM adalah batas ukur meter M = 1 mA dan dipilih MP
RR
9
1 =
1 R
= + = =
Jadi dengan memilih harga RP tertentu, kita dapat mengatur besarnya
arus IX yang diukur.
Resistor RP disebut resistor paralel atau "shunt“ dari rangkaian
ammeter.
Mengukur Tegangan Searah Suatu alat ukur tegangan searah umumnya
terdiri dari: meter dasar (Amperemeter) dan
rangkaian tambahan untuk memperoleh hubungan antara tegangan searah
yang diukur
dengan arus searah yang mengalir melalui meter dasar. Meter dasar
merupakan suatu alat
40 Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter
yang bekerja (merupakan stator), dan suatu kumparan yang akan
dilalui arus yang bebas
bergerak dalam medan magnet tetap tersebut. Rangkaian dasar
voltmeter dapat
digambarkan seperti pada Gambar D-2.
IM
MVX
RM
M
Dari gambar ini dapat diperoleh:
VX = IM RS + IM RM
Dengan :
M = meter dasar (berupa mA-meter)
Bila IM adalah batas ukur meter M atau skala penuh maka RS harus
dipilih sehingga VX
merupakan batas ukur dari seluruh rangkaian sebagai
voltmeter.
Mengukur Tegangan Bolak-Balik Multimeter untuk pengukuran tegangan
bolak-balik dapat dibedakan menjadi dua, yaitu
multimeter yang True RMS dan non True RMS. True RMS dilakukan
dengan beberapa cara,
antara lain dengan termokopel dan DSP. Sedangkan non True RMS
mengukur tegangan rata-
rata sinyal yang telah disearahkan dengan dikalikan dengan
konstanta 2/(phi) atau 1/(phi)
bergantung penyearahnya.
Pada dasarnya voltmeter bolak-balik non True RMS terdiri dari:
rangkaian penyearah, meter
dasar (misalnya A-meter searah) dan resistor seri (lihat Gambar
D-3).
Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter 41
Gambar D-3 Rangkaian Dasar Voltmeter Bolak-Balik
untuk (a):
Arus searah:
gelombang sinusoida murni. Dengan demikian meter akan menunjukan
harga yang salah bila
kita mengukur tegangan bolak-balik bukan sinus murni
Mengukur Resistansi
Ada dua cara yang dapat dipilih:
1. Memompakan arus konstan pada resistor dan mengukur tegangannya
(hubungan
resistansi-tegangan sebanding)
2. Memberikan tegangan pada resistor dan mengukur arusnya (hubungan
resistansi-
arus berbanding terbalik)
Multimeter sederhana menggunakan cara yang kedua. Secara umum
rangkaian ohmmeter
cara kedua ini terdiri dari meter dasar berupa
miliammeter/mikroammeter arus searah,
42 Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter
beberapa buah resistor dan potensiometer serta suatu sumber
tegangan searah/batere. Kita
mengenal dua macam ohmmeter, yaitu ohmmeter seri dan ohmmeter
paralel.
R1 IM
RM M
Gambar D-4 Rangkaian Dasar Ohmmeter
V adalah sumber tegangan searah/batere dan RM adalah resistansi
dalam meter dasar M
Mula-mula diambil RX = nol atau A-B dihubungkan sehingga diperoleh
arus melalui meter M
adalah:
)1.........(......................................................................
)1.(......................................................................
21
21
=++
= ++
=
Pada keadaan tersebut R2 diatur agar meter M menunjukan harga
maksimum. Imaks = arus
skala penuh (full-scale).
Bila diambil RX = tak terhingga atau A-B dalam keadaan terbuka,
maka diperoleh:
0=MI
Sekarang dimisalkan suatu resistor RX dipasang pada A-B, maka arus
melalui M adalah:]
)3.....(................................................................................
21 XM
−=
++−=
Dalam persamaan tersebut IM = arus yang mengalir melalui meter M
dan RX = resistansi yang
diukur.
Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter 43
Kurva Kalibrasi Dari persamaan (4) terlihat bahwa RX dapat
dinyatakan dalam IM atau terdapat hubungan
antara resistansi RX (yang kita ukur) dengan arus melalui meter IM.
Perhatikan pula bahwa
grafik hubungan antara RX dan IM disebut sebagai kurva kalibrasi.
Gambar D-5 menunjukan
contoh bentuk kurva kalibrasi untuk suatu ohmmeter seri.
Gambar D-5 Contoh Bentuk Kurva Kalibrasi Suatu Ohmmeter Seri
Dari kurva kalibrasi, terlihat bahwa skala ohmmeter merupakan skala
yang tidak linier. Pada
daerah dekat dengan harga nol terdapat skala yang jarang dan makin
dekat dengan harga tak
terhingga diperoleh skala yang makin rapat. Selain itu perlu
diperhatikan bahwa skala
ohmmeter seri harga nol ohm terletak di sebelah kanan pada
simpangan maksimum.
Resistansi Skala Tengah Resistamsi skala tengah Rt ( = Rh = "half
scale resistance") adalah harga resistansi Rt = RX yang
menyebabkan jarum meter menunjuk pada pertengahan skala.
Keadaan ini sesuai dengan arus meter 2
maks
M
I I =
Harga Rt sangat penting karena menunjukan jarum pada daerah sekitar
Rt, akan mempunyai
ketelitian yang paling baik.
Dari persamaan (3), arus melalui meter adalah:
XM
)5........(..................................................
21
penuhskalamaks
M
M
II
RRR
)6.....(............................................................
)(2
Maka: Rt = R1 +R2 + RM
Rangkaian Dasar Ohmmeter Paralel
V = sumber tegangan searah/batere
RM = resistansi dalam meter M
Dalam keadaan tidak dipergunakan, saklar S harus dibuka agar batere
V tidak lekas menjadi
lemah. Bila ohmmeter dipergunakan, maka saklar S ditutup.
Mula-mula diambil RX = tak terhingga atau A-B dalam keadaan
terbuka, sehingga diperoleh
arus melalui M + IM. Pada keadaan ini pontensiometer R2 diatur agar
arus melalui M
mencapai harga maksimum (skala penuh), sehingga:
)8(............................................................ 21
M
Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter 45
Kedudukan R2 jangan diubah lagi sehingga selalu terpenuhi persamaan
(8) dengan demikian
akan diperoleh bahwa skala dengan RX = tak terhingga terletak id
sebelah kanan. Untuk RX =
nol atau A-B dihubungsingkatkan maka tidak ada arus melalui M atau
nolI M = . Jadi skala nol
terletak di sebelah kiri.
Kurva Kalibrasi
Bila dipasang resistansi RX pada rangkaian pada Gambar E-6 maka
dapat dihitung arus melalui
M:
)9...(............................................................
++++
=
Dari persamaan (9) dapat dibuat kurva kalibrasi yaitu grafik RX
sebagai fungsi IM. Contoh
bentuk kurva kalibrasi suatu ohmmeter paralel dapat dilihat pada
Gambar E-7.
Gambar D-7 Contoh Bentuk Kurva Suatu Ohmmeter Paralel
Resistansi Skala Tengah
Seperti pada ohmmeter seri, resistansi skala tengah (Rt) adalah
resistansi Rt = RX yang
menyebabkan jarum meter menunjuk pada pertengahan skala.
Untuk RX = Rt maka harus melalui M dapat dihitung dari persamaan
(8) sebagai berikut:
)10(............................................................
)(22 21 M
)11(............................................................
dari persamaan (10) dan (11) dapat dihitung resistansi skala
penuh:
46 Lampiran D: Prinsip Kerja Multimeter
)12......(..................................................
)(
21
21
RRR
++
+ =
Perhatikan bahwa dengan rangkaian seperti pada Gambar E-7, kita
peroleh Rt selalu lebih
kecil dari RM (lihat persamaan 12). Jadi ohmmeter paralel umumnya
digunakan untuk
mengukur resistansi rendah. Bandingkanlah dengan ohmmeter seri
1.
Contoh Rangkaian Multimeter
Gambar D-8 – Gambar D-10 menunjukan contoh rangkaian multimeter
yang digambarkan
secara terpisah, sebagai voltmeter searah, sebagai voltmeter
bolak-balik, dan ammeter
searah.
M
80M
Gambar D-9 Rangkaian Voltmeter Arus Bolakbalik
200K 40K 7500
50A
100mA
Dengan menggunakan prinsip pengukuran yang telah diterangkan di
atas (yaitu pengukuran
arus searah, tegangan bolak-balik dan resistansi) multimeter dapat
juga dipergunakan untuk
mengukur besaran-besaran (atau sifat-sifat komponen) secara tidak
langsung).
Beberapa contoh diantaranya adalah:
2. mengetahui baik buruknya transistor secara sederhana
3. mengukur kapasitansi
4. mengukur induktansi
sebagai:
tertera pada badan multimeter. Contoh spesifikasi yang biasa
tertera pada multimeter
tampak pada Gambar D-11.
Gambar D-11 Sensitivitas multimeter analog
Dari spesifikasi tersebut dapat diketahui besar sensitivitas
multimeter analog, sehingga dapat
dicari besar hambatan dalam multimeter analog pada saat pengukuran
pada batas ukur
tertentu. Misalnya jika menggunakan besar batas ukur 50V, hambatan
dalam voltmeter
analog ini adalah 1M (yaitu 20K/V DC * 50V).
Gambar D-12 Besar input maksimum multimeter analog (kiri) dan
multimeter digital
(kanan)
Hal penting lainnya yang harus diperhatikan dari spesifikasi
multimeter adalah besar
tegangan atau arus maksimum yang dapat diukur multimeter ini. Pada
contoh di atas,
multimeter analog ini mampu mengukur tegangan DC sampai 1000V.
Sedangkan multimeter
digital di atas mampu mengukur tegangan AC dan DC sampai 600V,
dengan arus tidak
melebihi 400mA. Jika besar arus yang melewati multimeter ini
melebihi 400mA, maka
sekering (fuse) pengaman yang terdapat dalam multimeter ini akan
putus.
Lampiran E: Cara Menggunakan Generator Sinyal 49
Lampiran E: Cara Menggunakan Generator
Sinyal
gelombang segi empat, gelombang segi tiga) dimana frekuensi serta
amplitudanya dapat
diubah-ubah. Pada umumnya dalam melakukan praktikum Rangkaian
Elektronika (Rangkaian
Listrik), generator sinyal ini dipakai bersama-sama dengan
osiloskop.
Beberapa tombol/saklar pengatur yang biasanya terdapat pada
generator ini adalah:
1. Saklar daya (power switch): Untuk menyalakan generator sinyal,
sambungkan
generator sinyal ke tegangan jala-jala, lalu tekan saklar daya
ini.2.
2. Pengatur Frekuensi: Tekan dan putar untuk mengatur frekuensi
keluaran dalam
range frekuensi yang telah dipilih.
1. Indikator frekuensi: Menunjukkan nilai frekuensi sekarang
2. Terminal output TTL/CMOS: terminal yang menghasilkan keluaran
yang
kompatibel dengan TTL/CMOS
3. Duty function: Tarik dan putar tombol ini untuk mengatur duty
cycle gelombang.
50 Lampiran E: Cara Menggunakan Generator Sinyal
4. Selektor TTL/CMOS: Ketika tombol ini ditekan, terminal output
TTL/CMOS akan
mengeluarkan gelombang yang kompatibel dengan TTL. Sedangkan jika
tombol ini
ditarik, maka besarnya tegangan kompatibel output (yang akan keluar
dari
terminal output TTL/CMOS) dapat diatur antara 5-15Vpp, sesuai
besarnya
tegangan yang kompatibel dengan CMOS.
5. DC Offset: Untuk memberikan offset (tegangan DC) pada sinyal +/-
10V. Tarik dan
putar searah jarum jam untuk mendapatkan level tegangan DC positif,
atau putar
ke arah yang berlawanan untuk mendapatkan level tegangan DC
negatif. Jika
tombol ini tidak ditarik, keluaran dari generator sinyal adalah
murni tegangan AC.
Misalnya jika tanpa offset, sinyal yang dikeluarkan adalah sinyal
dengan amplitude
berkisar +2,5V dan -2,5V. Sedangkan jika tombol offset ini ditarik,
tegangan yang
dikeluarkan dapat diatur (dengan cara memutar tombol tersebut)
sehingga sesuai
tegangan yang diinginkan (misal berkisar +5V dan 0V).
6. Amplitude output: Putar searah jarum jam untuk mendapatkan
tegangan output
yang maksimum, dan kebalikannya untuk output -20dB. Jika tombol
ditarik, maka
output akan diperlemah sebesar 20dB.
7. Selektor fungsi: Tekan salah satu dari ketiga tombol ini untuk
memilih bentuk
gelombang output yang diinginkan
8. Terminal output utama: terminal yang mengelurakan sinyal output
utama
9. Tampilan pencacah (counter display): tampilan nilai frekuensi
dalam format 6x0,3"
10. Selektor range frekuensi: Tekan tombol yang relevan untuk
memilih range
frekuensi yang dibutuhkan.
11. Pelemahan 20dB: tekan tombol untuk mendapat output tegangan
yang
diperlemah sebesar 20dB
Lampiran F: Prinsip Kerja Osiloskop
Bagian-bagian Osiloskop
Osiloskop merupakan alat ukur dimana bentuk gelombang sinyal
listrik yang diukur akan
tergambar pada layer tabung sinar katoda. Diagram bloknya dilihat
pada Gambar G-1.
Gambar F-1 Diagram Blok Osiloskop
Gambar F-2 Tabung Sinar Katoda atau Cathodde Ray Tube (CRT)
52 Lampiran F: Prinsip Kerja Osiloskop
1. Elektron diemisikan (dipancarkan) dari katoda yang
dipanaskan
2. Tegangan kisi menentukan jumlah elektron yang dapat diteruskan
(untuk
meintensitaskan gambar pada layer)
3. Tegangan pada anoda 1 dan 2 menentukan percepatan yang diperoleh
elektron-
elektron mempunyai energi kinetik yang cukup tinggi pada saat
menunbuk layer
4. Kedua pelat defleksi X dan Y bersifat sebagai kapasitor yang
memberikan medan
listrik pada aliran elektron yang melaluinya
5. Simpangan (defleksi) elektron pada layer ditentukan oleh besar
tegangan yang
diberikan pada kedua pelat defleksi ini
6. Tegangan pada pelat defleksi Y didapat dari sinyal input Y,
sehingga simpangan
vertikal pada layer akan sebanding dengan tegangan sinyal input
Y
7. Tegangan pada pelat defleksi X didapat dari generator “time
base” yang
memberikan tegangan berupa gigi gergaji, mengakibatkan simpangan
horizontal
bergerak dari kiri ke kanan secara linier
8. Pada layer tabung sinar katoda akan didapatkan gambar sesuai
dengan tegangan
sinyal input Y yang tergambar secara linier dari kiri ke
kanan
9. Lapisan phosphor pada layar osiloskop menyebabkan layar akan
berpencar pada
tempat-tempat yang dikenal elektron
Penguat Y ( Penguat Vertikal) Penguat Y akan memperkuat sinyal
input Y, sebelum diteruskan pada pelat defleksi Y. Pada
input penguat ini, ditambahkan peredam yang dinilai redamannya akan
menentukan besar
simpangan gambar pada layar. Suatu tegangan searah (dc) ditambahkan
pada sinyal input Y,
untuk dapat mengatur letak gambar dalam arah vertikal
Gambar F-3 Diagram penggerak bean elektron vertikal osiloskop
Lampiran F: Prinsip Kerja Osiloskop 53
Generator “Time Base” dan Penguat X (Penguat Horizontal)
Gambar F-4 Pola sinyal sweep (horisontal) dan blanking layar
osiloskop
Generator “time base” menghasilkan tegangan “sweep” berbentuk gigi
gergaji, yang
dihasilkan oleh suatu multivibrator untuk diberikan pada pelat
defleksi X. Dari bentuk
tegangan sweep ini dapat terlihat bahwa simpangan horizontal pada
layar akan bergerak dari
kiri ke kanan secara linier, kemudian dengan cepat kembali lagi ke
kiri.
Pergerakan berlangsung berulang kali sesuai dengan frekuensi dari
sinyal generator time base
ini. Gambar yang diinginkan diperoleh pada layar, hanyalah yang
terjadi pada saat pergerakan
dari kiri ke kanan (“rise periode”). Gambar yang ingin diperoleh
pada layar, hanyalah yang
terjadi pada saat pergerakan dari kanan ke kiri (“fly back period”)
harus ditiadakan, karena
hanya akan mengacaukan pengamatan
Untuk dapat memadamkan intensitas gambar selama periode “fly back”
ini, maka pada kisi
tabung sinar katoda diberikan sinyal “blanking”.
54 Lampiran F: Prinsip Kerja Osiloskop
Gambar F-5 Skema konversi waktu ke jarak pada layar
Sinyal “blanking” akan menghentikan aliran elektron dalam tabung
katoda selama setiap
perioda “fly back”. Bila pada pelat defleksi X diberikan tegangan
berupa gigi gergaji, dan pada
pelat defleksi Y diberikan tegangan sesuai dengan input sinyal Y,
maka pada layar akan
diperoleh lintasan gambar sinyal input Y sebagai fungsi waktu.
Untuk dapat mengadakan
persamaan, maka sinyal dari generator “time base” harus dikalibrasi
terhadap waktu.
Penguat X memperkuat sinyal dari generator “time base” sebelum
dihubungkan pada pelat
defleksi X. Suatu tegangan dc ditambahkan pada sinyal generator
“time base”, untuk
mengatur letak gambar dalam arah horizontal (x-pos).
Rangkaian “Trigger”
Tugas utama dari rangkaian trigger adalah gambar yang diperoleh
pada layar selalu diam
(tidak bergerak). Rangkaian trigger mendapat input dari penguat Y,
dan outputnya yang
Lampiran F: Prinsip Kerja Osiloskop 55
berupa pulsa-pulsa, akan menjalankan generator “time base”. Pulsa
yang dihasilkan oleh
rangkaian ini, selalu bersamaan dengan permulaan perioda dari
sinyal input Y.
Dengan adanya pulsa “trigger” ini, maka sinyal dari generator “time
base” selalu seiring
dengan sinyal input Y, sehingga gambar pada layar tidak akan
bergerak
Gambar F-6 Diagram pembentukan sinyal sweep
Stabilitas
1. Stabilitas power supply
3. Stabilitas fermis setiap komponen
4. Stabilitas terhadap gangguan luar
Semua faktor tersebut menentukan hasil yang diperoleh pada
layar
Osiloskop “Dual Trace”
Dengan pertolongann suatu saklar elektronik dapat diamati dua
sinyal sekaligus pada layar.
Saklar elektronik ini mengatur kerja dari pre amplifier A dan B
secara bergantian seiring
dengan sinyal dari generator time base. Saklar elektronik tak akan
bekerja, bila hanya satu
kanal saja yang dipergunakan.
56 Lampiran F: Prinsip Kerja Osiloskop
Ada dua mode untuk dual trace: Chop dan Alternate. Pada mode chop,
penggambaran kedua
kurva dilakuakn selang seling sepanang sweep kiri ke kanan,
sedangkan mode alternate
dilakuakn bergiliran satu kanal kiri ke kanan berikutnya kanal ke
dua dst.
Kalibrator
Osiloskop biasanya dilengkapi dengan suatu sinyal kalibrasi yang
mempunyai bentuk
tegangan serta periode tertentu. Dengan mengamati sinyal ini pada
layar, maka “time/div”
dan “volt/div” osiloskop dapat dikalibrasi.
Probe dan Peredam
fasa ataupun osilasi disebabkan adanya kapasitas pada kabel yang
digunakan. Jenis probe
tertentu dapat digunakan di sini untuk mengkompensasikan hal
tersebut . Peredam
digunakan apabila tegangan sinyal yang akan diukur jauh melampaui
kemampuan dari
osiloskop
Gambar F-8 Tampilan Muka Osiloskop
Pada tampak muka osiloskop tombol yang ada dikelompokkan dalam
tanda garis sesuai sinyal
dan besaran yang hendak diatur penampilannya. Berikut tombol-tombol
pada osiloskop:
Lampiran F: Prinsip Kerja Osiloskop 57
1. Intensitas: mengatur intensitas cahaya pada layar.
2. Fokus : mengatur ketajaman gambar yang terjadi pada layar.
3. Horizontal dan Vertikal: mengatur kedudukan gambar dalam arah
horizontal dan
vertical.
4. Volt/Div (atau Volts/cm), ada 2 tombol yang konsentris. Tombol
ditempatkan pada
kedudukan maksimum ke kanan (searah dengan jarum jam) menyatakan
osiloskop
dalam keadaan terkalibrasi untuk pengukuran. Kedudukan tombol di
luar
menyatakan besar tegangan yang tergambar pada layar per kotak (per
cm) dalam
arah vertikal.
5. Time/Div (atau Time/cm), ada 2 tombol yang konsentris. Tombol di
tengah pada
kedudukan maksimum ke kanan (searah dengan jarum jam) menyatakan
osiloskop
dalam keadaan terkalibrasi untuk pengukuran. Kedudukan tombol
diluar
menyatakan factor pengali untuk waktu dari gambar pada layar dalam
arah
horizontal.
6. Sinkronisasi: mengatur supaya pada layar diperoleh gambar yang
tidak bergerak.
7. Slope: mengatur saat trigger dilakukan, yaitu pada waktu sinyal
naik (+) atau pada
waktu sinyal turun (-).
8. Kopling: menunjukan hubungan dengan sinyal searah atau
bolak-balik.
9. External Trigger: Trigger dikendalikan oleh rangkaian di luar
osiloskop. Pada
kedudukan ini fungsi tombol “sinkronisasi”, “slope” dan “kopling”
tidak dapat
dipergunakan.
10. Internal Trigger: trigger dikendalikan oleh rangkaian di dalam
osiloskop. Pada
kedudukan ini fungsi tombol “sinkronisasi”, “slope” dan “kopling”
dapat
dipergunakan.