LAPORAN PRAKTIKUM
INSTRUMENT
PERCOBAAN IV
( CRO (CHATODA RAY
OSILOSCOPE )
OLEH :
NAMA
: ZOE TRIANI SYAFI’I
STAMBUK :
A1C3 13 094
JURUSAN :
PENDIDIKAN FISIKA
KELOMPOK : 9 B
ASISTEN :
SARLY
LABORATORIUM PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS HALUOLEO
KENDARI
2015
CRO (CHATODA RAY OSCILLOSCOPE)
A.
Pendahuluan
1.
Latar
Belakang
Osiloskop merupakan sebuah perangkat atau alat bantu
yang biasa digunakan untuk menganalisa frekuensi yang terdapat didalam
perangkat elektronika, dan biasanya yang sering digunakan oleh para teknisi
pesawat televisi. Osiloskop
sinar katoda (cathode ray oscilloscop,
selanjutnya disebut CRO) adalah instrumen laboratorium yang sangat bermanfaat
dan terandalkan yang digunakan untuk pengukuran dan analisa bentuk-bentuk
gelombang dan gejala lain dalam rangkaian-rangkaian elektronik. Pada dasarnya
CRO adalah alat pembuat grafik atau gambar (plotter)
X-Y yang sangat cepat yang memperagakan sebuah sinyal masukan terhadap sinyal
lain atau terhadap waktu. Pena (“stylus”) plotter
ini adalah sebuah bintik cahaya yang bergerak melalui permukaan layar dalam
memberi tanggapan terhadap tegangan-tegangan masukan. Dalam pemakaian CRO yang
biasa, sumbu X atau masukan horizontal adalah tegangan tanjak (ramp voltage) linear yang dibangkitkan
secara internal, atau basis waktu (time
base) yang secara periodik menggerakkan bintik cahaya dari kiri ke kanan
melalui permukaan layar. Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan ke sumbu Y
atau masukan vertikal CRO, menggerakkan bintik ke atas dan ke bawah sesuai
dengan nilai sesaat tegangan masukan. Selanjutnya bintik tersebut menghasilkan jejak
berkas layar pada gambar yang menunjukkan variasi tegangan masukan sebagai
fungsi dari waktu. Bila tegangan masukan berulang dengan laju yang cukup cepat,
gambar akan kelihatan sebagai sebuah pola yang diam pada layar. Dengan demikian
CRO melengkapi suatu cara pengamatan tegangan yang berubah terhadap waktu
(Tooley, 2002).
Di samping
tegangan, CRO dapat menyajikan gambaran visual dari berbagai fonemena dinamik
melalui pemakaian transduser yang mengubah arus, tekanan, regangan, temperatur,
percepatan, dan banyak besaran fisis lainnya menjadi tegangan. CRO digunakan
untuk menyelidiki bentuk gelombang, peristiwa transien dan besaran lainnya yang
berubah terhadap waktu dari frekuensi yang sangat rendah ke frekuensi yang
sangat tinggi. Pencatatan kejadian ini dapat dilakukan oleh kamera khusus yang
ditempelkan ke CRO guna penafsiran kuantitatif.
Osiloskop
sinar katoda dapat digunakan untuk bermacam-macam pengukuran besaran fisika.
Besaran listrik yang dapat diukur dengan menggunakan alat itu antara lain
tegangan searah, tegangan bolak-balik, arus searah, arus bolak-balik, waktu,
sudut fasa, frekuensi, dan untuk bermacam kegiatan penilaian bentuk gelombang
seperti waktu timbul dan waktu turun. Banyak besaran nirlistrik seperti
tekanan, gaya tarik, suhu, dan kecepatan dapat diukur dengan menggunakan
tranduser sebagai pengubah ke besaran tegangan (Bueche, 2006).
Berdasarkan informasi
tentang osiloskop yang telah dijelaskan diatas, maka perlu dilakukan suatu
praktikum untuk mengukur beda potensial AC dan DC, dan menentukan hubungan
nilai Vpp dan nilai Vrms pada tegangan AC dan DC.
2.
Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai
dalam pelaksanaan praktikum ini, praktikan diharapkan dapat:
1.
Mengukur beda potensial AC
dan DC.
2.
Menentukan hubungan nilai Vpp
dan nilai Vrms.
B.
Landasan
Teori
Chatoda Ray Osiloscope, atau yang sering diterjemahkan sebagai Osiloskop Sinar Katoda (OSIKA),
adalah alat yang sering digunakan dalam pengukuran-pengukuran besaran
elektronika, seperti alat pengukur multimeter yang digunakan untuk mengukur tegangan AC, tegangan DC, arus
AC, arus DC, tahanan suatu rangkaian, maka osiloskop mempunyai kemampuan yang
melebihi multimeter.
Tidak seperti multimeter yang hanya digunakan untuk mengukur
tegangan AC pada 50 Hz saja, tetapi dengan OSIKA kita dapat mengukur tegangan AC yang mempunyai frekuensi
0-35MHz. Keunggulan lain dari OSIKA sebagai pengukur tegangan adalah alat
tersebut mempunyai input impedansi yang tinggi (orde M. Ohm) hingga secara
praktis tidak membebani sistem yang di ukur. Secara tidak langsung OSIKA juga
digunakan untuk mengukur besaran-besaran seperti percepatan, tekanan, suhu dan
lain-lain, karena besaran ini dengan pertolongan suatu tranduser dapat diubah
menjadi tegangan listrik. Proses yang terjadi itu tidak lain adalah lintasan
elektron dalam suatu medan listrik. Pada saat ini selain bidang Fiska ada juga
bidang-bidang sains lainnya yang biasa menggunakan OSIKA, karena dalam OSIKA
ada bagian yang berfungsi untuk memfokuskan berkaselektron ke taber/layar yang
mana bagian tersebut dikenal istilah lensa listrik (Zemansky, 1992).
Osiloskop
sangat penting untuk analisa rangkaian elektronik.Osiloskop penting bagi para
montir alat-alat listrik, para teknisi dan peneliti pada bidang elektronika dan
sains karena dengan osiloskop kita dapat mengetahui besaran-besaran listrik
dari gejala-gejala fisis yang dihasilkan oleh sebuah transducer.Para teknisi
otomotif juga memerlukan alat ini untuk mengukur getaran/vibrasi pada sebuah
mesin.Jadi dengan osiloskop kita dapat menampilkan sinyal-sinyal listrik yang
berkaitan dengan waktu(Tooley,
2002).
C. Metode Praktikum
1. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum Chatoda Ray Osilloscope (CRO), dapat dilihat pada Tabel 4.1
berikut:
Tabel 4.1. Alat dan Bahan Praktikum Chatoda Ray Osilloscope (CRO)
|
No
|
Alat
dan Bahan
|
Fungsi
|
|
1
|
CRO (Osiloskop)
|
Untuk menampilkan bentuk gelombang, mengukur
tegangan, dan menampilkan skala.
|
|
2
|
Power
Supply
|
Sebagai sumber tegangan.
|
|
3
|
Kabel Penghubung
|
Untuk menghubungkan power supply dengan osiloskop dan multimeter.
|
|
4
|
Generator Sinyal (AFG)
|
Sebagai pembangkit sinyal.
|
|
5
|
Multimeter
|
Untuk mengukur tegangan
|
2. Prosedur Kerja
Prosedur
kerja pada percobaan Chatoda Ray
Osilloscope (CRO), sebagai berikut:
a. Memasukan
kabel porbe ke chanel 1 osiloskop
b. Mengkalibrasi
sweep time/div dan volt/div,
dengan menghubungkan probe ke sumber
sinyal acuan dan mengatur tombol kalibrasinya hingga sesuai tegangan dan
frekuensi acuan.
c. Menghidupkan
power supply, kemudian mengukur beda
potensial dengan multimeter dengan mode DC, untuk tegangan 3 Volt, 6 Volt , 9
Volt dan 12 Volt.
d. Menghubungkan
power supply dengan osiloskop untuk
pembacaan skala.
e.
Mengulangi
langkah 3 sampai 4 untuk mode AC.
D. Hasil dan Pembahasan
1. Hasil
a. Data Pengamatan
1. Mengkalibrasi
Osiloskop
Diketahui: 
Ditanyakan: 
Penyelesaian:
2.
Mengamati Penentuan Skala
a. Tegangan
DC
Tabel 4.2. Data Pengamatan Tegangan
DC
|
Vsumber(Volt)
|
Vmultimeter(Volt)
|
Skala
|
|
3
|
3,218
|
6
|
|
6
|
6,12
|
11
|
|
9
|
9,27
|
16
|
|
12
|
12,16
|
20
|
b. Tegangan
AC
Tabel 4.3. Data Pengamatan Teganagan
AC
|
Vsumber(Volt)
|
Vmultimeter(Volt)
|
Skala
|
|
3
|
3,215
|
10
|
|
6
|
6,41
|
19
|
|
9
|
9,90
|
30
|
|
12
|
13,18
|
39
|
b.
Analisis
Data
a. Menghitung
Vpp
v Tegangan DC
·
Untuk
Data 1
Vpp
= 0,5 x 0,2 x 6
= 0,6 Volt
·
Untuk Data 2
Vpp = 0,5 x 0,2 x 11
= 1,1 Volt
·
Untuk
Data 3
Vpp =
0,5 x 0,2 x 16
= 1,6 Volt
·
Untuk data 4
Vpp =
0,5 x 0,2 x 20
= 2 Volt
v Tegangan AC
·
Untuk
Data 1
Vpp = 0,5 x 0,2 x 10
= 1 Volt
·
Untuk Data 2
Vpp
= 0,5 x 0,2 x 19
= 1.9 Volt
·
Untuk
Data 3
Vpp
= 0,5 x 0,2 x 30
= 3 Volt
·
Untuk data 4
Vpp
= 0,5 x 0,2 x 379
= 3,9
Volt
b. Menghitung
Vrms
v
Untuk
Tegangan DC
= Volt
v
Untuk
Tegangan AC
lt
2.
Pembahasan
Osiloskop sinar katoda (cathode
ray oscilloscop, selanjutnya disebut CRO) adalah instrumen laboratorium
yang sangat bermanfaat dan terandalkan yang digunakan untuk pengukuran dan
analisa bentuk-bentuk gelombang dan gejala lain dalam rangkaian-rangkaian
elektronik. Pada dasarnya CRO adalah alat pembuat grafik atau gambar (plotter) X-Y yang sangat cepat yang
memperagakan sebuah sinyal masukan terhadap sinyal lain atau terhadap waktu.
Pena (“stylus”) plotter ini adalah
sebuah bintik cahaya yang bergerak melalui permukaan layar dalam memberi
tanggapan terhadap tegangan-tegangan masukan.Dalam pemakaian CRO yang biasa,
sumbu X atau masukan horizontal adalah tegangan tanjak (ramp voltage) linear yang dibangkitkan secara internal, atau basis
waktu (time base) yang secara
periodik menggerakkan bintik cahaya dari kiri ke kanan melalui permukaan layar.
Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan ke sumbu Y atau masukan vertikal CRO, menggerakkan
bintik ke atas dan ke bawah sesuai dengan nilai sesaat tegangan masukan.
Selanjutnya bintik tersebut menghasilkan jejak berkas layar pada gambar yang
menunjukkan variasi tegangan masukan sebagai fungsi dari waktu. Bila tegangan
masukan berulang dengan laju yang cukup cepat, gambar akan kelihatan sebagai
sebuah pola yang diam pada layar. Dengan demikian CRO melengkapi suatu cara
pengamatan tegangan yang berubah terhadap waktu.
Dalam percobaan ini, kami akan mengukur beda potensial AC
dan DC dan menentukan hubungan nilai Vpp dan nilai Vrms untuk tegangan AC dan
DC. Adapun perlakuan yang pertama kami lakukan adalah mengkalibrasi osiloskop
untuk menentukan div/skalanya, dimana hasil yang diperoleh untuk div/skalanya
adalah 0.2. Perlakuan yang selanjutnya
kami lakukan dalam percobaan ini adalah mengukur beda potensial tegangan AC dan
DC untuk masing-masing sumber tegangan dengan menggunakan multimeter. Sumber
tegangan yang digunakan masing-masing adalah 3 V, 6 V, 9 V, dan 12 V. Untuk
tegangan DC dengan sumber tegangan 3 V beda potensialnya sebesar 3.218 V,
sumber tegangan 6 V beda potensialnya sebesar 6.12 V, sumber tegangan 9 V beda
potensialnya sebesar 9.27 V, dan sumber tegangan 12 V beda potensialnya sebesar
12.16 V. Dari masing-masing sumber tegangan yang digunakan, maka kita dapat
menentukan besarnya skala pada masing-masing sumber tegangan tersebut dengan
menghubungkannya ke osiloskop. Hasil yang diperoleh untuk tegangan DC dengan
sumber tegangan 3 V skalanya adalah 6, sumber tegangan 6 V skalanya adalah 11,
sumber tegangan 9 V skalanya adalah 16, dan sumber tegangan 12 V skalanya
adalah 20. Untuk tegangan AC dengan sumber tegangan 3 V beda potensialnya
sebesar 3.215 V, sumber tegangan 6 V beda potensialnya sebesar 6.41 V, sumber
tegangan 9 V beda potensialnya sebesar 9.90 V, dan sumber tegangan 12 V beda
potensialnya sebesar 13.18 V. Dari masing-masing sumber tegangan yang
digunakan, maka kita dapat menentukan besarnya skala pada masing-masing sumber
tegangan tersebut dengan menghubungkannya ke osiloskop. Hasil yang diperoleh
untuk tegangan AC dengan sumber tegangan 3 V skalanya adalah 10, sumber
tegangan 6 V skalanya adalah 19, sumber tegangan 9 V skalanya adalah 30, dan
sumber tegangan 12 V skalanya adalah 39.
Dalam percobaan ini, kegiatan yang selanjutnya kami lakukan
adalah menghitung besarnya Vpp dan Vrms untuk tegangan AC dan DC untuk
masing-masing tegangan sumber. Adapun sumber tegangan yang digunakan adalah
sama dengan perlakuan sebelumnya, yaitu 3 V, 6 V, 9 V, dan 12 V. Nilai Vpp
untuk tegangan DC dengan sumber tegangan 3 V sebesar 0.6 V, sumber tegangan 6 V
sebesar 1.1 V, sumber tegangan 9 V sebesar 1.6 V, dan sumber tegangan sebesar 2
V. Sedangkan nilai Vpp untuk tegangan AC dengan sumber tegangan 3 V sebesar 1
V, sumber tegangan 6 V sebesar 1.9 V, sumber tegangan 9 V sebesar 3 V, dan
sumber tegangan sebesar 3.9 V. Adapun nilai Vrms untuk tegangan DC dapat
diperoleh dengan cara membagi nilai Vpp untuk tegangan sumber 3 V dengan akar
dua dan hasilnya adalah 0.424 V, sedangkan nilai Vrms untuk tegangan AC dapat
diperoleh dengan cara membagi nilai Vpp untuk tegangan sumber 3 V dengan dua
akar dua dan hasilnya adalah 0.707 V.
Berdasarkan
analisis yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa nilai Vpp
berbanding lurus dengan nilai Vrms, apabila nilai Vpp nya tinggi maka nilai
Vrms nya juga tinggi, begitupun sebaliknya jika nilai Vpp nya rendah maka nilai
Vrms nya juga rendah.
E.
Penutup
1.
Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang
telah kami lakukan maka kita dapat menarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
a. Semakin besar tegangan sumber yang diberikan
maka isyarat gelombang masukannya mempunyai skala yang besar sehingga beda
potensial yang diperoleh juga akan semakin besar.
b.
Hubungan
antara Vpp dan Vrms saling tegak lurus dimana keduanya dipengaruhi oleh besar
skala yang dihasilkan oleh tegangan yang diberikan. Dimana jika semakin besar
tegangan maka skala yang dihasilkan juga akan semakin besar hal tersebut dapat
kita lihat dalam bentuk tampilan gelombang pada osiloskop.
2.
Saran
Adapun saran yang dapat saya ajukan pada percobaan kali ini
adalah untuk pihak laboratorium sebaiknya perlakuan yang dilakukan dalam
percobaan ini dimodifikasi lagi dan alat-alat yang digunakan diperbanyak
dan.diperbarui. Adapun untuk asisten, menurut saya sudah baik dan bijaksana
dalam membimbing kami dan semoga ini dapat dipertahankan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar