08 Frequency Meter

14
LAPORAN 08 PRAKTIKUM PERANCANGAN SISTEM ELEKTRONIKA FREQUENCY METER Disusun oleh : ABDUL HARIS HERYANI 06502241010 JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

Transcript of 08 Frequency Meter

Page 1: 08 Frequency Meter

LAPORAN 08

PRAKTIKUM PERANCANGAN SISTEM ELEKTRONIKA

FREQUENCY METER

Disusun oleh :

ABDUL HARIS HERYANI

06502241010

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2009

Page 2: 08 Frequency Meter

A. KOMPETENSI

1. Dapat merancang alat ukur

2. Merancang batas ukur

3. Dapat mengkalibrasi

B. SUB KOMPETENSI

1. Memilih landasan teori yang relevan

2. Menerapkan prosedur perancangan alat ukur frekuensi

3. Menggambar diagram rangkaian

4. melakukan pengamatan dan penyajian data

5. menganalisis data dan menyimpulkan

6. mendiskripsikan prinsip kerja alat ukur dan unjuk kerja

7. Menyusun daftar komponen yang diperlukan

8. Mengkalibrasi alat ukur frekuensi

C. DASAR TEORI

Pedoman rancangan Praktek:

1. Membuat counter (lihat teori counter)

2. Monostable Multivibrator : Td (waktu tunda) 1,1(RC)(lihat teori IC555 sebagai

Monostable Multivibrator

3. Schmitt trigger lihat (teori pembentuk gelombang kotak)

4. Gerbang NAND, AND, (lihat teori logika)

5. Seven segment dan dekoder (lihat teori seven-segment dan dekoder)

6. Trafo (lihat teori trafo)

7. Kerja sistem diharapkan sistem pengukur frekuensi dapat mengukur setiap frekuensi

yang masuk (Analog/Digital), bila frekuensi melebihi batas kemampuan alat ukur terjadi

overflow dan berhenti pada angka 99. disediakan saklar sebagai pemilih batas ukur

untuk menyesuaikan obyek yang diukur, dan dilengkapi dengan saklar reset untuk

mengembalikan counter ke posisi nol

8. Kalibrasi bila terjadi silisih antara frekuensi masukan dan keluaran, perlu mengubah

variabel pewaktuan agar terjadi kesesuaian.

9. Lay-out Sistem

Page 3: 08 Frequency Meter

D. ALAT/INSTRUMEN

E. KESELAMATAN KERJA

Kerapihan pengawatan, perhatikan pemasangan polaritas sumber tegangan, pemasangan

saklar jangan sampai hubung singkat, pengaturan frek. WG dan frek. LA.

F. LANGKAH KERJA

1 Membuat analisis kebutuhan sebuah rangkaian pengukur frekuensi dengan mengguna-

kan time base dan counter yang mengukur setiap frekuensi sinyal masukan baik analog

maupun digital, dengan tampilan 3 digit seven segment yang telah terkodekan, tampilan

overflow (999), saklar pemilih batas ukur (gunakan 2 pilihan batas ukur), saklar reset,

dan saklar masukkan sinyal digital/analog

2 Langkah-langkah perancangan

a. Membuat pencacah modulo 100 berbasis IC 7490 beserta tampilan seven segment

terdekodekan.

b. Membuat sebuah monostabil-multivibrator dengan dua time base (batas ukur X1

dan X10)

c. Membuat rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsa

Frekuensi analog yang

diukur

Pewaktuan

PencacahGerbang

Pembentuk

pulsa

Pensaklaran PenampilOverflow

Logik analiser

Lampu Indikator

Decoded 7 segment

Catu Daya DC 5V

CRO

Pembangkit pulsa

IC555, IC 7490, IC NOT SCHMIT TRIGER, IC AND, IC

NAND

Page 4: 08 Frequency Meter

d. Menghubungkan a, b, c, dan overflow seperti pada gambar lay-out dengan gerbang

logika

e. Mengkalibrasikan hasil tampilan dengan mengatur time base

f. Mengamati hasil bentuk gelombang pada titik strategis dengan CRO/logik anlyser.

g. Mengubah semua rangkaian dalam bentuk simbol dengan menggunakan IC (bila ada)

h. Menyimpan semua rangkaian dan pengamatan kedalam Word prsesor dan print-out

hasil nya sebagai laporan sementara

G. HASIL DAN ANALISA

1 Membuat analisis kebutuhan sebuah rangkaian pengukur frekuensi dengan

menggunakan time base dan counter yang mengukur setiap frekuensi sinyal masukan

baik analog maupun digital, dengan tampilan 3 digit seven segment yang telah

terkodekan, tampilan overflow (999), saklar pemilih batas ukur (gunakan 2 pilihan

batas ukur), saklar reset, dan saklar masukkan sinyal digital/analog

2 Langkah-langkah perancangan

a. Membuat pencacah modulo 100 berbasis IC 7490 beserta tampilan seven segment

terdekodekan.

b. Membuat sebuah monostabil-multivibrator dengan dua time base ( batas ukur X 1 dan

X10)

c. Membuat rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsa

d. Menghubungkan a, b, c, dan overflow seperti pada gambar lay-out dengan gerbang logika

e. Mengkalibrasikan hasil tampilan dengan mengatur time base

f. Mengamati hasil bentuk gelombang pada titik strategis dengan CRO/logik anlyser.

g. Mengubah semua rangkaian dalam bentuk simbol dengan menggunakan IC (bila

ada)

h. Menyimpan semua rangkaian dan pengamatan kedalam Word prsesor dan print-out

hasil nya sebagai laporan sementara

Page 5: 08 Frequency Meter

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 99

H. HASIL DAN ANALISA

a. Membuat pencacah modulo 100 berbasis IC 7490 beserta tampilan seven segment

A

B

C

D

A

B

C

D

SATUAN

PULUHAN

A

B

C

D

A

B

C

D

SATUAN

PULUHAN

Terlihat dari logic

analyzer bahwa

rangkaian merupakan

pencacah modulo

100, rangkaian ini

menggunakan dua

buah IC 7490, dimana

untuk input IC

pertama didapat dari

sumber clock dan

untuk input IC kedua

didapat dari QD IC

kedua. Dan pin RO1

dan RO2 masing-

masing IC disatukan.

Page 6: 08 Frequency Meter

b. Membuat sebuah monostabil-multivibrator

Dengan menggunakan C = 0.1 µF

Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:

td = 1.1 RA C

= 1.1 x 9.13x106 x 0.1x10-6

= 1.0043

Dapat diketahui bahwa td dari rangkaian monostabil multivibrator dengan C = 0.01 µF ini

jika dilihat pada tabel keterangan adalah bernilai 1.0046.

Sehingga bisa diperoleh selisih antara td perhitungan dan td praktek yaitu:

td = 1.0046 – 1.0043 = 0.0003Δ

Page 7: 08 Frequency Meter

Dengan menggunakan C = 1 µF

Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:

td = 1.1 RA C

= 1.1 x 913x103 x 1x10-6

= 1.0043

Dapat diketahui bahwa td dari rangkaian monostabil multivibrator dengan C = 0.01 µF ini

jika dilihat pada tabel keterangan adalah bernilai 1.0046.

Sehingga bisa diperoleh selisih antara td perhitungan dan td praktek yaitu:

td = 1.0043 – 1.0030 = 0.0013Δ

Page 8: 08 Frequency Meter

c. Membuat rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsa

Pada rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsa ini, digunakan schmitt

trigger (sebagai pengubah gelombang), dimana untuk masukan dari schmitt trigger

diperoleh dari clock source pembangkit gelombang kotak dengan nilai frekuensi

100Hz/50%. Untuk selanjutnya keluaran dari schmitt trigger akan diteruskan pada pin

clock IC.

d. Menghubungkan a, b, c, dan overflow seperti pada gambar lay-out dengan gerbang logika

Monostabil multivibrator

overflow

Pencacah modulo 100 Gerbang

AND

Pembentuk gelombang

kotak

Page 9: 08 Frequency Meter

Rangkaian diatas merupakan gabungan dari beberapa rangkaian sebelumnya, yaitu

rangkaian pencacah modulo 100, rangkaian pembentuk gelombang kotak dan gerbang

AND, rangkaian monostabil multivibrator dan overflow.

gerbang AND mendapat dua masukan, yaitu pertama dari clock (pembangkit

gelombang kotak yang dihubungkan schmitt trigger) dan kedua dari output IC 555.

Keluaran dari gerbang AND digunakan sebagai masukan pada clock IC 7490.

rangkaian overflow merupakan rangkaian JKFF, dimana J dan K digabung dan

dihubunkan pada vcc, clear-nya dihubungkan dengan RO1 dan RO2 masing-masing

IC 7490, clocknya merupakan output dari sebuah gerbang AND 4 input, dengan input

dari 7segment.

Hasil percobaan:

Page 10: 08 Frequency Meter

dengan R = 900KΩ/5%, C = 0.1 µF dan clock source 100Hz/50%, maka didapatkan

penghitungan pada pencacah modulo 100 didapatkan nilai 10, dan tidak terjadi

overflow serta td bernilai 62.4499x10-3

Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:

td = 1.1 RA C

= 1.1 x 900x103 x 0.1x10-6

= 99x10-3

Sehingga selisih antara td perhitungan dan td

praktek:

td = 99x10Δ -3 - 62.4499x10-3 = 36.5501 x10-3

dengan R = 900KΩ/5%, C = 1 µF dan clock source 100Hz/50%, maka didapatkan

penghitungan pada pencacah modulo 100 didapatkan nilai 98 (kurang tepat), dan

tidak terjadi overflow serta td bernilai 62.4499x10-3

Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:

td = 1.1 RA C

= 1.1 x 900x103 x 1x10-6

= 990x10-3

Sehingga selisih antara td perhitungan dan td

praktek:

td = 990x10Δ -3 – 708.3226x10-3 = 281.6774 x10-3

Pada output IC 555, Red indikator menyala, mengindikasikan bahwa sebenarnya IC

555 belum berhenti, hal ini juga terlihat dari timing diagram diatas(belum ada garis

turun, sebagai indikasi IC 555 belum bekerja 1 clock penuh).

Page 11: 08 Frequency Meter

dengan R = 910KΩ/5%, C = 1 µF dan clock source 100Hz/50%, maka didapatkan

penghitungan pada pencacah modulo 100 didapatkan nilai 00 dan terjadi overflow

serta td bernilai 751.4661x10-3 (0.7514661).

Dari rangkaian diatas, maka waktu tunda dapat dihitung sebagai berikut:

td = 1.1 RA C

= 1.1 x 910x103 x 1x10-6

= 1.001

Sehingga selisih antara td perhitungan dan td praktek:

td = 1.001– 0.7514661= 0.2945331Δ

Pada output IC 555, Red indikator menyala, mengindikasikan bahwa sebenarnya IC 555

belum berhenti(terlihat pada timing diagram), dan overflow diindikasikan dengan red

indikator yang menyala dari keluaran JKFF.

I. KESIMPULAN

a. Untuk membuat sebuah perancangan, langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

1) Membuat pencacah modulo 100 berbasis IC 7490 beserta tampilan seven segment

2) Membuat sebuah monostabil-multivibrator

3) Membuat rangkaian pengubah gelombang sinus ke bentuk pulsaza

4) Menghubungkan a, b, c, dan overflow seperti pada gambar lay-out dengan gerbang logika

b. Terdapat selisih nilai td antara td perhitungan dengan hasil td praktek, tetapi

perbedaannya tidak terlalu signifikan (bernilai 10-3)