RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI …papers.sttn-batan.ac.id/prosiding/2015/21.pdf ·...

7
RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI DETEKTOR NUKLIR Nugroho Tri Sanyoto 1 Zumaro 2 , Sudiono 3 , 1) STTN BATAN, Yogyakarta, Indonesia, [email protected] 2) STTN BATAN, Yogyakarta, Indonesia, [email protected] 3) STTN BATAN, Yogyakarta, Indonesia, [email protected] ABSTRAK RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI DETEKTOR NUKLIR. Telah di rancang Sistem Pembangkit Pulsa Simulasi Detektor Nuklir yang memiliki kesamaan, baik dari segi penggunaan dan manfaat dengan pembangkit pulsa standar yang sering di kenal sebagai ORTEC dan BNC. Pembuatan sistem pembangkit pulsa dalam penelitian ini terdiri dari beberapa modul utama dan pendukung, yakni modul Mikrokontroler, modul Digital to Analog Converter (DAC), modul Penguat Operasional Amplifier, dan LCD yang digunakan sebagai penampil program. Sistem pembangkit pulsa simulasi detektor nuklir yang di buat dengan menggunakan ATmega 32 menghasilkan keluaran DAC sebesar 4.18 volt, dengan penguatan maksimal 8,61 volt. Jangkauan frekuensi pada alat ini adalah 50 Hz 1500 Hz, yang memiliki linieritas sebesar 0,9985. Nilai Rise Time yang di dapat sebesar 200ns 400 ns dengan linieritas sebesar 0,9989. Angka pengukuran pada Decay Time di titik 300 μs sebesar 322,97 yang berarti memiliki angka kesalahan sebesar 7,65%. Dari hasil pengujian ketiga paramater tersebut dapat disimpulkan bahwa penelitian ini menghasilkan sistem pembangkit pulsa dengan jangkauan frekuensi antara 50Hz 1500 Hz, rise time antara 200ns 400 ns, dan decay time 300 μs. Kata kunci : Pembangkit Pulsa, Simulasi Detektor Nuklir, ATmega 32, Frekuensi, ABSTRACT DESIGN ON NUCLEAR DETECTOR PULSE GENERATOR SIMULATION SYSTEM. Has been designed, which has the similarity both in the form usages and advantages comparing on the standard pulse generator system named ORTEC and BNC. This particular research on pulse generator system consists of several main and supporting modules, such as Microcontroller Modules, Digital to Analog Converter Modules, Operational Amplifier Modules, and LCD which has been used as the programs performer. This pulse generator simulation system of nuclear detector that use ATmega 32 has produced the output of DAC mentioned as 4.18 volt, with the maximum amount of output of amplifier is 8.61 volt. The range of frequency of this designed tool is 50 Hz up to 1500 Hz, by the value of linearity as 0.9985. The range of Rise Time is 200ns 400 ns, by the value of linearity as 0.9989. The Decay Time value at the point of 300 μs mentioned as 322.97, which means that this value has the error as 7.65%. According to these three parameters result testing, can be identified that this research produced the pulse generator system with the range of frequency between 50 Hz 1500 Hz, rise time in a window of 200ns 400 ns, and received decay time as 300 μs. Keywords: Pulse Generator, Nuclear Detector Simulation, ATmega 32, Frequency. SEMINAR NASIONAL XI SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015 ISSN 1978-0176 _______________________ ________________________________________________ _____________________________________________ _______________________ ________________________________________________ 136 _____________________

Transcript of RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI …papers.sttn-batan.ac.id/prosiding/2015/21.pdf ·...

Page 1: RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI …papers.sttn-batan.ac.id/prosiding/2015/21.pdf · praktikum dan/ atau penelitian terkait ... pembangkit pulsa ini adalah untuk membalik

RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI DETEKTOR

NUKLIR

Nugroho Tri Sanyoto1Zumaro

2, Sudiono

3,

1) STTN – BATAN, Yogyakarta, Indonesia, [email protected]

2) STTN – BATAN, Yogyakarta, Indonesia, [email protected]

3) STTN – BATAN, Yogyakarta, Indonesia, [email protected]

ABSTRAK

RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI DETEKTOR NUKLIR. Telah di

rancang Sistem Pembangkit Pulsa Simulasi Detektor Nuklir yang memiliki kesamaan, baik dari segi penggunaan

dan manfaat dengan pembangkit pulsa standar yang sering di kenal sebagai ORTEC dan BNC. Pembuatan sistem

pembangkit pulsa dalam penelitian ini terdiri dari beberapa modul utama dan pendukung, yakni modul

Mikrokontroler, modul Digital to Analog Converter (DAC), modul Penguat Operasional Amplifier, dan LCD yang

digunakan sebagai penampil program. Sistem pembangkit pulsa simulasi detektor nuklir yang di buat dengan

menggunakan ATmega 32 menghasilkan keluaran DAC sebesar 4.18 volt, dengan penguatan maksimal 8,61 volt.

Jangkauan frekuensi pada alat ini adalah 50 Hz – 1500 Hz, yang memiliki linieritas sebesar 0,9985. Nilai Rise Time

yang di dapat sebesar 200ns – 400 ns dengan linieritas sebesar 0,9989. Angka pengukuran pada Decay Time di titik

300 µs sebesar 322,97 yang berarti memiliki angka kesalahan sebesar 7,65%. Dari hasil pengujian ketiga paramater

tersebut dapat disimpulkan bahwa penelitian ini menghasilkan sistem pembangkit pulsa dengan jangkauan frekuensi

antara 50Hz – 1500 Hz, rise time antara 200ns – 400 ns, dan decay time 300 µs.

Kata kunci : Pembangkit Pulsa, Simulasi Detektor Nuklir, ATmega 32, Frekuensi,

ABSTRACT

DESIGN ON NUCLEAR DETECTOR PULSE GENERATOR SIMULATION SYSTEM. Has been designed,

which has the similarity both in the form usages and advantages comparing on the standard pulse generator system

named ORTEC and BNC. This particular research on pulse generator system consists of several main and

supporting modules, such as Microcontroller Modules, Digital to Analog Converter Modules, Operational Amplifier

Modules, and LCD which has been used as the programs performer. This pulse generator simulation system of

nuclear detector that use ATmega 32 has produced the output of DAC mentioned as 4.18 volt, with the maximum

amount of output of amplifier is 8.61 volt. The range of frequency of this designed tool is 50 Hz up to 1500 Hz, by

the value of linearity as 0.9985. The range of Rise Time is 200ns – 400 ns, by the value of linearity as 0.9989. The

Decay Time value at the point of 300 µs mentioned as 322.97, which means that this value has the error as 7.65%.

According to these three parameters result testing, can be identified that this research produced the pulse generator

system with the range of frequency between 50 Hz – 1500 Hz, rise time in a window of 200ns – 400 ns, and received

decay time as 300 µs.

Keywords: Pulse Generator, Nuclear Detector Simulation, ATmega 32, Frequency.

SEMINAR NASIONAL XI SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015 ISSN 1978-0176 _______________________

________________________________________________

_____________________________________________

_______________________ ________________________________________________ 136

_____________________

Page 2: RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI …papers.sttn-batan.ac.id/prosiding/2015/21.pdf · praktikum dan/ atau penelitian terkait ... pembangkit pulsa ini adalah untuk membalik

PENDAHULUAN

Sebagai perguruan tinggi yang

menyelenggarakan pendidikan di bidang ilmu

pengetahuan dan teknologi nuklir, STTN-

Batan dilengkapi dengan fasilitas

Laboratorium Instrumentasi Nuklir yang

memiliki fungsi sebagai tempat bagi

mahasiswa dan dosen untuk melakukan

praktikum dan/ atau penelitian terkait

instrumentasi nuklir. Untuk dapat

menghasilkan pulsa simulasi detektor nuklir,

laboratorium ini membutuhkan suatu

instrumen yang mendukung. Instrumen

tersebut harus memiliki kapasitas yang baik

sehingga dapat digunakan oleh praktikan

dalam mengamati perubahan pulsa. Instrumen

ini juga dituntut untuk memiliki kemampuan

dalam pengaturan frekuensi, rise time, decay

time, dan amplitudo, sehingga dapat

menghasilkan sinyal listrik yang mirip dengan

pulsa yang dihasilkan oleh suatu detektor

dalam proses analisis suatu sumber radiasi.

Instrumen ini adalah pembangkit pulsa

simulasi detektor nuklir.

Untuk alasan pelatihan mahasiswa,

khususnya pada Program Studi Elektronika

Instrumentasi, tentu pengadaan instrumen

sejenis pembangkit pulsa simulasi detektor

nuklir ini harus ditingkatkan. Ini akan menjadi

output yang siginifikan bagi keahlian

mahasiswa dalam proses pemeliharaan

instrumentasi. Disamping itu, dengan tuntutan

peningkatan pengadaan instrumen yang sangat

efektif dalam membantu tercapainya tujuan

pembelajaran di STTN, mahasiswa akan

semakin tertantang untuk berinovasi dan

menghasilkan alat-alat serupa dengan lebih

mudah dan sederhana.

Karya yang pernah dihasilkan oleh

mahasiswa STTN adalah Pulser berbasis

mikrokontroler [1]. Hasil ini tentu sangat

memuaskan, karena selain membantu

peningkatan pengadaan instrumen ini di

STTN, juga mempermudah proses praktikum.

Namun, dalam karya yang dihasilkan tersebut

masih terdapat beberapa hal yang bisa lebih

diperdalam untuk mendapatkan kualitas alat

yang lebih baik. Oleh karena itu, dalam

penelitian ini akan difokuskan untuk

menyempurnakan karya yang sudah ada

sehingga nilai alat ini akan semakin tinggi.

Perbaikan yang akan dilaksanakan dalam

penelitian ini adalah (i) mempersingkat rise

time dan decay time, serta (ii) memperlebar

jangkauan frekuensi. Hal ini dianggap perlu

karena apabila tujuan penelitian ini tercapai,

maka instrumen ini merupakan alat dengan

kapasitas, kapabilitas dan keandalan yang

tinggi.

DASAR TEORI

Pembangkit Pulsa

Pada sistem detektor nuklir,

pembangkit pulsa merupakan perangkat

yang digunakan sebagai penampil sinyal

keluaran yang di dapat, yakni berupa sinyal

analog. Dalam penelitian ini, sistem

pembangkit pulsa yang di buat adalah jenis

simulasi yang akan dijadikan sebagai

simulator dari detektor nuklir. Tedapat

perusahaan instrumentasi yang sudah

memproduksi pulser yaitu ORTEC dan

BNC (Barkeley Nucleonics Corporation)

yang menggunakan relay mercury yang

sudah juga sulit di dapat di pasaran jika

terjadi kerusakan untuk melakukan

maintenance. Adapun blok diagram dari

pembangkit pulsa detektor nuklir

ditunjukkan oleh Gambar 1.

Gambar1 Blok Diagram Pembangkit

Pulsa Simulasi Detektor Nuklir [1]

Detektor Nuklir

Detektor sangat erat kaitannya dengan

dua besaran yang sangat sering diukur dari suatu

paparan radiasi, yakni energi radiasi dan jumlah

radiasi. Dalam pengukuran aktivitas sumber

radiasi, informasi tentang jumlah radiasi ini

sangat diperlukan. Sementara informasi tentang

energi radiasi diperlukan untuk menentukan

jenis sumber radiasi. Pada dasarnya, detektor

akan mengubah setiap radiasi yang diterimanya

menjadi sebuah sinyal (pulsa) listrik yang dapat

menentukan jumlah radiasi dengan cara

mengukur jumlah pulsa listrik yang dihasilkan

oleh detektor tersebut.

Mikrokontroler ATmega 32

Mikrokontroler ATmega 32 memiliki

register akses cepat dengan komposisi 32

SEMINAR NASIONAL XI SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015 ISSN 1978-0176 _______________________

________________________________________________

_____________________________________________

_______________________ ________________________________________________ 137

_____________________

Page 3: RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI …papers.sttn-batan.ac.id/prosiding/2015/21.pdf · praktikum dan/ atau penelitian terkait ... pembangkit pulsa ini adalah untuk membalik

register x 8 bit. Jumlah register yang ada pada

mikrokontroler ini digunakan sebagai indirect

address register pointer 16 bit dengan tujuan

peng-alamatan data space. Ini memungkinkan

perhitungan alamat yang efisien.

Digital to Analog Converter

IC monolitik yang diperkenalkan pada

tahun 1975, DAC (digital to Analog Converter)

yang diproduksi dalam IC monolitik adalah seri

DAC 0808. Perangkat yang merupakan seri DAC 8

bit ini masih harus memerlukan beberapa

komponen eksternal dalam pengaplikasiannya.

Komponen eksternal yang dimaksud adalah

beberapa resistor, kapasitor dan tegangan referensi.

Walaupun telah ditemukan pada awal tahun 1970

an namun IC ini masih dimanfaatkan secara luas

hingga sekarang karena ekonomis, waktu

sampling cepat (150 ns), konsumsi daya rendah

senilai 33 mW [2].

Penguat Operasional

Sebagai perangkat yang serbaguna dan

efisien, peguat operasional dapat diaplikasikan

dalam cakupan industri elektronik yang luas

memenuhi kebutuhan untuk pengondisi sinyal,

fungsi transfer spesial, instrumentasi analog,

komputasi analog, dan desain sistem spesial.

Penguat operasional ini pada awalnya digunakan

dalam komputasi untuk menjelaskan penguat yang

bekerja untuk berbagai operasi matematis. Setelah

adanya penemuan bahwa aplikasi umpan balik

negatif pada penguat DC yang mempunyai

penguatan yang besar dapat menghasilkan

rangkaian dengan karakteristik penguatan yang

bergantung pada feedback yang digunakan.

Basic Compiler - AVR

Perangkat lunak (software) basic compiler

AVR atau bascom AVR dapat digunakan untuk

melakukan kompilasi bahasa basic yang khusus

diterapkan dalam mikrokontroler keluarga AVR.

Bascom AVR tidak hanya berfungsi sebagai

compiler bahasa basic, namun merupakan suatu

lingkungan pengembangan terpadu atau integrated

development environment (IDE) yang berjalan

dalam sistem windows. [3]

METODE PENELITIAN

Informasi alat dan bahan yang dibutuhkan

dalam pembuatan sistem pembangkit pulsa

simulasi detektor nuklir ini dikelompokkan

berdasarkan data dan teori yang sesuai menurut

kebutuhan dan fungsi dari setiap komponen yang

digunakan tersebut. Begitu pula dengan tahapan

pembuatan perangkat lunak (software) pada

mikrokontroler. Program tersebut diatur

sedemikian rupa sehingga dapat mengeluarkan

kondisi pada port sebagaimana yang disesuaikan

dengan kode digital yang berbentuk pulsa

eksponensial.

Data-data digital pembentuk sinyal

eksponensial sebagai keluaran tersebut dirangkai

pada mikrokontroler sesuai dengan kode pada

program flash, yang memungkinkan DAC untuk

melakukan proses perubahan sinyal menjadi

tegangan dalam bentuk analog. DAC ini

digerakkan oleh tegangan sebesar 5 volt. Fungsi

penguat pembalik dalam rangkaian sistem

pembangkit pulsa ini adalah untuk membalik

pulsa yang didapat dari DAC, sedangkan

peranan penguat non-inverting difungsikan

untuk melanjutkan pulsa yang dikeluarkan oleh

DAC. Sehingga, tegangan keluaran yang didapat

dari penguat ini kemudian di atur besarannya

dengan menggunakan rangkaian pengatur

amplitudo, yakni berkisar antara 1 – 10 volt.

Rangkaian Mikrokontroler

Mikrokontroler ATmega 32 yang

digunakan pada penelitian ini didukung oleh

rangkaian minimum sistem yang dapat

melaksanakan fungsi sebagai pusat kendali dari

sistem yang dibuat secara keseluruhan. Program

yang ditanamkan pada IC mikrokontroler akan

mengerjakan serangkaian perintah yang telah

dibuat. Rangkaian mikrokontroler ini

dihubungkan ke LCD 16x2 dan tombol yang

difungsikan sebagai user interface, yang

berjumlah 6 buah terdiri atas reset, start,

pengaturan frekuensi, rise time, dan decay time.

Gambar 2. merupakan rangkaian IC

mikrokontroler yang siap di beri program.

Gambar 2 Rangkaian Mikrokontroler

Terdapat 4 (empat) port di dalam

ATmega 32, yakni Port A, Port B, Port C, dan

Port D. Masing-masing port memiliki fungsi

yang berbeda pada rangkaian sistem pembangkit

pulsa simulasi detektor nuklir ini. Port B

SEMINAR NASIONAL XI SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015 ISSN 1978-0176 _______________________

________________________________________________

_____________________________________________

_______________________ ________________________________________________ 138

_____________________

Page 4: RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI …papers.sttn-batan.ac.id/prosiding/2015/21.pdf · praktikum dan/ atau penelitian terkait ... pembangkit pulsa ini adalah untuk membalik

dihubungkan dengan LCD 16x2 dengan

konfigurasi 4 bit. Port D dihubungkan dengan

tombol – tombol, yaitu pin 0, pin 1, pin 2, dan pin

3. Pin 9 dihubungkan ke ground dengan tujuan

pada saat tombol reset ditekan maka pin 9

mikrokontroler akan berada pada logic rendah.

Rangkaian DAC

Dengan keunggulan yang lebih

ekonomis dan penggunaan yang cukup sederhana,

IC DAC 0808 banyak ditemukan di pasaran

elektronika. DAC jenis ini memiliki 8 pin masukan

yang setara dengan 8 bit. Masukan DAC ini

merupakan port keluaran pada ATmega 32,

dimana setiap angka digital yang dikeluarkan oleh

IC ATMega ini ditranformasikan menjadi sinyal

analog oelh IC DAC 0808 ini. Rangkaian DAC

dapat dilihat pada Gambar 3. berikut :

Gambar 3. Rangkaian DAC

Rangkaian Penguat Tegangan

Fungsi rangkaian Op Amp ini adalah

untuk menguatkan tegangan keluaran dari DAC

yang akan menghasilkan tampilan yang sesuai

dengan perencanaan. Tegangan keluaran maksimal

dari DAC sebesar 5V. Sesuai dengan fungsinya,

penguat dibagi menjadi 2, yakin penguat inverting

dan penguat non-inverting, dimana keluaran dari

penguat ini dapat di tentukan dengan pemilihan

pada saklar SW1. Berikut tampilan rangkaian

penguat seperti ditunjukkan oleh Gambar 4.

Gambar 4 Rangkaian Penguat

Pada Gambar 4. tersebut ditunjukkan

mengenai rangkaian penguat invering dan penguat

non-inverting, dimana penguat inverting yang

mempunyai jumlah penguatan sebesar 2 x.

Penguatan ini didasarkan pada nilai resistor (R5)

dan (R6). Pemilihan bentuk sinyal merupakan

hubungan antara tegangan keluaran yang didapat

dari penguat inverting dan penguat non-

inverting.

PENGUJIAN DAN PEMBAHSAN Pengujian tiap rangkaian pada pulser

Mikrokontroler ATmega 32 merupakan

salah satu komponen penting dalam penelitian

sistem pembangkit pulsa simulasi detektor nuklir

ini. Komponen ini kemudian memberikan data

masukan ke komponen Digital to Analog

Converter (DAC). Data yang masuk ke DAC ini

akan diperkuat oleh rangkaian operasional

amplifier untuk menghasilkan tinggi pulsa

seperti yang diharapkan. Komponen ATmega

32 ini di dukung oleh rangkaian minimum system

yang dapat digunakan sebagai pusat kendali dari

keseluruhan sistem rangkaian. Rangkaian pada

Gambar 5. merupakan modul mikrokontroler

ATmega 32. Pada rangkaian ini nanti akan

ditanamkan program dan LCD sebagai

penampilnya.

Gambar 5. Modul Mikrokontroler ATMega 32

Gambar 5. merupakan modul

mikrokontroler sebagai penghasil bentuk pulsa

dan pengatur frekuensi , rise time serta decay

time. Mikrokontroler ini menggunakan IC

ATmega 32 yang dilengkapi dengan komponen

pendukung lainnya. Namun sebelumnya, bentuk

pulsa yang dikeluarkan dari ATmega 32 ini

berbeda dengan bentukan pulsa pada keluaran

akhir.

Pengujian Pada DAC

Modul ini merupakan perangkat yang

secara umum memiliki fungsi untuk mengubah

sinyal masukan berbentuk digital menjadi

keluaran dalam bentuk analog. Besaran keluaran

SEMINAR NASIONAL XI SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015 ISSN 1978-0176 _______________________

________________________________________________

_____________________________________________

_______________________ ________________________________________________ 139

_____________________

Page 5: RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI …papers.sttn-batan.ac.id/prosiding/2015/21.pdf · praktikum dan/ atau penelitian terkait ... pembangkit pulsa ini adalah untuk membalik

ini biasanya sebanding dengan nilai digital yang

masuk ke DAC. Peranan DAC ini adalah

menerima informasi digital dan melakukan

transformasi kedalam bentuk tagangan analog.

Keluaran DAC sebesar 4,18 volt, yang disebabkan

karena pembangkit pulsa pada umumnya memiliki

keluaran dalam rentang 1-10 volt. Oleh karena itu

diperlukan penguatan sebesar 2 kali. Pengukuran

keluaran maksimal DAC dilakukan dengan

menggunakan test point 1 pada rangkaian Gambar

6. Keluaran ini di ukur pada titik dimana keluaran

belum menuju penguatan. Gambar 6. menunjukkan

hasil keluaran maksimal pada DAC.

Gambar 6. Output maksimal DAC

Pada Gambar 6. di dapat informasi bahwa keluaran

DAC maksimal sebesar 4,18 volt, sehingga

dikategorikan sesuai dengan yang diharapkan. Hal

ini dikarenakan jika tegangan maksimal 4,18 volt,

apabila dilakukan penguatan sebesar 2 kalinya,

maka akan didapat nilai sebesar 8,36 volt yang

merupakan nilai kisaran amplitudo dari sistem

pembangkit pulsa ini.

Pengujian pada keluran Penguat Inverting dan

Non-Inverting Penguat yang digunakan dalam penelitian

ini adalah penguat inverting dan penguat non-

inverting, yang digunakan untuk melakukan

penguatan sebesar 2 kalinya sehingga keluaran dari

DAC yang semula sebesar 5 volt menjadi 10 volt.

Kedua penguat ini menggunakan jenis IC yang

sama, yakni LF 356. Hal ini dikarenakan IC ini

adalah jenis yang paling sering digunakan dalam

rangkaian elektronika nuklir. Selain itu, pulsa yang

dihasilkan bersifat lebih halus. Resistor yang

digunakan dalam penguatan inverting ini

menggunakan resistor dengan nilai 5 kΩ dan 10

kΩ.

Pengujian Pada keluaran

Modul ini merupakan perangkat yang secara

umum memiliki

Tabel 1.

Knop/

dial

yang

diatur

Nilai skala

yang tertampil

pada osiloskop

PK (%)

Alat yang

dibuat

Frekuensi 50 Hz

1500 Hz

50 Hz

1500 Hz

0%

0 %

Rise Time 200ns

300ns

400ns

227,19 ns

321,32 µs

405,41 µs

13,5 %

7,1 %

1,3 %

Decay time 300 µs 322,97 µs 7,65 %

Pengujian kelinieran frekuensi dan rise time

alat

Keluaran dari pembangkit pulsa

disambungkan dengan input pada osiloskop yang

kemudian keluaran dari osiloskop disambungkan

ke komputer. Pengujian yang dilakukan yakni

dalam bentuk eksponensial frekuensi, rise time,

dan decay time.

A. Pengujian Kelinieran Frekuensi

pembangkit pulsa yang Dibuat

Hasil pengujian untuk frekuensi dapat

dilihat pada tabel 1 yaitu perbandingan antara

dial yang diinginkan pada frekuensi tertentu

dengan output pada osiloskop. Pengukuran

dilakukan dari frekuensi 400 Hz hingga 1500

Hz. Perhitungan persen kesalahan dapat dilihat

pada rumus dibawah ini dan Tabel 4.5

merupakan tabel pengukuran frekuensi beserta

persentasi kesalahan.

PK = [ 𝐷𝑖𝑎𝑙 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑝𝑢𝑙𝑠𝑒𝑟−𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑎𝑚𝑝𝑖𝑙 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑜𝑠𝑖𝑙𝑜𝑠𝑘𝑜𝑝

𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑎𝑚𝑝𝑖𝑙 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑜𝑠𝑖𝑙𝑜𝑠𝑘𝑜𝑝 ]

x 100%

SEMINAR NASIONAL XI SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015 ISSN 1978-0176 _______________________

________________________________________________

_____________________________________________

_______________________ ________________________________________________ 140

_____________________

Page 6: RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI …papers.sttn-batan.ac.id/prosiding/2015/21.pdf · praktikum dan/ atau penelitian terkait ... pembangkit pulsa ini adalah untuk membalik

Tabel 1. Pengukuran frekuensi

No Osiloskop (Hz) Alat (Hz) PK (%)

1 50 50,00 0,00

2 100 101,60 1,60

3 150 150,40 0,27

4 200 201,10 0,55

5 250 250,00 0,00

6 300 303,30 1,10

7 350 350,70 0,20

8 400 400,00 0,00

9 450 456,00 1,33

10 500 500,00 0,00

11 550 552,20 0,40

12 600 606,60 1,10

13 650 649,10 0,14

14 700 704,80 0,69

15 750 755,10 0,68

16 800 804,30 0,54

17 850 850,60 0,07

18 900 902,40 0,27

19 950 948,70 0,14

20 1000 1000,00 0,00

21 1050 1000,00 4,76

22 1100 1100,00 0,00

23 1150 1100,00 4,35

24 1200 1200,00 0,00

25 1250 1200,00 4,00

26 1300 1300,00 0,00

27 1350 1300,00 3,70

28 1400 1400,00 0,00

29 1450 1400,00 3,45

30 1500 1500,00 0,00

Dari Tabel 1. diatas dapat dibuat hubungan antara

nilai frekuensi pada dial alat yang dibuat dengan

nilai yang terukur pada osiloskop. Hal ini akan

membantu dalam proses penentuan alur linier dari

frekuensi yang di ukur pada jangkauan 50 Hz –

1500 Hz. Alur linier yang dihasilkan

merepresentasikan pola penyebaran pembacaan

frekuensi pada alat. Dari pengukuran tersebut, di

dapat garis persamaan yang merupakan

pendekatan garis linier pada semua titik.

Pendekatan garis linier yang didapat menunjukkan

hasil yang dapat di simpulkan dalam sebuah

persamaan, yakni y = 0,9775x + 10,321 dengan R2

sebesar 0,9985.

B. Pengujian Rise Time

Rise time merupakan waktu naik dari

suatu pulsa, yang merupakan hal yang sangat

diperlukan dalam pembuatan pembangkit pulsa

berbentuk eksponensial. Penghitungan Rise time

adalah mulai dari 10 % hingga 90 %. Pada

penelitian ini, rise time yang di ukur yakni dari

200ns hingga 400 ns. Berikut grafik linieritas

dari rise time yang ditunjukkan oleh Gambar 7.

Gambar7. Grafik pengujian rise time

dial alat terhadap nilai yang terukur pada

osiloskop. Dari Gambar7. di dapat fungsi

linieritas dari rise time yang di dapat adalah

y = 0,8911x + 5,643 dan R2 = 0,9989.

KESIMPULAN Sistem pembangkit pulsa simulasi detektor

nuklir yang di buat dengan menggunakan

ATmega 32 menghasilkan keluaran DAC

sebesar 4.18 volt, dengan penguatan maksimal

8,61 volt. Jangkauan frekuensi pada alat ini

adalah 50 Hz – 1500 Hz, yang memiliki

linieritas sebesar 0,9985. Nilai Rise Time yang di

dapat sebesar 200 ns – 400 ns dengan linieritas

sebesar 0,9989. Angka pengukuran pada Decay

Time di titik 300 µs sebesar 322,97 yang berarti

memiliki angka kesalahan sebesar 7,65%.

DAFTAR PUSTAKA [1] Kusuma, M.I. 2014. Rancang Bangun

Pulser Berbasis Mikrokontroler.

Tugas Akhir STTN-BATAN.

Yogyakarta

[2] DAC 0808. 1999. Datasheet DAC 0808.

National Semiconductor

[3] Muhtadan.. 2010. Pemrograman Micro

Controller AVR dengan BASCOM

AVR. Aditya Medika. Yogyakarta

SEMINAR NASIONAL XI SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015 ISSN 1978-0176 _______________________

________________________________________________

_____________________________________________

_______________________ ________________________________________________ 141

_____________________

Page 7: RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT PULSA SIMULASI …papers.sttn-batan.ac.id/prosiding/2015/21.pdf · praktikum dan/ atau penelitian terkait ... pembangkit pulsa ini adalah untuk membalik

TANYA JAWAB

Pertanyaan

Sumber radiasi apa yang dapat dideteksi?

Jawaban

Sumber radiasi yang diharapkan dapat dideteksi adalah beta dan gamma.

SEMINAR NASIONAL XI SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015 ISSN 1978-0176 _______________________

________________________________________________

_____________________________________________

_______________________ ________________________________________________ 142

_____________________