Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat...

45
Panduan Praktikum Elektronika Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 1 Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter A. Tujuan 1. Dapat menggunakan osiloskop untuk mengukur amplitudo dan frekuensi sinyal audio. 2. Dapat menggunakan multimeter untuk mengukur arus dan tegangan. B. Alat dan Bahan 1. Osiloskop dua channel 4. Power Supplay 2. Audio Frekuensi Generator 5. Trafo Daya 3. Multimeter 6. Resistor C. Dasar Teori 1. Oscilloscope Sebuah oscilloscope merupakan alat berfungsi untuk menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal. Alat ini sangat diperlukan untuk menguji rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik. Seperti terlihat pada gambar 1 berikut, layar sebuah oscilloscope terbagi atas 8 buah bujur sangkar (Division/Div) pada skala vertical dan 10 buah bujur sangkar (Division/Div) pada skala horizontal. Pada oscilloscope terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah skala vertical atau horizontal sehingga bentuk gelombang isyarat dapat ditampilkan lebih jelas. Oscilloscope yang mempunyai fungsi dual trace dapat menampilkan dua buah bentuk gelombang pada saat yang bersamaan, dengan demikian isyarat- isyarat yang berasal dari bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika.

Transcript of Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat...

Page 1: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 1

Unit I

Penggunaan Osiloskop dan Multimeter

A. Tujuan

1. Dapat menggunakan osiloskop untuk mengukur amplitudo dan frekuensi

sinyal audio.

2. Dapat menggunakan multimeter untuk mengukur arus dan tegangan.

B. Alat dan Bahan

1. Osiloskop dua channel 4. Power Supplay

2. Audio Frekuensi Generator 5. Trafo Daya

3. Multimeter 6. Resistor

C. Dasar Teori

1. Oscilloscope

Sebuah oscilloscope merupakan alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal. Alat ini sangat

diperlukan untuk menguji rangkaian listrik maupun rangkaian

elektronik. Seperti terlihat pada gambar 1 berikut, layar sebuah

oscilloscope terbagi atas 8 buah bujur sangkar (Division/Div) pada

skala vertical dan 10 buah bujur sangkar (Division/Div) pada skala

horizontal. Pada oscilloscope terdapat fasilitas yang digunakan

untuk merubah skala vertical atau horizontal sehingga bentuk

gelombang isyarat dapat ditampilkan lebih jelas. Oscilloscope yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampilkan dua buah bentuk

gelombang pada saat yang bersamaan, dengan demikian isyarat-

isyarat yang berasal dari bagian sistem elektronik yang berbeda

dapat dibandingkan seketika.

Page 2: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 2

Gambar 1. Tampilan layar sebuah Oscilloscope

2. Pengamatan Bentuk Gelombang

Pengukuran Tegangan

Dari bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan

priode gelombang yang ada. Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung

nilai tegangannya, dan dengan mengukur periode dapat dihitung

frekuensinya. Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop

terlihat seperti pada gambar 2.

Gambar 2. Gelomang sinus

Pada gambar dapat diamati tegangan puncak V[p], tegangan

puncak-ke-puncak V[p-p] yang pada nilainya dua kali V[p], dan

tegangan efektif (rood mean square/rms) V[rms] yang digunakan dalam

perhitungan tegangan AC. Perhitungan tagangan V[rms] untuk bentuk

gelombang yang umum adalah :

Page 3: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 3

No. Bentuk

Gelombang Hubungan V[rms] dan V[p-p]

1. Sinus 22

][][

ppVrmsV

volt

2. Segitiga 32

][][

ppVrmsV

volt

3. Kotak 2

][][

ppVrmsV

volt

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertical. Semakin lebar layar

oscilloscope yang digunakan, semakin teliti pengukuran tegangan yang

dilakukan. Untuk pengukuran tegangan yang baik, lakukan pengukuran

amplitudo pada garis skala vertikal tengah seperti pada gambar 3 berikut.

Gambar 3. Pengukuran tegangan pada skala vertical yang ditengah

Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menggunakan skala horizontal

oscilloscope. Pengukuran periode meliputi pengukuran lebar pulsa.

Frekuensi merupakan kebalikan dari perioda, jadi jika perioda diketahui,

maka frekuensi adalah 1/perioda. Dan sebaliknya jika frekuensi diketahui,

maka perioda adalah 1/frekuensi. Seperti pada pengukuran tegangan,

pengukuran waktu akan lebih akurat jika bentuk gelombang diperlebar

sehingga pada layar oscilloscope hanya ada satu perioda. Melakukan

Page 4: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 4

pengukuran waktu pada skala horsontal yang ditengah, di mana terdapat

pembagian skala yang lebih kecil, akan diperoleh hasil pengukuran yang

lebih akurat, seperti pada gambar 4 berikut.

Gambar 4. Pengukuran waktu pada skala horizontal yang ditengah

3. Multimeter Analog

Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur

beberapa besaran listrik. Pada umumnya multimeter analog dapat

mengukur tegangan dan arus baik AC maupun DC dan resistansi. Pada

beberapa jenis multimeter ada fungsi tambahan seperti pengukuran

kapasitansi, induktansi, hfe transistor dan lain-lain. Pada satu saat multimeter

hanya dapat dugunakan untuk mengukur satu besaran saja, sehingga

untuk memilih besaran apa yang akan diukur dan batas ukur perlu

mengatur saklar pemilih yang sesuai.

Prosedur Pengukuran

Langkah pertama yang harus dilakukan dalam pengukuran besaran

listrik adalah memilih saklar selector yang sesuai. Jika kita akan mengukur

tegangan, tentunya saklar selector diatur pada salah satu batas skala

pengukuran untuk tegangan. “Prosedur yang baik adalah memilih batas

skala pengukuran yang paling besar, karena tegangan yang akan diukur

biasanya belum diketahui”. Ini merupakan prosedur yang paling aman dan

dapat mencegah kerusakan pada alat ukur. Setelah alat ukur menunjukkan

nilai tertentu, langkah selanjutnya yang dilakukan adalah memilih batas

Page 5: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 5

skala pengukuran sehingga jarum penunjuk terletak ditengah-tengah skala.

Hal ini dilakukan karena kebanyakan skala lebih mudah dibaca jika jarum

penunjuk terletak ditengah-tengahnya. Tentunya hampir tidak mungkin

untuk memilih batas skala pengukuran yang menempatkan jarum penunjuk

tepat ditengah-tengah skala, tetapi pilihlah yang paling mendekati. Intinya

disini adalah untuk mencegah posisi skala di ujung yang terlalu kekanan

atau kekiri.

Jika melakukan pengukuran arus atau tegangan dengan

menggunakan multimeter analog harus diperhatikan polaritasnya. Jika

jarum penunjuk bergerak terbalik (kekiri), hal ini berarti polaritasnya terbalik.

Hentikan segara pengukuran, dan baliklah polaritasnya. Maka jarum

penunjuk akan bergerak maju (kekanan) dan menunjukkan nilai tertentu.

Skala untuk mengukur resistansi pada multimeter analog bukan hanya

tidak linier tetapi juga ada perbedaan dalam pengaturan skala dan batas

pengukuran skala. Pada batas pengukuran skala resistansi mempunyai

faktor pengali, biasanya X1, X10, X100, X1k dan X10k. Jika jarum penunjuka

menunjukkan pada tanda 25, sebagai contoh, dan saklar selector pada

posisi X100 maka resistor yang diukur mempunyai nilai resistansi sebesar 25 x

100 atau 2500 Ohm.

Prosedur Pembacaan Multimeter Analog

Langkah pertama dalam pembacaan skala multimeter analog adalah

memeriksa saklar selector/range. Jika melakukan pengukuran resistansi,

pengaturan faktor pengali (X1, X10 dst.) harus diketahui. Jika melakukan

pengukuran tegangan pengaturan saklar fungsi harus diketahui. Dengan

kata lain, harus diketahui AC atau DC yang akan diukur, serta pengaturan

skalanya. Setting skala pada tegangan dan arus merupakan nilai-nilai

maksimum.

Sebagai contoh jika saklar setting fungsi/range pada 5 V hal ini berarti 5

V merupakan tegangan maksimum yang akan dikukur dengan setting

Page 6: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 6

tersebut. Jika menggunakan setting 5V maka angka terakhir yang terletak

pada skala yang digunakan adalah “5”. Angka yang lebih teliti mungkin

“0.5” atau “50” tetapi hal ini tidak akan menimbulkan perbedaan. Jika pada

multimeter hanya ada skala tegangan yang berakhir dalam 5 adalah “0.5”

ini merupakan skala yang digunakan meskipun setting fungsi/range pada

5V.”0.5” mewakili 5 jika setting range diatur pada 5V. Jika setting range

pada 50V (yang merupakan tegangan maksimum yang bias dibaca pada

skala tersebut) skala dengan akhir “0.5” masih digunakan. “0.5” sekarang

mewakili 50 karena setting range ada pada 50V. Jika setting range pada

15V dan skala yang berakhir dengan “1” dan “5” hanya ada “1.5” skala

itulah yang digunakan. Secara umum hasil pembacaan alat ukur multimeter

analog adalah sebagai berikut :

digunakanyangskalaterakhirangka

rangesettingditunjukyangangkapengukuranhasil

4. Multimeter Digital

Multimeter digital hampis sama dengan multimeter analog, hanya saja

tampilannya berupa angka yang menujukkan nilai besaran yang terukur.

Multimeter digital pada mempunyai kelebihan akurasi yang lebih baik,

kemudahan dalam pembacaan, keandalan yang lebih besar daripada

multimeter analog.

Ada dua jenis display dari multimeter digital yaitu LCD ( liquid crystal

display) dan LED (light emitting diode). LCD lebih dikenal untuk alat ukur

dengan tenaga battery kerana membutuhkan lebih sedikit arus listrik dari

pada LED. Pada umumnya multimeter digital beroperasi dengan tegangan

9 volt dan dengan usia battery dari beberapa ratus sampai 2000 jam.

Tampilan multimeter digital sulit untuk dibaca pada saat pecahayaan tidak

baik atau tidak ada sama sekali. Bagaimanapun, Jenis LED dapat dilihat

dalam kegelapan dan lebih cepat menanggapi perubahan nilai besaran

listrik dari pada jenis LCD.

Page 7: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 7

Ketelitian Multimeter Digital

Dengan mengambil sebuah contoh display dengan 3.5 digit. “.5” digit

merupakan digit pertama dan sebagai half digit karena bisa hanya berupa

“1”. Sisa digit yang lain bisa apa saja dari 0 sampai 9. Harus diingat digit

pertama dalam display 4-digit dapat hanya sebagai 1 dari pembacaan

tegangan .999 volt. Penambahan atau penurunan tegangan sebesar .001

merupakan perubahan terkecil dimana multimeter digital dapat

menanggapinya. Jika tegangan bertambah .001 volt dan display berubah

menjadi 2.00 volt dan penurunan tegangan .001 volt display berubah

menjadi .998, resolusi dalam kasus ini adalah sebesar .001. Alat ukur

melakukan pembulatan ke ribuan yang paling dekat sehingga resolusi

adalah .001. Jika tegangan yang diukur dengan alat ukur ini adalah dari

2.00 sampai 19.99 resolusinya adalah .01 karena alat ukur melakukan

pembulatan ke ratusan terdekat ketika mengukur tegangan dengan range

tersebut. Pembacaan tegangan dari 20.0 sampai 199.9 volt mempunyai

resolusi .1 volt dan pada 200 volt resolusinya adalah 1 volt. Resolusi sama

dengan jumlah pembulatan yang dilakukan oleh display alat ukur.

Ketelitian multimeter digital ditentukan sepenuhnya sistem elektronis

yang digunakan. Ketelitian yang khas dari multimter digital adalah dari 0.01

% (satu bagian per10000) sampai 0.5 % (lima bagian per 1000). Untuk

standar laboratorium ketelitian lebih tinggi, yaitu 0.002 % (dua bagian per

100000).

Page 8: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 8

Langkah Percobaan

1. Operasi Dasar Oscilloscope (Kalibrasi )

Sebelum menghubungkan ke sumber tegangan AC, lakukan setting

oscilloscope sebagai berikut (baca lampiran) :

Item No. Setting Item No. Setting

POWER 6 Posisi OFF AC-GND-DC 10,18 GND

INTEN 2 Posisi Tengah SOURCE 23 CH1

FOCUS 3 Posisi Tengah SLOPE 26 +

VERT MODE 14 CH1 TRIG. ALT 27 OFF

ALT/CHOP 12 OFF (ALT) TRIG. MODE 25 AUTO

CH2 INV 16 OFF TIME/DIV 29 0.5 mSec/Div

▲▼ Pos. 11,19 Posisi Tengah SWP.VER 30 Posisi CAL

VOLTS/DIV 7,22 0.5 V/IV ◄► Pos. 33 Posisi Tengah

VARIABLE 9,21 CAL( clockwise) X 10 MAG 31 OFF

Setelah setting di atas dilakukan, hubungkan ke sumber AC dan lakukan

langkah kalibrasi berikut ini :

1. Tekan switch power, dan pastikan LED power menyala. Sekitar 20 detik,

pada layer oscilloscope akan muncul trace. Jika dalam waktu 60 detik

tidak muncul, periksa ulang setting yang dilakukan sebelumnya.

2. Lakukan pengaturan INTEN dan FOCUS sesuai kebutuhan.

3. Sejajarkan trace tersebut dengan garis horizontal (sumbu X) dengan

mengatur CH1 POSITION

4. Hubungkan Probe ke CH1 INPUT dan hubungkan isyarat tegangan

kalibrasi ke Probe tersebut

5. Atur switch AC-GND-DC ke AC, sebuah bentuk gelombang akan

ditampilkan seperti pada gambar 5 berikut

Gambar 5.. Isyarat Hasil Kalibrasi

Page 9: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 9

6. Lakukan pengaturan FOCUS, VOLT/DIV, TIME/DIV, ▼▲POSITION dan ◄►

POSITION sehingga dapat dilakukan pengamatan terhadap isyarat

dengan baik.

2. Operasi Dual-Channel

Lakukan langkah-langkah percobaan berikut ini :

1. Atur switch VERT MODE ke DUAL untuk menampilkan trace CH2 (langkah-

langkah percobaan yang dilakukan sama dengan percobaan

sebelumya). Sampai tahap ini, isyarat kalibrasi muncul di CH1 dengan

bentuk gelombang kotak, tetapi pada CH2 muncul garis mendatar

karena belum ada isyarat masukan di CH2.

2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan

prosedur yang sama dengan probe CH1. Atur switch AC-GND-DC ke AC,

dan aturlah posisi VERTICAL (11 dan 19). Amatilah bentuk gelombang

yang tampil.

3. Jika switch ALT/CHOP tidak ditekan (mode ALT), isyarat masukan yang

dihubungkan ke CH1 dan CH2 berturut-turut akan muncul dilayar secara

bergantian untuk setiap perioda. Pengaturan seperti ini digunakan jika

perioda pengamatan pendek di kedua channel.

4. Jika switch ALT/CHOP ditekan (mode CHOP), isyarat masukan yang

dihubungkan ke CH1 dan CH2 ditampilkan dilayar pada saat yang

bersamaan dengan frekuensi 250 kHz. Pengaturan seperti ini digunakan

untuk kecepatan perubahan isyarat yang rendah.

3. Pengukuran Tegangan dan Frekuensi

Audio Function Generator

Untuk mengoperasikan AFG lakukan langkah-langkah berikut ini :

1. Nyalakan saklar utama AFG.

2. Pilih bentuk gelombang isyarat yang dihasilkan dengan menekan saklar

yang sesuai (sinus, kotak atau segitiga).

Page 10: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 10

3. Takan saklar frequency selector untuk memilih besar frekuensi yang

diinginkan. Pengaturan frekuensi yang lebih teliti dilakukan dengan

memutar frequency control dial.

4. Amplitudo dari isyarat yang dihasilkan diatur dengan mengoperasikan

amplitude control knob. Jika amplitude control knob ditarik, maka isyarat

yang dihasilkan mempunyai amplitude tetap sebesar 20 dB.

5. OFFSET control knob digunakan untuk memberikan offset bentuk

gemlombang di atas atau di bawah tegangan 0 volt (ground) dengan

sebuah tegangan DC dengan interval ± 10 volt. Untuk mengatur level

teganga DC, tariklah OFFSET control knob kemudian putar perlahan

searah jarum jam (tegangan positif) atau berlawanan arah dengan

jarum jam (tegangan negative). Jika OFFSET control knob tidak ditarik,

maka tidak ada level tegangan DC, tetapi hanya tegangn AC yang ada

pada isyarat keluaran.

6. Bentuk/simetri dari isyarat keluaran dapat diubah-ubah dengan

Symmetry control knob. Untuk mengatur simetri bentuk gelombang,

tariklah Symmetry control knob dan putarlah perlahan dengan arah

yang berlawanan dengan arah jarum jam.

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan waktu dari sebuah bentuk

gelombang yang dihasilkan dari sebuah AFG, lakukan langkah-langkah

perocobaan berikut ini :

1. Aturlah AFG sehingga menghasilan isyarat keluaran dengan V[p-p]

sebesar 1 volt dan frekuensi 1 kHz.

2. Hubungkan keluaran AFG ke CH1 oscilloscope.

3. Masukan CH1 pada mode AC, ukurlah tegangan puncak-ke-puncak dari

isyarat 1 kHz tersebut. Pada lembar kerja, catatlah (a) pengaturan untuk

Volt/Div dan (b) jumlah bagian (kotak) dari puncak-ke-puncak, serta

gambarlah sketsa bentuk gelombangnya.

4. Ukurlah frekuensi dari isyarat keluaran AFG tersebut. Pada lembar kerja,

catatlah (a) pengaturan Time(Sec)/Div dan (b) jumlah bagian (kotak)

antara dua buah pucak yang berdekatan.

Page 11: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 11

Transformator

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dengan sumber

dari sebuah transformator, lakukanlah langkah-langkah percobaan berikut

ini :

1. Persiapkan oscilloscope untuk operasi dual-channel.

2. Perlu diperhatikan, pada saat sebuah transformator sedang beroperasi,

tap-tap sekunder transformator tidak boleh saling bersentuhan. Jika

terjadi hubung singkat yang menghasilkan resistansi nol, maka arus yang

sangat besar akan mengalir dan terjadilah pemanasan yang berlebih

pada belitan transformator.

3. Hubungkan CH1 dengan sisi sekunder transformator, dan CH2 pada sisi

lainnya sekunder, sedang prob ground dihubungkan dengan centre tap

trafo. PASTIKAN GROUND DARI KEDUA BUAH PROBE TERHUBUNG SATU

DENGAN LAINNYA. Jika masih ada keraguan tentang hubungan ke

ground tanyakan kepada asisten praktikum. Sebuah ground pada salah

satu ujung sekunder, dan ground yang lain pada ujung sekunder yang

lain akan menghasilkan hubung singkat pada belitan sekunder dan

menyebabkan panas yang berlebihan pada transformator.

4. Ukurlah tegangan puncak-ke-puncak dari kedua bentuk gelombang

sinus yang dihasilkan.

5. Hitunglah tegangan puncak (amplitudo) dari kedua gelombang sinus

tersebut.

6. Hitunglah tegangan efektif (V[rms]) dari kedua gelombang sinus tersebut.

7. Ukurlah frekuensi kedua gelombang sinus, yaitu dengan cara mengukur

perioda T terlebih dahulu, kemudian hitung frekuensi f.

4. Multimeter Analog

Pengukuran Resistor

Langkah pengukuran

1. Hubungkan probe ke alat ukur

Page 12: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 12

2. Lakukan penyetelan alat ukur

3. Hubungkan leads (kabel pengukuran) melintasi resistor. Polaritas tidak

perlu diperhatikan.

4. Catatlah nilai resistansi yang ditunjukkan alat ukur pada lembar kerja

Catatan : Setiap resistor mempunyai nilai toleransi tertentu. Nilai toleransi

ini ditentukan oleh warna yang terpisah jauh dari warna-warna

pita resistor. Biasanya pita toleransi berwarna emas yang

menandakan nilai toleransi 5 %. Jika berwarna perak bernilai 10

%. Jadi jika sebuah resistor 1000 Ohm mempunyai toleransi

dengan warna emas, maka ketelitian resistor adalah 5 % atau ±

50 Ohm. Ini berarti nilai resistor yang masih baik berada diantara

950 dan 1050 Ohm

Pengukuran Tegangan DC

Langkah pengukuran

1. Hubungkan probe ke alat ukur,

2. Lakukan penyetelan alat ukur,

3. Hubungkan probe hitam ke terminal negative baterai dan probe

merah ke terminal positifnya,

4. Catatlan hasil pembacaan alat ukur,

5. Dengan probe masih terhubung ke sumber DC, hubungkanlah

sebuah resistor 470 Ohm ke terminal-terminal sumber DC tersebut,

6. Catatlah hasil pembacaan alat ukur.

Catatan : sumber dc berupa battery yang sudah matipun akan

menunjukkan tegangan nominalnya jika diukur dalam keadaan

tanpa beban. Resistansi beban (RL) berbeda untuk setiap jenis

battery, D-Cell – RL = 10 Ohm, C-Cell – RL = 20 Ohm, AA-Cell – RL

= 100 Ohm, dan sebuah Transistor Battery 9-Volt – RL = 330 Ohm.

Page 13: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 13

Pengukuran Tegangan AC

Pengukuran tegangan AC dilakukan disisi tegangan rendah

transformator daya (tegangan). Ukurlah tegangan yang ada di tap-tap

sekunder transformator. Langkah pengukurannya sebagai berikut:

1. Untuk alasan keamanan dan keselamatan, jangan pernah

menghubungkan alat ukur ke sumber utama AC,

2. Hubungkan probe ke alat ukur,

3. Lakukan penyetelan alat ukur,

4. Hubungkanlah probe-probe pengukuran ke kutub-kutub sumber AC,

Catatlah hasil pembacaan alat ukur,

Page 14: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 14

Lembar Kerja Unit I

Penggunaan Osiloskop dan Multimeter

1. Operasi Dual-chanel

Bentuk Gelombang Pengaturan

Oscilloscope

Tegangan dan

Frekuensi

Sinyal CH1:

Volt/Div =

Time/Div =

Sinyal CH2:

Volt/Div =

Time/Div =

Sinyal CH1:

Amplitudo =

Volt

Frekuensi = Hz

Perioda = sec

Sinyal CH2 :

Amplitudo =

Volt

Frekuensi = Hz

Perioda = sec

2. Pengukuran Tegangan dan Frekuensi (AFG Sinusoida)

Bentuk Gelombang Oscilloscope Pengaturan

Oscilloscope

Tegangan dan

Frekuensi

Volt/Div =

Time/Div

=

V[p-p] = Volt

Frekuensi = Hz

Perioda = sec

Transformator

Bentuk Gelombang Pengaturan

Oscilloscope

Tegangan dan

Frekuensi

Sinyal CH1:

Volt/Div =

Time/Div =

Sinyal CH2:

Volt/Div =

Time/Div =

Sinyal CH1:

V[p-p] = Volt

V[p] = Volt

V[rms] = Volt

Frekuensi = Hz

Perioda = sec

Sinyal CH2 :

V[p-p] = Volt

V[p] = Volt

V[rms] = Volt

Frekuensi = Hz

Perioda = sec

Page 15: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 15

1. Multimeter Analog

1.1. Pengukuran dan Pengujian Resistor

Kode Warna Nilai ± Toelransi Nilai Terukur

1.2. Pengukuran Tegangan DC (Battery)

Tegangan

Nominal

Range dan

Skala Maks. yg

digunakan

Tegangan

Terukur

(Hasil

Pembacaan)

Tanpa

beban

Dgn.

Beban

Range =

Skala =

Range =

Skala =

1.3. Pengukuran Tegangan AC

Tegangan Nominal Range dan Skala Maks. yg

digunakan

Tegangan Terukur

(Hasil

Pembacaan)

Range = Skala =

Range = Skala =

2. Multimeter Digital

2.1. Pengukuran dan Pengujian Resistor

Kode Warna Nilai ± Toelransi Nilai Terukur

Page 16: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 16

2.3. Pengukuran dan Pengujian Kapasitor Elektrolit

Jenis Kapastior Nilai Tertera/Kode Nilai Terukur

Elektrolit

Keramik

2.4. Pengukuran Tegangan DC (Battery)

Tegangan

Nominal

Tegangan Terukur

(Hasil Pembacaan)

Tanpa Beban Dgn. Beban

Page 17: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 17

Unit II

Penyearah dan Tapis Kapasitor

A. Tujuan Percobaan :

1. Dapat menjelaskan prinsip kerja beberapa macam rangkaian dioda

sebagai penyearah.

2. Dapat menggambarkan watak input output penyearah dengan tapis

kapasitor

B. Alat yang digunakan

1. Dioda 4. Trafo Daya

2. Resistor 5. Osiloscop

3. Kabel Jumper 6. Multimeter

C. Landasan Teori

Dioda sebagai penyearah tegangan bolak-balik(Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah). Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai, tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply). Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber tegangan

searah adalah penyearah (adaptor). Komponen utama penyearah adalah

dioda. Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai watak

hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat bila

arah arus berlawanan.

Penyearah Setengah Gelombang.

Bila pada dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah ini disebut penyearah untai seperti terlihat pada gambar

berikut.

Page 18: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 18

VoVi

D

i

RL220 V

t

t

Vi

Vo

2

20

Vm

Vm

20

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selema setengah pereode (0 s/d ). Ini disebabkan

karena dalam periode yang berikutnya ( s/d 2) tegangan yang terpasang

pada dioda terbalik (reverse) dengan kata lain mendapat tegangan

negatip. Selama periode ini, dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0).

Jadi dapat ditulis : I = Im sin untuk 0 <

I = 0 untuk <<2

dalam hal ini = t

RLRf

Vm

Im

dimana Im = arus maksimum

Vm = tegangan maksimum

Rf = resistor forward dioda

RL = resistan beban

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga simpangan jarumnya

menunjukan harga rata-rata dari arus yang melewatinya. Jadi kalau dalam

rangkaian gambar diatas dipasang ampermeter DC maka akan terbACa

nilai sbb:

ImIdc

sedangkan volt meter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah:

RLdcV

Im

Page 19: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 19

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya.

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya. Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan harga:

2

ImIrms

sedangkan voltmeter AC pada ujung-ujung RL akan menunjukan:

RLVrms2

Im

Penyearah Gelombang Penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah. Rangkaian dapat dianggap terdiri dari

dua rangkaian penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian.

Bentuk tegangan pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam

gambar berikutnya. Tegangan ini sudah searah hanya belum rata, masih

bergelombang. Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah).

Vo RLAC

VO

Vm

20VO

Vo

20

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter DC

adalah sbb:

Im2Idc dan

RLdcV

Im2

Page 20: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 20

Sedangkan untuk ampermeter dan multimeter AC adalah sbb:

2

ImIrms dan RLVrms

2

Im

Penyearah jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat

juga dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai

jembatan. Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda

diperlukan trafo daya yang mempunyai tiga terminal dengan terminal

tengah (CT), sedangkan untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan

dua terminal. Skema rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada

gambar dibawah ini.

Analisa arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh.

Tapis kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk memperbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegangan searah yang dikeluarkan lebih rata. Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil.

220 V

Page 21: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 21

A

VAC

+

-

+

-

+ -

C

+

-Penyearah RL

Vo

t

VrVr

0 2

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas. Besarnya riak gelombang penyearah

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dilakukan dengan persamaan berikut :

fCRL

Vdc

fC

IdcVr

22

dimana: f : frekuensi tegangan AC. (Hz)

C: nilai kapasitot(farad)

Perbandingan antara riak terhadap tegangan DC disebut faktor riak (fr).

%100xVdc

Vrfr

Page 22: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 22

D. Langkah percobaan .

Penyearah Dasar.

1. Buatlah rangkain penyearah setengah gelombang seperti gambar

diatas.

2. Dengan menggunakan osiloskop, amati gelombang input AC dan

catat nilai Vpp lalu ukur tegangan Vrms nya dengan multimeter.

3. Kemudian amati gelombang output DC dan catat nilai Vm lalu ukur

tegangan Vdc dengan multimeter.

4. Buatlah rangkaian penyearah gelombang penuh seperti gambar

atas.

5. Lakukan pengukuran seperti pada setengah gelombang.

Penyearah dengan tapis kapasitor

1. Siapkan rangkaian penyearah Jembatan (diganti dengan Dioda

kiprok.) dengan tapis kapasitor seperti pada gambar di atas.

2. Pilih Nilai C = 100 F dan R = 10 k

3. Dengan multimeter ukur dan catatlah arus beban Idc dan tegangan

beban Vdc.

4. Dengan Osiloskop catatlah besar tegangan riak Vr.

5. Kemudian hitunglah faktor riak (fr).

6. Ulangi untuk nilai R = 1 k dan 470 k

7. Setelah semua nilai R dicobakan, lakukan percobaan seperti poin 2

s/d 5 diatas dengan R = 10k dan C berurutan 10 F, 100 F dan 470 F

Pertanyaan (dikerjakan pada laporan)

1. Jelaskan perbedaan prinsip antara penyearah gelombang penuh

dengan dua dioda dan jembatan.

2. Pada tapis kapasitor faktor apa saja yang mempengaruhi besar faktor

riak dan bagamiana pengaruhnya masing-masing.

Page 23: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 23

Data Percobaan

Unit II

Penyearah dan Tapis Kapasitor

Tanggal : ………………. Nama: ……………………..

1………………………No. ………….…

Kelompok :……………….. 2………………………No. ………….…

3………………………No....……….…

Penyearah

Bentuk Vpp Vrms Bentuk Vm Vdc

Haf-wave ………………. ……………….

Full- wave ………………. ……………….

Jembatan ………………. ……………….

Input AC Output DC

C R Idc Vdc Vr Fr

100 F 10 k

1 k

470

R C Idc Vdc Vr Fr

10k 10 F

100 F

470 F

Page 24: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 24

Unit III

Filter RC

A. Tujuan Percobaan :

1. Dapat menjelaskan prinsip rangkaian filter RC

2. Dapat menggambarkan watak input output rangkaian filter

3. Dapat menggambarkan watak input output rangkaian filter sebagai

pengatur nada (tone control)

4. Dapat menjelaskan prinsip kerja peralatan pengaturan nada pasif

B. Alat yang digunakan

1. Beberapa resistor dan kapasitor 3. Resistor Variabel

2. Osiloscop dan AFG 4. Kabel-Kabel

C. Landasan Teori

Filter RC

Dalam suatu rangkaian sound system, pemilihan frekuensi output

merupakan hal yang sangat penting. Hal ini disebabkan karena frekuensi

tersebut akan menentukan kwalitas suara yang dihasilkan. Dengan

demikian dalam rangkaian elektronikanya diperluakan suatu sytem yang

dapat melewatkan suatu range frekuensi tertentu sekaligus menahan range

frekuensi yang lain. Peralatan inilah yang disebut sebagai filter (tapis) yang

dalam istilah lain sering disebut sebagai cross-over atau tone control baik

pasif maupun aktif.

Rangkaian filter yang sederhana bias dibuat dengan merangkai

komponen R dan C dengan nilai tertentu. Rangkaian inilah yang akan

memanfaatkan perubahan nilai reaktansi suatu kapasitor yang sangat

tergantung pada frekuensi dari arus yang dilewatkan pada kapasitor

tersebut.

CfXc

2

1

dimana Xc : reaktansi kapasitif (Ohm)

Page 25: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 25

f : frekuensi sinyal yang lewat C (Hz)

C : nilai kapasitor (farad)

Dari persamaan diatas diperoleh bahwa nilai reaktansi suatu kapasitor

akan naik jika frekuensi sinyal turun dan sebaliknya.

Filter Pelewat Rendah (Low-pass filter)

CR

Vi Vo

Dari rangkaian diatas bila frekuensi semakin sinyal input semakin tinggi,

maka nilai reaktansi Xc akan semakin rendah. Dengan demikian sebagian

besar arus sinyal akan mengalir lewat kapasitor yang mengakibatkan arus

yang menuju ke beban berkurang akibatnya tegangan outputnya rendah.

Atau dengan kata lain semakin tinggi frekuensi sinyal, tegangan outputnya

aka semakin rendah.

Sebaliknya bila frekuensi sinyal input semakin rendah, maka reaktansi

kapasitifnya Xc semakin tinggi, sehingga sebagian besar sinyal akan

mengalir ke rangkaian output yang akibatnya tegangan output menjadi

tinggi hampir sama dengan tegangan sinyal inputnya. Karena watak inilah

rangkaian tersebut dinamakan rangkaian filter pelewat rendah yaitu hanya

melewatkan sinyal yang frekuensinya rendah.

Nilai frekuensi yang merupakan batas sinyal dilewatkan dinamakan

frekuensi “cut-off” yaitu:

RCfc

2

1

Sinyal dengan frekuensi lebih rendah dari nilai fc akan diteruskan ke

rangkaian output, sedang sinyal dengan frekuensi lebih tinggi dari nilai fc

akan ditahan atau dialirkan ke ground.

Page 26: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 26

Filter Pelawat Tinggi (Hihg-pass filter)

R

C

VoVi

Prinsip kerja rangkaian filter pelewat tinggi merupakan kebalikan

dari prinsip kerja rangkaian filter pelewat rendah, yaitu bila frekuensi sinyal

input semakin tinggi maka reaktansi kapasitifnya semakin rendah

sehingga semakin besar sinyal yang dialirkan ke rangkaian output yang

mengakibatkan tegangan output menjadi tinggi mendekati tegangan

sinyal inputnya. Demikian sebaliknya untuk sinyal dengan frekuensi yang

rendah. Oleh karena rangkaian ini hanya mengalirkan sinyal yang

frekuensinya tinggi, maka dinamakan rangkaian filter pelewat tinggi.

Sebagaimana filter pelewat rendah, nilai frekuensi “cut-off” untuk filter

pelewat tinggi adalah:

RCfc

2

1

Pengaturan nada pasif

Dalam prakteknya penggunaan filter-filter tersebut sering digabungkan.

Salah satu penggunaannya adalah rangkaian pengatur nada (tone

control) pasif. Untuk menggeser frekuensi “cut-off” dilakukan dengan

mengubah nilai R dan C. Untuk mempermudah pembuatan rangkaian

maka besaran yang di ubah-ubah adalah resistornya, baik pada rangkaian

pelewat tinggi maupun pelewat rendah. Contoh rangkaian pengatur nada

(tone control) pasif adalah seperti tampak pada gambar di bawah ini.

Page 27: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 27

10 K

22 kp

100 k

2k2

100 K

100 kp

10 kp

10 k

out

in

22 kpT

rebl

e Bas

s

D. Langkah percobaan

Low-pass filter

1. Buatlah rangkaian low-pass filter dengan R = 1 KOhm dan C = 47

nF.

2. Berilah input gelombang sinus dengan amplitude (Vi) 1 volt dan

frekuensi 20 Hz.

3. Amati dan catat nilai gelombang output out (Vo).

4. Ulangi percobaan point 2 dan 3 untuk frekuensi seperti yang

tercantum dalam tabel.

5. Hitung nilai Av = Vout/Vin dan 20 log Av untuk masing-masing

percobaan.

6. Hitunglah frekuensi gelombang input yang menghasilkan Vout =

0.707 Vi sebagai fc.

7. Ulangi percobaan point 1 s.d 6 untuk nilai R = 1 k dan C = 470 nF

8. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk nilai R 2k dan C = 470 nF

High-pass filter

1. Buatlah rangkaian high-pass filter R = 120 K Ohm dan C = I nF

2. Lakukan percobaan seperti pada low pass filter.

3. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 nilai R = 120 k dan C = 10 nF

4. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk R = 60 k dan C = 1 nF

Page 28: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 28

Pengatur nada pasif

1. Buatlah rangkaian Pengatur nada pasif

2. Aturlah potensio treble dan bass keduanya minimum

3. Berilah gelombang sinus amplitude 1 volt dan frekuensi 20 Hz

4. Amati dan catat nilai gelombang output Vout

5. Ulangi percobaan point 2 dan 4 untuk frekuensi seperti yg

tercantum dalam table

6. Hitung nilai Av = Vout/Vin dan 20 log Av untuk masing –masing

percobaan.

7. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk posisi treble maksimum

dan bass minimem

8. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk posisi treble minimum dan

bass maksimum

9. Ulangi percobaan point 1 s/d 6 untuk posisi treble maksimum

dan bass maksimum

Tugas

1. Buatlah grafik 20 log Av 9dB) sebagai fungsi frekuensi sinyal input untuk

percobaan, dibuat dalam masing-masing kertas untuk satu macam filter.

Page 29: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 29

Unit III

Filter RC Low pass filter

Vin = 1 volt p - p

frek R = 1K C = 47 n R = 1k C = 470 n

(Hz) Vout Av 20 log Av Vout Av 20 log Av

20

50

100

200

500

1 k

2 k

5 k

10 k

20 k

50 k

100 k

Catatan : Baris paling bawah di isi fc

High-pass filter

Vin = 1 volt p - p

frek R = C = R = C =

(hz) Vout Av 20 log Av Vout Av 20 log Av

20

50

100

200

500

1 k

2 k

5 k

10 k

20 k

50 k

100 k

Page 30: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 30

Tone-control pasif

Vin = 1 volt p - p

frek Bass min Trebel min Bass maks Trebel min

(hz) Vout Av 20 log Av Vout Av 20 log Av

20

50

100

200

500

1 k

2 k

5 k

10 k

20 k

50 k

100 k

Vin = 1 volt p - p

frek Bass min Trebel maks Bass maks Trebel maks

(hz) Vout Av 20 log Av Vout Av 20 log Av

20

50

100

200

500

1 k

2 k

5 k

10 k

20 k

50 k

100 k

Page 31: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 31

Unit IV

Penguat Tegangan Satu Transistor

A. Tujuan Percobaan :

1. Dapat merangkai penguat tegangan satu transistor

2. Dapat mendeteksi bahwa suatu transistor telah bekerja

3. Dapat mngukur nilai penguatan sebuah penguat tegangan

4. Dapat menguji dan menggambarkan tanggapan frekuensi suatu

penguat

5. Dapat mengukur impedansi input dan output suatu penguat

tegangan

A. Alat yang digunakan

1. Sejumlah komponen 3. Osiloscop,Multimeter,AFG

2. Bread-broad 4. Catu Daya Searah

A. Dasar Teori:

Penguat tegangan adalah sebuah alat yang digunakan untuk

memperkuat (memperbesar amplitude) suatu sinyal/gelombang. Penguat

tegangan yang sederhana dapat dibuat dengan menggunakan satu transistor

sebagai komponen aktif ditambah dengan beberapa komponen pasif.

Penguat yang demikian ini disebut penguat tegangan satu transistor.

Tegangan output dari penguat tersebut merupakan hasil kali tegangan input

yang diberikan dengan suatu factor yang disebut penguatan tegangan (Av).

Adapun untainya adalah sebagai berikut :

+Vcc

2 k

10 uF

47 uF

200

9013

68 k

12 k

10

uF

A

in

out

Page 32: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 32

Untuk kepentingan perancangan nilai-nilai resistor dapat dihitung sebagai

berikut:

resistor pada emitor:

Ic

aVbe

Ic

VoRe

konstanta a adalah suatu factor pengali yang makin baik bila diambil makin

besar, karena makin stabil. Biasanya cukup a > 4

resistor pada kolektor :

Ic

VceVccRc

Re

nilai R1 dan R2 dicari dengan rumus:

Ick

Vcc

lck

VccRR

21

konstanta k diambil 5 atau lebih, untuk menjamin stabilitas.

nilai R2 diperoleh dengan rumus :

vbeaVccRR

R)1(

21

2

Adapun karakter penguat ini dilukiskan oleh besaran-besaran:

:Rchie

hfeAv Zout = Rc : Zin = hie. R1. R2

D. Langkah Percobaan

Pengujian Statis

1. Buatlah rangkaian seperti gambar di atas.

2. Catu daya (Vcc) diset 9 volt

3. Ukur dengan multimeter nilai-nilai tegangan DC di titik A, B, C, E

dengan ground dan antara titik B dan E

Pengukuran Penguatan

Dari rangkaian pengujian statis di atas lakukan percobaan berikut:

Page 33: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 33

1. Berilah input penguat (Vi) dengan pembangkit gelombang frekuensi 1

k Hz

2. Dengan osiloskop amatilah gelombang output yang terjadi.

3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output

bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus).

4. Catat nilai amplitude tegangan output tersebut (Vo)

5. Pada kondisi tersebut ukurklah amplitude tegangan input (Vin)

6. Hitung penguatannya Av = Vo / Vin

Pengukuran Impedansi Input

Dari rangkaian pengukuran di atas, lakukan percobaan berikut:

Penguat

IN out

RL

RS

1. Pasanglah satu resistor Rs = 1k5 seri pada rangkaian input seperti

terlihat pada gambar atas tanpa RL.

2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 KHz

3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output bernilai

maksimum sebelum cacat (masih sinus).

4. Ukur dan catat nilai Vs (tegangan di sebelah kiri Rs) dan Vin

(tegangan di sebelah kanan Rs).

5. Kemudian hitunglah nilai impedansi input Zin dengan rumus : Zin (Vin x

Rs) / (Vs – Vin)

6. Lakukan percobaan serupa dengan tambahan beban RL = 33k pada

terminal output.

Pengukuran impedansi Output

Dari rangkaian pengukuran impedansi input di atas, lepaskan Rs dan

lakukan percobaan berikut:

Page 34: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 34

Penguat

IN out

Vr

1. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz

2. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output

tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus).

3. Catat nilai sebagai tegangan output tanpa beban (Vo tanpa

beban).

4. Kemudian pada terminal putput pasang resistor variable potensio Vr

sesuai gambar dan aturlah nilai Vr tersebut hingga didapat Vo

setengah Vo tanpa beban.

5. Vr dilepas dan ukurlah resistansinya.

6. Nilai impedansi output Zo yang dicari nilainya sama dengan nilai

resistansi Vr.

Pengamatan Tanggapan Frekwensi

Dari rangkaian pengukuran impedansi output di atas, lakukan

percobaan berikut:

1. Pasanglah resistor beban RL yang nilainya mendekati nilai

impedansi output yang didapat

2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz

3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output

tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). Catatlah

nilai input Vin.

4. Ubahlah frekwensi input menjadi 20 Hz.

5. Catat nilai Vo untuk frekwensi 20 Hz tersebut

6. Hitung nilai Av = Vo/Vin dan 20 log Av

Page 35: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 35

7. Lakukan percobaan seperti point 4 s/d 6 di atas untuk frekwensi

yang tercantum di tabel.

8. Carilah nilai frekuensi yang menghasilkan Av = 0,707 Av maksimum

untuk batas frekuensi rendah (f-low) maupun batas frekuensi tinggi

(f-high)

9. Hitunglah lebar pita penguat tersebut Bw = f-high – f-low

Pertanyaan:

1. Bagaimana cara mengecek bekerja atau tidaknya suatu transistor

dalam rangkaian.

2. Nilai Ro dalam percobaan ini di anggap sama dengan nilai Vr,

jelaskan.

3. Apa manfaat kita mengetahui impedansi input dan impedansi output

suatu penguat.

Tugas:

1. Buatlah grafik tanggapan frekuensi yaitu nilai 20 log Av sebagai fungsi

frekuensi sinyal input pada kertas semilog, berilah komentar.

2. Buatlah kesimpulan yang anda dapatkan dalam percobaan ini.

Page 36: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 36

Unit IV

Penguat Tegangan Satu Transistor

Pengujian statis :

Vcc = 9 volt Vc = ………….. Vbe = ………………..

Hfe Q1 = …………. Vb = ………….. Ve = …………………

Pengukuran Penguatan Maksimum

f-input = 1 khz Vcc = 9 volt

Vout = …………… volt p-p : Vin = …………. Volt p-p : Av = ………..

Pengukuran Impedansi input

Rs = 1 k5 f-input = 1 kHz RL = tak terhingga (terbuka)

Vs = ……………… volt p-p : vin = …………… voltp-p : Zin = …………..

RL = 33 k

Vs = ……………… Volt p-p : Vin = ………….. volt p-p : Zin = ………….

Pengukuran Impedansi out-put

f-input = 1 kHz

Vo-maks = …………… volt p-p

Untuk Vo = setengah Vo-maks. Nilai Zout = Vr = …………………..Ohm

Page 37: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 37

Pengamatan Tanggapan Frekuensi

f-input = 1 Khz : RL = ………………………………..

Frek(Hz) Vout Vin Av 20 log Av

20

50

100

200

500

1 k

2 k

5 k

10 k

20 k

50 k

100 k

Page 38: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 38

Unit V

Penguat Tegangan Op-Amp

A. Tujuan Percobaan :

1. Dapat menjelaskan prinsip kerja rangkaian Op-Amp.

2. Dapat menjelaskan pengaruh resistor feedback terhadap nilai

penguatan pada penguat tegangan Op-Amp.

3. Dapat mengukur dan menggambarkan tanggapan frekuensi penguatan

tegangan dengan Op-Amp.

4. Dapat mengukur impedansi input dan output penguat tegangan

dengan Op-Amp.

B. Alat yg digunakan

1. Rangkaian penguat tegangan dengan IC LM 741

2. Osiloscop,multimeter dan pembangkit gelombang

3. Catu daya searah

C. Dasar Teori :

Penguat tegangan adalah sebuah alat yang digunakan untuk

memperkuat (memperbesar amplitude) suatu sinyal /gelombang. Untuk

menyederhanakan rangkaian sering digunakan rangkaian terintegrasi (IC)

untuk membuat penguat tegangan. Dapat juga digunakan Op-amp

sebagai komponen utama rangkaian penguat tersebut.

Untuk praktikum unit ini digunakan Op-amp LM 741 sebagai penguat

pembalik (inverting).Besar penguatan tegangannya (Av) sangat

dipengaruhi oleh besarnya resistansi feed-back yang digunakan.

Page 39: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 39

Penguatan tegangan (Av) = -Rf/R

Dimana Rf : resistansi feed-back

R : resistansi yang dipasang pada rangkaian input:

Adapun rangkaiannya adalah sebagai berikut:

__

+

LM 741

1uF

out

4

72

3

100 k

1 k1 uF

Rf

+ VCC100 K

6

in

D. Langkah Percobaan

Pengukuran Tegangan output maksimum dan penguatan

Dari rangkaian penguat di atas lakukan percobaan berikut:

1. Vcc dipasang 12 volt dan Rf = 10 k Ohm.

2. Berilah input penguat dengan pembangkit gelombang frekwensi 1 k

Hz.

3. Dengan Osiloskop amatilah gelombang output yang terjadi.

4. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output

tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). Catat

amplitude tegangan output tersebut (Vo) sebagai tegangan output

maksimum.

5. Pada kondisi tersebut ukurlah amplitude tegangan input (Vin).

6. Hitung penguatan Av = Vo / Vin

7. Ulangi percobaan 1 s/d 6 untuk Rf = 47 k Ohm dan 100 k Ohm.

Page 40: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 40

Pengukuran Impedansi Input

Dari rangkaian pengukuran di atas, lakukan percobaan berikut:

Penguat

IN out

RL

RS

1. Pasanglah satu resistor Rs = 1k5 seri pada rangkaian input seperti

terlihat pada gambar atas tanpa RL.

2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 KHz

3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output bernilai

maksimum sebelum cacat (masih sinus).

4. Ukur dan catat nilai Vs (tegangan di sebelah kiri Rs) dan Vin

(tegangan di sebelah kanan Rs).

5. Kemudian hitunglah nilai impedansi input Zin dengan rumus : Zin (Vin x

Rs) / (Vs – Vin)

6. Lakukan percobaan serupa dengan tambahan beban RL = 33k pada

terminal output.

Pengukuran impedansi Output

Dari rangkaian pengukuran impedansi input di atas, lepaskan Rs dan

lakukan percobaan berikut:

Penguat

IN out

Vr

1. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz

Page 41: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 41

2. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output

tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus).

3. Catat nilai sebagai tegangan output tanpa beban (Vo tanpa

beban).

4. Kemudian pada terminal putput pasang resistor variable potensio Vr

sesuai gambar dan aturlah nilai Vr tersebut hingga didapat Vo

setengah Vo tanpa beban.

5. Vr dilepas dan ukurlah resistansinya.

6. Nilai impedansi output Zo yang dicari nilainya sama dengan nilai

resistansi Vr.

Pengamatan Tanggapan Frekwensi

Dari rangkaian pengukuran impedansi output di atas, lakukan

percobaan berikut:

1. Pasanglah resistor beban RL yang nilainya mendekati nilai

impedansi output yang didapat

2. Berilah input gelombang dengan frekwensi 1 khz

3. Atur amplitude gelombang input sehingga gelombang output

tersebut bernilai maksimum sebelum cacat (masih sinus). Catatlah

nilai input Vin.

4. Ubahlah frekwensi input menjadi 20 Hz.

5. Catat nilai Vo untuk frekwensi 20 Hz tersebut

6. Hitung nilai Av = Vo/Vin dan 20 log Av

7. Lakukan percobaan seperti point 4 s/d 6 di atas untuk frekwensi

yang tercantum di tabel.

8. Carilah nilai frekuensi yang menghasilkan Av = 0,707 Av maksimum

untuk batas frekuensi rendah (f-low) maupun batas frekuensi tinggi

(f-high)

9. Hitunglah lebar pita penguat tersebut Bw = f-high – f-low

Page 42: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 42

Pertanyaan:

1. Bagaimana pengaruh perubahan nilai Rf terhadap

perubahan tegangan output maksimum dan penguatan

2. Apa manfaat kita mengetahui impedansi input dan

impedansi output suatu penguat.

Tugas:

3. Buatlah grafik tanggapan frekuensi yaitu nilai 20 log Av sebagai fungsi

frekuensi sinyal input pada kertas semilog, berilah komentar.

4. Buatlah kesimpulan yang anda dapatkan dalam percobaan ini.

Page 43: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 43

Unit V

Penguat Tegangan Op-amp 741

Pengukuran Tegangan output maksimum

Rf Vout Vin Av

10 k

47 k

100 k

Pengukuran Impedansi Input

Rs = 1 k f-input = 1 kHz RL = tak terhingga (terbuka)

Vs = …………………Volt p-p : vin = …………volt p-p : Zin = ………………..

Pengukuran Impedansi output

f-input = 1 kHz Vo-maks = …………….. volt p-p

Untuk Vo = setengah vo-maks nilai Zout = vr = …………………Ohm

Pengamatan Tanggapan Frekuensi

f-input = 1 kHz : RL = ………………. Vin = ……………volt p-p

Frek(Hz) Vout Vin Av 20 log Av

20

50

100

200

500

1 k

2 k

5 k

10 k

20 k

50 k

100 k

Page 44: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 44

Unit VI dan VII

IMPLEMENTASI RANGKAIAN PENGUAT

Tujuan

1. Mampu menjelaskan beberapa jenis dan macam komponen

elektronika.

2. Dapat memasang dan menyolder komponen elektronika pada Print

Circuit Board (PCB)

3. Dapat merangkai dan menguji sebuah amplifier.

Alat dan Bahan

1. PCB penguat mic 1 transistor dan mini amplifier (disediakan oleh

laboratorium).

2. Komponen penguat mic 1 transistor dan mini amplifier (disediakan oleh

praktikan).

3. Membawa amplas

4. Solder, kabel penghubung dan tenol secukupnya (membeli sendiri).

5. Speaker ukuran kecil (membeli sendiri).

Prosedur Kerja

1. Minggu pertama (Unit VI) melakukan perakitan di laboratorium.

2. Minggu kedua (Unit VII) Alat Harus sudah jadi dan siap di nilai

3. Bagi yang belum jadi tetap akan dinilai apa adanya dan tidak ada

perpanjangan waktu.

Page 45: Unit I Penggunaan Osiloskop dan Multimeter · gelombang yang umum adalah : ... 2. Hubungan isyarat kalibrasi ke input vertical CH2 memlalui probe dengan ... Re : __ + +). ). ...

Panduan Praktikum Elektronika

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta 45

Unit 8

Responsi

Ketentuan Responsi

Responsi Bersifat Individual

Responsi Berupa Praktikum dan Teori