Osiloskop dan Generator Sinyal

Felix Saputra G*), Michael Manuel Laboratorium Elektronika, Program Studi Teknik Mekatronika

Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan

Jalan Ciumbeluit 94, Bandung 40141 *)felixsaputra26@yahoo.co.id

________________________________________________________________________________________________

Abstrak

Menggunakan Osiloskop dan Generator Sinyal sebagai sumber sinyal usntuk pengukuran fase tegangan AC dan

menggunakan cara dual trace dan cara lissajous maka akan dihasilkan beda fase sebesar 00 , 57.60 dan 41,30 serta

menggunakan Power Supply yang mempunyai tegangan DC sebagai sumber sinyal lain dan membandingkan hasil yang

keluar dengan cara lissajous dan dual trace dan dihasilkan frekuensi 1.344 Hz, 7.143Hz, dan 16.67Hz hasil ini didapat

dengan menggunakan kit osilator.Pengukuran dengan cara lain yaitu dengan menggunakan faktor penguat dimana hasil

yang menggunakan resistor variabel maximal dan minimum mempunyai perbandingan 2:3

Kata Kunci : lissajous; dual trace

________________________________________________________________________________________________

Pendahuluan

Cara Lissajous dan Cara Dual Trace adalah cara untuk

membandingkan pengukuran sinyal.[1]Osilator adalah

instrumen ukur yang dapat menampilkan visualisasi

dinamis signal tegangan yang diukurnya.Generator Sinyal

adalah suatu alat yang menghasilkan sinyal/gelombang

sinus (ada juga gelombang segi empat, gelombang segi

tiga) dimana frekuensi serta amplitudenya dapat diubah‐ubah.kit box osilator adalah kotak yang berisi pembanding

untuk tiga buah frekuensi. Penguat tegangan yang ada pada

kit osilator dan generator sinyal nilainya dapat di ubah

ubah seperti gambar yang ada di bawah ini

Gambar 1 : penguat tegangan pada kit osiloskop dan osilator

Sumber : Lampiran Praktikum dasar rangkaian listrik

Dual trace adalah cara menghitung beda fase gelombang

dengan rumus

∅ =∆𝑡

𝑇360° (1)

diketahui ø sebagai beda fase, ∆t sebagai jarak perbedaan

waktu,

Lissajous adalah metode perhitungan untuk mengukur

perbedaan fase dan frekuensi dua gelombang, dengan

formula dimana pada layar akan ditunjukan langsung suatu

lintasan berbentuk garis lurus atau elips

Gambar 2: Pengukuran beda fasa dengan metoda lissajous

Sumber:Lampiran Praktikum DRL

Metodologi

1. Mengatur generator sinyal dengan gelombang

sinus pada frekuensi 1kHz dan dengan tegangan

sebesar 2 Vrms kemudian tegangan diukur

dengan osiloskop pada posisi Souce Coupling

pada AC dan mengulangi pengambilan data

dengan frekuensi 100Hz dan 10Khz

2. Menggunakan kit Osiloskop dan generator

sinyal.Generator sinyal diatur pada gelombang

sinus dan pada frekuensi 1Khz dan tegangan Vpp

sebesar 2Vpp, Generator Sinyal dihubungkan

dengan input rangkain penggeser fasa.

Gambar 3 : input rangkaian penggeser fasa

Sumber : Lampiran Praktikum Dasar Rangkaian

Listrik

Pengukuran beda fasa diambil dari gambar yang

ditampilkan osiloskop dengan cara dual trace dan

(100,2.03) (1000,2.07) (10000,2.06)

(100,2.002) (1000,1.977)

(10000,1.054)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

100Hz 1000Hz 10000Hz

VO

LTA

GE

FREQUENCY

Pengukuran Tegangan AC

Osiloskop(volt) Multimeter(volt)

lissajous dan hasil diambil dengan potensio R

maksimum dan minimum

3. Pengukuran frekuensi menggunakan alat kit box

osilator yang dihubungkan dengan power supply

dengan nilai tegangan DC 5V hasil dari kit box

osilator diamati pada osiloskop frekuensi diukur

di kit box osilator untuk f1,f2 dan f3 dengan

metoda cara langsung dan lissajous

4. Pengukuran Faktor Penguat menggunakan

osiloskop sebagai input dengan gelombang sinus

frekuensi 1 Khz 2Vpp dari Generator Fungsi dan

dihubungkan pada kit osiloskop.Faktor penguatan

diukur dengan cara langsung (mode xy) dan

dengan dual trace

5. Menggambar Karakteristik Komponen 2

Terminal menggunakan rangkaian pembagi

tegangan pada kit osiloskop , Function Generator

diatur agar menghasilkan 150 hz dan 2 vpp

Lakukan pengambilan hasil dengan

menggunakan Rangkaian Karakterisasi Resistor

(Gambar 4) , Rangkaian Karakterisasi Kapasitor

(Gambar 5) dan Rangkaian Karakterisasi Dioda

(Gambar 6)

Gambar 4: Rangkaian Karakterisasi Resistor

Sumber: Panduan Praktikum DRL

Gambar 5: Rangkaian Karakterisasi Kapasitor

Sumber: Panduan Praktikum DRL

Gambar 6: Rangkaian Karakterisasi Dioda

Sumber: Panduan Praktikum DRL

Hasil dan Analisis

1. Pengukuran tegangan AC dengan multimeter

dan osiloskop.

Gambar 7 :Pengukuran tegangan AC

Hasil Pengukuran pada multimeter turun di angka 1.054Hz

hal ini dikarenakan frekuensi yang diterima oleh multimeter

tersebut terlau tinggi, Multimeter digital hanya bisa

mengukur konversi hitungan dari AC ke DC dengan sistem

[2](Non True RMS Meter) dimana kebanyakan alat

mengkonversi gelombang AC menjadi sinyal DC yang

mewakili nilai tegangan puncak nilai ini lalu diubah ke RMS

dengan 1.004 :1 Tegangan Pembagi

2. Pengukuran Beda Fasa dengan Osiloskop

Gambar dari hasil Dual Trace saat Potensio R di nilai

Minimum:

Gambar Hasil Lissajous

Cara Hitung Φ Dengan Cara Dual

Trace saat minimum

𝚽 =∆𝒕

𝑻× 𝟑𝟔𝟎°

𝚽 =𝟎

𝟑𝟎× 𝟑𝟔𝟎°= 0

Cara Hitung Φ Dengan Cara Lissajous

saat Minimum

𝚽 = 𝐬𝐢𝐧−𝟏𝒄

𝒅

𝚽 = 𝐬𝐢𝐧−𝟏 𝟎

𝟎 = 0

Gambar dari hasil Dual Trace saat Potensio R di nilai

Maximum:

Gambar Hasil Lissajous

Cara Hitung Φ Dengan Cara Dual

Trace saat Maximum

𝚽 =∆𝒕

𝑻× 𝟑𝟔𝟎°

𝚽 =𝟒

𝟐𝟓× 𝟑𝟔𝟎°= 57.6°

Cara Hitung Φ Dengan Cara Lissajous

saat Minimum

𝚽 = 𝐬𝐢𝐧−𝟏𝒄

𝒅

𝚽 = 𝐬𝐢𝐧−𝟏 𝟒𝟎𝟎

𝟔𝟎𝟎 = 41.3°

3. Pengukuran Frekuensi dengan Osiloskop

Sesuai dengan teori yang berlaku dimana

𝑭 =𝟏

𝑻

Maka dapat disimpulkan bahwa semakin keci perioda

maka hasil frekuensi akan semakin besar dan dapat

juga dilihat dari grafik dibawah ini:

Gambar 8 : Hasil Pengukuran Frekuensi

4. Pengukuran Faktor Penguatan

Gambar 9 : Hasil Pengutan Sinyal

Faktor penguatan diukur dengan rumus sebagai

berikut :

𝐴𝑚𝑝 =𝑉𝑜𝑢𝑡

𝑉𝑖𝑛

5. Karakteristik Komponen Dua Terminal

[4]Pada percobaan di bagian rangkaian karakterisasi

terdapat adanya perbedaan tegangan walaupun resitor

bernilai sama hal ini disebabkan karena rangkaian

pembagi tegangan di channel 1 sebesar 1 V dan

channel 2 sebesar 5mV

Gambar 10: hasil ketika dihubungkan Rangkaian

Karakterisasi Resistor

Sumber :osiloskop

Gambar 11 :hasil dari Rangkaian Karakterisasi

Kapasitor

Sumber :Osiloskop

268,8 1.429

4.167

0

1000

2000

3000

4000

5000

744 140 60

Fre

qu

en

cy

Period

Pengukuran Frekuensi

T sinyal (µs) f-Sinyal (Hz)

0,66

0,9

1,88

0,9

0

0,5

1

1,5

2

0 0,5 1 1,5 2

Penguatan Sinyal

Faktor Penguatan(rotasi) Vout(Volt)

Gambar 12 : Hasil dari Rangkaian Karakterisasi diode

Sumber :Osiloskop

Kesimpulan

Pada Praktik Osiloskop dan Generator Signal digunakan

dua metoda untuk mencari beda fasa yaitu metoda dual

trace dan lissajous dimana dapat dicari dengan

menggunakan rumus :

𝚽 =∆𝒕

𝑻× 𝟑𝟔𝟎°

𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝑑𝑢𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑐𝑒

Dan juga dapat dicari dengan rumus berikut untuk lissajous

𝚽 = 𝐬𝐢𝐧−𝟏𝒄

𝒅

Pada pengukuran tegangan AC dapat dilihat bahwa

ada noise yang membuat tegangan yang terhitung di

multimeter pada saat frekuensi 10Khz nilainya

menjadi turun. Hal ini disebabkan alat pengukur

elektronik seperti multimeter masih banyak yang

menggunakan (Non True RMS meter) dan juga pada

pengukuran frekuensi dengan menggunakan

osiloskop, Rumus dibawa ini

𝑭 =𝟏

𝑻

dapat langsung kita buktikan. Pada penggambaran

karakteristik komponen dua terminal dapat dilihat di

Rangkaian Karakterisasi Kapasitor, terjadi beda Fasa,

hal ini disebabkan karena adanya perbedaan Fasa

antara kedua gelombang sehingga bias disimpulkan

bahwa rangkaian ini merupakan rangkaian Penggeser

Fasa. Pada Rangkaian Karakterisasi Dioda, dapat

dilihat bahwa Pada Resistor tidak terjadi perubahan

Periode beberapa saat, sedangkan pada Dioda terjadi

perubahan Periode.

Daftar Pustaka

1. Lampiran D, Instrumen Dasar dan Aksesoris.

2. Chapter I.pdf – USU Institutional Repository

3. Santoso,Djoko.2006.Teori Dasar Rangkaian

Listrik.Jakarta.Pustaka Pena

4. Kent West “Harmonics, True RMS –The

Only True Measurement”