LAPORAN SALURAN TRANSMISI RF

PENGUKURAN RESISTANSI SALURAN KOAKSIAL

Disusun untuk Memenuhi TugasMata Kuliah Praktikum Saluran Transmisi RFSemester 4

PEMBIMBING

Hendro Darmono Beng,MT

PENYUSUN :JTD 2B

NamaNo. AbsenNIM

Anky Ismas Sasongko P051341160066

JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITALTEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI MALANG 2015Tanggal Percobaan 25-Maret-2015

PENGUKURAN RESISTANSI SALURAN KOAKSIAL

1 Tujuan PercobaanTujuan percobaan ini adalah:1.1 Mengenal jembatan Wheatstone dan mengerti fungsinya.1.2 Mengukur resistansi kabel.1.3 Mengukur resistansi konduktor dalam (inner) dan menghitung resistansi luar (outer).1.4 Mengukur resistansi kabel pada frekuensi yang berbeda.1.5 Menentukan frekuensi maksimum untuk jembatan Wheatstone.

2 Diagram Rangkaian2.1 Jembatan WheatstoneV1 4 Vpp ; 50 Hz

Trigger ext.

1 : 1 ; 40 mW100 1 %100 1 %VY1 aRx bR2 1 kR3

R410 turn helical potentiometer

2.2

2.3

3 Alat-alat dan Komponen yang Digunakan :

JumlahNama AlatNomor Alat

1Generator Fungsi

1Oscilloscope Dual Trace

1Frequency Counter*

1Test probe, 10:1/1:1, switchable

22 Probe adapter

1Resistor 100 ; 1%; 0,5 W

2Potensiometer 1 k, 10 putaran

1Saluran koaksial2.05.01.05.048.31 / 2.05.01.05.048.36

1Jembatan Universal2.05.01.05.048.28

11 Kabel BNC/4mm banana

10Set kabel penghubung dan plug

1Tee konector BNC*

4 Pendahuluan

Pengukuran resistansi kabel tidak kritis dan dapat dilakukan dengan sembarang jembatan dc atau penunjukkan ohm meter secara langsung. Bila pengukuran dilakukan dengan menggunakan jembatan wheatstone, pada frekuensi tertentu komponen reaktansi muncul dan mempengaruhi keseimbangan jembatan. Makin tinggi frekuensi makin keseimbangan jembatan makin sulit diperoleh.

Oleh karena itu, adalah lebih praktis mengembangkan rangkaian jembatan, sehingga besaran karakteristik lain dari kabel dapat diukur. Bagian 2 memperlihatkan, tegangan diagonal UY1 sama dengan nol ketika harga resistansi berbanding sebagai berikut :

R3/RX = R4/R2

Dengan menggunakan helical potensiometer 10 putaran dan R3 = 1 k, 1 bagian pada skala potensiometer sama dengan 1 ohm. Skala tersebut dapat dibaca langsung dalam ohm. Impedansi karakteristik saluran R', diberikan oleh persamaan,

R' = Rx/l

dengan, l = panjang saluran (meter)Pengembangan batasan pengukuran untuk UY1 = 0 Volt, juga diberikan oleh persamaan,

R3/R4 = Rx/R2

untuk R3 = R4 = 1 Rx = R2untuk R3 = R4 = 10 Rx = 10.R2untuk R3 = R4 = 0,1 Rx = 0,1.R2

5 Prosedur PercobaanSebelum merangkai peralatan , semua alat harus di uji kelayakan guna!5.1 Rangkai Peralatan seperti diagram 2.1. (a) Sambungkan saluran dengan plug connector sehingga menjadi 100 meter.(b) Hubung singkat ujung saluran dengan menggunakan kabel test pendek(c) Ukur resistansi saluran dengan menggunakan ohm meter dan baca hasil pengukuran.(d) Sambungkan saluran ke jembatan.(e) Pasang resistor sesuai dengan diagram. (cek kondisi resistor dengan ohm meter sebelum dipasang)(f) Pasang generator fungsi dengan V1 sebesar 4 Vpp; 50 Hz atau 100 Hz kHz pada jembatan.(g) Pasang Oscilloscope dan hubungkan :Y1 (0,2 V/div; 1:1; DC) ke U1 ,TB (time base) sesuaikan dengan pengukuran(h) Seimbangkan jembatan dengan mengatur potensiometer.(i) Ukur nilai resistansinya dengan ohm meter.(j) Hitung Rx. ( R konduktor luar dan dalam).5.2 Hubungkan kabel seperti diperlihatkan pada diagram 2.2, tegangan dan pengaturan Oscilloscope seperti langkah 5.1 ( h s/d j) . ( R konduktor dalam )5.3 Hitung resistansi konduktor luar (screen), dari hasil pengukuran 5.1 dan 5.2.5.4 Seimbangkan jembatan seperti langkah 5.1 dan naikkan frekuensi menjadi 1 kHz. Betulkan pengaturan keseimbangan dan amati tegangan sisa ( tegangan minimal yang dapat dibaca ). 5.5 Ulangi langkah 5.4, tetapi frekuensi dinaikkan menjadi 10 kHz. Kesimpulan sementara?5.6 Ulangi langkah 5.5 untuk frekuensi 100 kHz.

6 Hasil Percobaan

Untuk 5.1- Hasil pengukuran dengan ohm meter menunjukkan nilai resistansi 39 ohm- Hasil pengukuran dengan jembatan: Rx dihitung dari persamaan :

Jika kedua hasil pengukuran dibandingkan, apa yang dapat saudara jelaskan !Jawab : maka akan terlihat bahwa pada frekuensi 100 Hz, resistansi Rx relatifsama dengan resistansi saluran coaxial.

Untuk 5.2Ri = 57

Untuk 5.3Resistansi konduktor luar (screen),Ra = Rx - Ri = 37 - 32 = 5

Untuk 5.4Keseimbangan tidak dapat dilakukan. Tegangan minimal yang dapat dibaca 6 mVpp.Alasan tidak dapat dihasilkan keseimbangan adalah : Karena pada saat tegangn minimum, arus dan tegangan yang terukur padatitik Rx tidak nolUntuk 5.5Keseimbangan tidak tercapai Tegangan minimal yang dapat dibaca menjadi 16 mVpp.Alasan : Karena prinsip Jembatan Wheatstone hanya berfungsi jika Resistansi Total > R InnerUntuk 5.6Keseimbangan tidak tercapai Tegangan minimal yang dapat dibaca menjadi 44 mVpp.Alasan : Karena prinsip Jembatan Wheatstone hanya berfungsi jika Resistansi Total > R Inner

Ringkasan Hasil PengukuranLangkah NomorFrekuensi (Hz)R inner

R outer

Resistansi Total()Tegangan yang terukur pada titik keseimbangan

5.150 Hz32,94,837,7

5.2100 Hz28,01139,0

5.31 KHz35,70,536,2

5.410 KHz207,8-169,738,1

5.5100 KHz223,0-139,883,2

Bahasan Hasil Pengukuran1. Resistansi kabel koaksialPengukuran resistansi total kabel koaksial bisa dilakukan dengan menggunakan ohmmeter dan menghubung singkat outer dan innernya. Akan tetapi hambatan sebuah kabel koaksial juga sangat dipengaruhi oleh frekuensi dan panjang dari kabel itu sendiri. Semakin panjang kabel maka semakin tinggi nilai dari resistansinya.

2. Jembatan Wheatstone

Jembatan Wheatstone yang digunakan untuk mengetahui resistansi yang tidak diketahui. Dari gambar diatas hambatan yang nilainya dicari Rx, sedangkan R1 R2 R3 merupakan hambatan yang diketahui nilainya dengan R2 adalah hambatan yang dapat diubah ubah nlainya.Jika perbandingan antara kedua hambatan di sisi yang diketahui (R2/R1) sama dengan perbandingan sisi yang dicari, tegangan antara kedua titik potong (B dan D) akan menjadi nol dan tak ada arus listrik yang mengalir melalui Vg. Jika jembatan tidak seimbang, arah arus mengalir akan mengindikasikan apakah R2 terlalu tinggi atau terlalu rendah. R2 akan bervariasi atau berubah ubah nilainya sampai tidak ada arus mengalir melalui Vg.Jembatan wheatstone dapat diaplikasikan untuk mengukur resistansi dari sebuah kabel koaksial. Dengan memberikan nilai R1 dan R3 yang sama dan potensio R2 digunakan sebagai nilai terukur dari saluran koaksial yang dipasang pada Rx. Dengan asumsi bahwa frekuensi yang diberikan kecil. Karena jika nilai frekuensi besar maka nilai impedansi sangat dipengaruhi oleh L dan C saja.

Kesimpulan Percobaan1. Nilai resistansi inner dan outer kabel koaksial sangat berbeda. Nilai resistansi outercenderung relatif kecil dibandingkan innernya.2. Jembatan wheatstone hanya dapat bekerja pada frekuensi 50-100 Hz, karena pada frekuensi itu nilai resistansi total merupakan penjumlahan resistansi dalam dan resistansi luar (Rtotal = Rinner +Router). Dan pada titik Uy1 voltage bernilai mendekati nol. 3. Pada saat mengukur resistansi suatu saluran koaksial pada frekuensi 50- 100Hz, penjumlahan nilai resistansi dalam dengan resistansi luar nilainya sama dengan nilai resistansi total (R inner + Router = R total). Sedangkan pada saat frekuensi dinaikkan menjadi 1kHz atau lebih (f >= 1kHz), nilai resistansi dalam lebih besar dari nilai resistansi total saluran (R inner > Rtotal).

Buku Referensi 1. http://lfd.fmipa.itb.ac.id/artikel/modul_interaktif/modul_2_f/teori.html2. http://satriaskyterror.wordpress.com/2011/03/19/jembatan-wheatstone-bridge/3. http://www.mediabali.net/listrik_dinamis/jembatan_wheatstone.html

Pertanyaan Paska Praktikum1. Dapatkah frekuensi diatas 1 kHz digunakan pada jembatan Wheatstone? Jelaskan!Jawab :Tidak dapat. Karena jembatan wheatstone sebenarnya hanya beroprasipada frekuensi rendah atau idelalnya pada tegangan DC.

2. Mengapa resistansi kabel bertambah besar nilainya jika saluran diperpanjang?Jawab : Resistansi akan berbanding lurus dengan panjang saluran. Karenapada dasarnya adalah seperti resistor seri, semakin panjang saluranmaka resistansi juga akan bertambah.

3. Apa yang dimaksud dengan reaktansi kabel? dan mengapa reaktansi muncul pada saluran?Jawab : Hambatan aliran elektron yang melewati induktor dan kapasitor. Pada saluran koaksial nilai reaktansi kapasitif terjadi karena inner dan outer dari saluran yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Sedangkan nila reaktansi induktansi dikarenakan bentuk kabel koaksial yang menyerupai tabung. Sehingga muncul nilai reaktansi kapasitif.

25 meter

25 meter

25 meter

25 meter

KABEL KOAKSIAL

KABEL KOAKSIAL

MP-2

MP-3

MP-4

MP-5

MP-6

MP-9

MP-8

MP-7

MP-1

MP-10

a

b

25 meter

25 meter

25 meter

25 meter

KABEL KOAKSIAL

KABEL KOAKSIAL

MP-2

MP-3

MP-4

MP-5

MP-6

MP-9

MP-8

MP-7

MP-1

MP-10