OSILOSKOP Leo, Andi Nurinayah Ramadhani, Gracio Sukanto, Hijriani, Elsih Ramadani dan Syifa Navisa Azzahra Departemen Teknik Kimia, Universitas Tanjungpura, Pontianak, Indonesia Program Studi Teknik Kimia, Universitas Tanjungpura, Pontianak, Indonesia Leo, E-mail : [email protected] Abstrak Laporan ini menyajikan hasil praktikum Fisika Dasar II yang dilakukan untuk mengukur frekuensi output dari generator fungsi serta tegangan AC dan DC menggunakan osiloskop. Percobaan ini bertujuan untuk memahami prinsip kerja osiloskop dan generator fungsi, serta pentingnya pengukuran yang akurat dalam eksperimen fisika. Dalam praktikum ini, alat yang digunakan meliputi osiloskop, generator fungsi, catu daya, dan kabel penghubung. Pengukuran dilakukan dengan berbagai pengaturan waktu per div untuk mendapatkan hasil yang optimal. Hasil pengukuran menunjukkan variasi frekuensi dan tegangan yang dapat dihasilkan oleh generator fungsi, serta bagaimana osiloskop menampilkan sinyal tersebut. Data yang diperoleh dianalisis untuk memahami hubungan antara periode dan frekuensi, serta karakteristik sinyal AC dan DC. Praktikum ini memberikan pengalaman langsung dalam penggunaan alat ukur dan memperdalam pemahaman konsep dasar fisika. Kesimpulan dari praktikum ini menunjukkan bahwa penguasaan teknik pengukuran sangat penting dalam penelitian dan aplikasi fisika Kata kunci: Osiloskop, generator fungsi, catu daya, kabel penghubung, praktikum Fisika Dasar II. Abstract This report presents the results of the Practicum Basic Physics II conducted to measure the output frequency from a function generator and AC and DC voltages using an oscilloscope. The experiment aims to understand the principles of how oscilloscopes and function generators work, as well as the importance of accurate measurements in physics experiments. In this lab, the equipment used includes an oscilloscope, function generator, power supply, and connecting cables. Measurements were taken with various time per div settings to achieve optimal results. The measurement results show variations in frequency and voltage produced by the function generator, as well as how the oscilloscope displays these signals. The data obtained was analyzed to understand the relationship between period and frequency, as well as the characteristics of AC and DC signals. This lab provides hands-on experience in using measuring instruments and deepens the understanding of basic physics concepts. The conclusion from this lab indicates that mastering measurement techniques is crucial in physics research and applications. Keywords: oscilloscope, function generator, power supply, connecting wires, practicum Basic Physics II. 1. Pendahuluan Osiloskop adalah alat yang dapat digunakan untuk menampilkan signal listrik (tegangan) sebagai fungsi waktu. Adapun nama lainnya, yaitu CRO (Cathode Ray Oscilloscope). CRO (Cathode Ray Oscilloscope) termasuk alat yang sangat terandalkan untuk menganalisis bentuk gelombang yang dihasilkan oleh rangkaian elektronika (Rasagana,2020). Bila suatu besaran lain hendak ditampilkan pada layar osiloskop, maka besaran tersebut harus terlebih dahulu diubah menjadi signal tegangan. Berbagai fenomena kelistrikan di dunia ini mudah diamati bila diproyeksikan ke dalam bentuk grafik dengan menggunakan alat ukur berupa osiloskop (Hamzah dkk,2021). Osiloskop mem-proyeksikan sinyal listrik dalam bentuk grafik sebagai alat presisi tergolong alat ukur elektronika yang relatif mahal sehingga volume penjualannya rendah karena pasarnya tidak besar (Azzahra dkk,2023). Osiloskop dapat dipilah menjadi dua jenis yaitu osiloskop analog dan osiloskop digital. keduanya memiliki prinsip kerja yang sama yaitu menerima sinyal input berupa tegangan listrik dan menampilkannya dalam layar osiloskop (Hadziqoh,2023). Bagian utama osiloskop adalah tabung sinar katoda yang berupa tabung hampa yang terbuat dari gelas. Didalamnya terdapat seperangkat sistem elektroda (katoda dan anoda) yang disebut meriam elektron (electron gun), pengarah (focussing) elektron, lempengan medan pembelok elektron berupa dua kapasitor keping sejajar dan layar osiloskop, seperti yang digambarkan pada layar 1. Tampilan di layar osiloskop muncul akibat berpendarnya layar karena ditumbuk oleh berkas elektron berkas elektron yang dihasilkan meriam elektron berasal dari katoda yang dipanasi oleh filament. Berkas elektron thermal yang dihasilkan katoda dipercepat ke anoda di bawah pengaruh beda potensial 1 kV. Berkas elektron melalui lubang yang tidak terdapat di tengah-tengah anoda dan terus memasuki medan magnet pengarah (focussing) untuk selanjutnya melalui koridor dua kapasitor pembelok. Kapasitor yang pertama membelokkan elektron ke arah vertikal yang mempengaruhi tampilan tegangan dan kapasitor berikutnya membelokkan ke arah horizontal dan mempengaruhi tampilan waktu. Osiloskop dua saluran adalah osiloskop yang dapat menampilkan dua tampilan dalam arah vertical. Tampilan ini dapat ditampilkan secara bersamaan maupun sendiri-sendiri. Selain itu tampilan juga dapat dijumlahkan dan dapat dibuat saling tegak lurus yaitu saluran I untuk sumbu vertikal dan saluran II untuk sumbu horizontal . 1. Percobaan I : Pengukuran output frekuensi dari generator fungsi a. Sebelum mulai mengoperasikan osiloskop, posisikan semua tombol dalam keadaan "Panjang" artinya tidak ada tombol yang ditekankan ke dalam. b. Hubungkan generator fungsi dengan osiloskop dengan kabel penghubung yang diujungnya sudah dipasangkan adapter BNC ke saluran I (CH 1). c. Nyalakan osiloskop dan generator fungsi dengan tombel "POWER". d. Atur generator fungsi untuk menghasilkan 40.000 Hz. e, Putar tombol "Intens dan "Fokus" supaya menghasilkan tampilan yang baik. f. Atur tombol “time/Div” sesuai yang ingin dicari, yaitu 10 µs/DIV, 20 µs /DIV, dan 50 µs/DIV. g. Atur tombol "X-POS" dan "Y-POS", supaya gelombong tepat di tengah osiloskop, dan tekan tombol "RUN/STOP” untuk menghentikan dan menggerakkan perubahan gelombang. h. Dalam 1 gelombang, hitung jumlah titik dari kiri ke kanan, dan hitunglah penode (T) dengan rumus T= 0,2×Jumlah titik× Time/DIV; yang kemudian digunakan untuk mencari frekuensi (f) dengan rumus f= 1/T. i. Jangan lupa untuk mengonversi (µs) ke (s) [µs = 10-6 s] j. Setelah selesai mendapat kan hasil, tekan tombol "RUN/STOP” untuk menggerakkan perubahan gelombang dan ubah TIME/DIV ke nilai selanjutnya yang ingin dicari. 2. Percobaan II : Pengukuran Tegangan DC 2. Metode Metode kuantitatif dengan eksperimen langsung penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif, yang berarti data yang dikumpulkan bersifat numerik dan dapat diukur. Data primer diperoleh melalui eksperimen langsung di laboratorium. Mahasiswa melakukan serangkaian pengukuran menggunakan osiloskop. 2.1. Metode pelaksanaan Adapun metode pelaksanaan dalam melakukan pengujian Osiloskop sebagai berikut : a. Sebelum mulai mengoperasikan osiloskop, posisikan semua tombol dalam keadaan "Panjang" artinya tidak ada tombol yang ditekankan ke dalam. b. Hubungkan generator fungsi dengan osiloskop dengan kabel penghubung yang diujungnya sudah dipasangkan adapter BNC ke saluran I (CH 1). c. Nyalakan osiloskop dan generator fungsi dengan tombel "POWER". d. Atur catu daya DC sesuai setrip yang diinginkan, yaitu setrip 1, 2, dan 3 untuk masing-masing percobaan. e, Putar tombol "Intens dan "Fokus" supaya menghasilkan tampilan yang baik. f. Atur tombol "X-POS" dan "Y-POS", supaya gelombong tepat di tengah osiloskop, g. Hitung jumlah titik dari atas ke bawah, untuk mencari kenaikan jarak vertical dengan rumus: 0,2 × jumlah titik, yang kemudian digunakan untuk mencari Volt Penunjukkan Osiloskop dengan rumus: kenaikan jarak vertical × “Volt/DIV”. j. Setelah selesai mendapat kan hasil, tekan tombol "RUN/STOP” untuk menggerakkan perubahan gelombang, kemudian atur setrip pada catu daya DC yang ingin dicari. 2.1.1. Alat dan Bahan Dimana F= frekuensi T= periode Dan rumus untuk menghitung menggunakan osiloskop yaitu: T = jumblah titik x 0,2 x T/div tegangan (2) Dimana T = frekuensi T/div = pengaturan detik per div Serta rumus untuk menghitung pengukuran tegangan DC yaitu: percobaan Alat dan bahan yang digunakan dalam melakukan pratikum yaitu menggunakan satu buah osiloskop dua saluran, dua buah adapter BNC, satu buah kabel input, satu buah kabel output, satu generator fungsi, satu catu daya DC. Volt penunjuk = Jumlah titik x 0,2 x Volt/Div (untuk percobaan tegangan) (3) 2.2. Pada percobaan pratikum kali ini, kita membahas tentang Osiloskop, tujuan dari percobaan pratikum ini, untuk membantu kita memahami dan mempelajari cara penggunaan osiloskop dua Saluran, Gambar dan Tabel Berikut adalah Tabel hasil dari percobaan pengukuran output frekuensi dari generator fungsi dan pengukuran tegangan DC: I. Percobaan pengukuran output frekuensi dari generator fungsi: No Time/div (ms/div) 1. 10 2 20 3 50 Frekuensi output pada generator fungsi 40.000 Hz 20.000 Hz 12.500 Hz Priode (T) Frekuensi 24 x 10-6 52 x 10-6 80 x 10-6 41666,6667 19230,76923 Volt/div 1. 2. 3. 5 5 5 Kenaikan jarak vertical pada osiloskop 2,6 2 1,6 3. Hasil dan Pembahasan Osiloskop dua salutan ini mempunyai berbagai fungsi. Salah satunya untuk menampilkan gelombang dari sinyal input, bisa berupa tegangan listrik, maupun frekuensi. Dalam pratikum ini, digunakan beberapa alat, yaitu satu buah osiloskop dua saluran, dua buah adapter BNC, satu buah kabel input, satu buah kabel output, satu generator fungsi, satu catu daya DC. Dimana untuk mencari hasil yang diinginkan. Hasil yang dinginkan, harus terlebih dahulu mencarinya dengan rumus- rumus. Rumus-rumus yang akan digunakan, sebagai berikut: 12500 II. Pengukuran Tegangan DC Setrip output pada catu daya Kenaikan jarak vertikal = Jumlah titik x 0,2 (4) Volt penunjukan osiloskop 13 V 10 V 8V 2.3 Penulisan Persamaan Rumus untuk menghitung frekuensi menggunakan osiloskop yaitu: (1) π = ππ’πππβ π‘ππ‘ππ × 0,2 × (π‘πππ⁄π·πΌπ) 1 π= π Volt penunjuk = Jumlah titik x 0,2 x Volt/Div (untuk percobaan tegangan) Kenaikan jarak vertikal = Jumlah titik x 0,2 Pada percobaan pertama, yaitu pengukuran output frekuensi dan generator fungsi, dilakukannya tiga kali percobaan. Pada percobaan pertama, diketahui TIME/DIV = 10 µs/DIV = 10 × 10-6 s/DIV; frekuensi output = 40,000 Hz, sehingga didapatkan jumlah titik sebanyak 12, setelah itu kita masukkan ke rumus π = ππ’πππβ π‘ππ‘ππ × 0,2 × (π‘πππ⁄π·πΌπ) ; dan hasilnya T = 24 x 10-6 s ; kemudian mencari f, dengan rumus f=1/T = 1/24 x 10-6 = 41666,66667 Hz. Pada percobaan kedua, diketahui TIME/DIV = 20 µs/DIV = 20 × 10-6 s/DIV; frekuensi output = 20.000 Hz, sehingga didapatkan jumlah titik sebanyak 13, setelah itu kita masukkan ke rumus π = ππ’πππβ π‘ππ‘ππ × 0,2 × (π‘πππ⁄π·πΌπ) ; dan hasilnya T = 52 x 10-6 s ; kemudian mencari f, dengan rumus f=1/T = 1/52 x 10-6 = 19230,76923 Hz. Pada percobaan ketiga, diketahui TIME/DIV = 50 µs/DIV = 50 × 10-6 s/DIV; frekuensi output = 12,500 Hz, sehingga didapatkan jumlah titik sebanyak 8, setelah itu kita masukkan ke rumus π = ππ’πππβ π‘ππ‘ππ × 0,2 × (π‘πππ⁄π·πΌπ) ; dan hasilnya T = 80 x 10-6 s ; kemudian mencari f, dengan rumus f=1/T = 1/80 x 10-6 = 12.500 Hz. Untuk semua percobaan pengukuran output frekuensi dari generator fungsi, jumlah titiknya didapatkan dari jarak 1 gelombang kiri ke kanan. Pada percobaan kedua, yaitu percobaan pengukuran tegangan DC; juga dilakukan sebanyak 3 kali. Pada percobaan pertama, diketahui setrip output catu daya diarahkan ke 1; Volt/DIV = 5 V/DIV, sehingga didapatkan jumlah titik sebanyak 13, kenaikan jarak vertical = 2,6 ; dan volt penunjuk osiloskop = 13 V. Pada percobaan kedua, diketahui setrip output catu daya diarahkan ke 2; Volt/DIV = 5 V/DIV, sehingga didapatkan jumlah titik sebanyak 10, kenaikan jarak vertical = 2 ; dan volt penunjuk osiloskop = 10 V. Pada percobaan ketiga, diketahui setrip output catu daya diarahkan ke 3; Volt/DIV = 5 V/DIV, sehingga didapatkan jumlah titik sebanyak 8, kenaikan jarak vertical = 1,6 ; dan volt penunjuk osiloskop = 8 V. Hasil yang didapatkan dari semua percobaan, baik itu percobaan pengukuran output frekuensi dari generator fungsi ataupun percobaan pengukuran tegangan DC; tidaklah 100% akurat. Hasil yang didapatkan tidak 100% akurat, karena bisa disebabkan berbagai macam faktor, antara lain dari Spesifikasi alat dan human error. Spesifikasi alat ini dimaksudkan ke kabel penghubung nya , yang dimana kabel ini kita tidak tahu apa yang bermasalah didalamnya, bisa juga karena dikabelnya ada hambatan. Human error ini dikarenakan kami (pratikan) bisa saja salah menghitung jumlah titik dari masing-masing percobaan, dan bisa juga salah mengatur salah satu tombol. Adapun dari semua percobaan yang dilakukan bisa kita ketahui bahwa, osiloskop punya fungsi untuk menampilkan tegangan dan frekuensi dalam bentuk gelombang di layar asiloskop. 4. Kesimpulan Adapun, kesimpulan yang bisa didapatkan dari percobaan pratikum antara lain, kita bisa mengetahui cara penggunaan berbagai alat dan materi seperti menggunakan osiloskop dua Saluran, menggunakan catu daya DC, maupun mengetahui cara penggunaan rumus-rumus baru. Dari percobaan pratikum ini dapat tercapai tujuannya antara lain kita bisa mengetahui cara penggunaan osiloskop dua saluran. Selain itu, dari percobaan pratikum ini kita bisa mengetahui kesalahankesalahan yang terdapat di percobaan pratikum ini, yaitu human error dan Spesifikasi alat yang kurang bagus. Referensi Azzahra, M., Fadhilah, I., Rusdi, M. (2023). IMPLEMENTASI OSILOSKOP DIGITAL MENGGUNAKAN RASPBERRY PI PICO W BERBASIS OS ANDROID, HIm. 357. Hadziqoh, N., Mulyadi, R., Pertiwi, Y., Lasiyah, N., MuddasΔ±r. (2023). ANALISA PARAMETER FREKUENSI PADA PENGUJIAN DAN KALIBRASI ELEKTROSTIMULATOR. Jurnal Ilmu Kesehatan Masyarakat, Vol 12(1). Hamzah, H., Hajati, K., Darmawan. (2021). PENGEMBANGAN OSILOSKOP BERBASIS ARDUINO UNO SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA. Jurnal Fisika dan Pembelajaranya (PHYDAGOGIC), Vol 3(2). Laboratorium Fisika Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura. (2024). Panduan Pratikum Fisika Dasar Semester Genap Tahun Akademik 2024/2025. Pontianak: Universitas Tanjungpura. Rasagama, I.G. (2020). PENGEMBANGAN MODUL PRATIKUM OSILOSKOP UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN KONSEP ARUS BOLAK-BALIK MAHASISWA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG. Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi, Vol 5(1).
