modul 01 dasar pengukuran praktikum elektronika ta 2017/2018

MODUL 01
DASAR PENGUKURAN
PRAKTIKUM ELEKTRONIKA TA 2017/2018
LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
Riwayat Revisi
02-09-2016 - Muhammad Fauzan Girindra
06-08-2017 - Florentin Anggraini Purnama
Rev.
1
2
1 TUJUAN





Memahami cara penyusunan rangkaian elektronika menggunakan breadboard.
Memahami cara pengoperasian multimeter.
Memahami cara pengoperasian osiloskop.
Memahami cara pengoperasian signal generator.
Memahami penyederhanaan rangkaian setara Thevenin.
2 PERSIAPAN
 Membaca prinsip fisis listrik di http://www.explainthatstuff.com/electricity.html
 Meluruskan
pemahaman
yang
salah
tentang
listrik
http://www.furryelephant.com/content/electricity/teaching-learning/misconceptions/
 Membaca-baca tentang prinsip kerja rangkaian setara Thevenin.
di
3 PERALATAN PRAKTIKUM






1 buah multimeter
1 buah osiloskop
2 buah probe osiloskop
1 buah signal generator
1 buah catu daya (power supply)
4 buah probe capit (untuk signal
generator dan untuk catu daya)







1 buah breadboard
1 buah resistor 1 kΩ
1 buah resistor 330 Ω
1 buah resistor 100 Ω
2 buah resistor 220 Ω
1 kit kabel jumper
1 signal generator RIGOL DG1022
4 DASAR TEORI
Breadboard
Gambar 1. Skema breadboard[1]
Breadboard merupakan suatu papan kumpulan dari lempengan besi yang digunakan untuk
menggantikan penggunaan kabel yang kurang praktis. Seperti yang bisa dilihat pada gambar, bagian
merah dari breadboard terhubung, dan bagian biru dari breadboard terhubung.
Resistor
Resistor (hambatan) berfungsi untuk mengatur arus listrik yang mengalir pada sebuah komponen.
Resistor memiliki nilai resistansi yang dinyatakan dengan satuan ohm (Ω). Nilai resistansi pada setiap
resistor direpresentasikan oleh pita warna pada tiap resistor.
2
Gambar 2. Resistor[2]
Tabel 1. Kode warna resistor
Warna
Nilai
Faktor
Pengali
Hitam
Coklat
Merah
Oranye
Kuning
Hijau
Biru
Ungu
Abu-abu
Putih
Emas
Perak
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
10-1
10-2
Koefisien
Toleransi Temperatur
(ppm/oC)
±1%
±2%
±3%
±4%
±0.50%
±0.25%
±0.10%
±0.05%
±5%
±10%
100
50
15
25
10
5
-
Tiap resistor mempunyai jumlah pita warna yang berbeda, dari 4 hingga 6 buah. Tiap resistor yang
mempunyai jumlah berbeda juga memiliki pembacaan pita yang berbeda.
 Pita pertama
: angka pertama dari nilai resistansi.
 Pita kedua
: angka kedua dari nilai resistansi.
 Pita ketiga
: nilai faktor pengali dengan satuan ohm (resistor dengan 4gelang warna); atau
angka ketiga dari nilai resistansi (resistor dengan 5 dan 6 gelang warna).
 Pita keempat
: nilai toleransi (resistor dengan 4 gelang warna); nilai faktor pengali dengan
satuan ohm (resistor dengan 5 dan 6 gelang warna).
 Pita kelima
: nilai toleransi (resistor dengan 5 dan 6 gelang warna).
 Pita keenam
: koefisien temperatur dengan satuan part per millions(ppm)/OC
Multimeter
Multimeter merupakan kumpulan rangkaian
listrik yang berfungsi sebagai alat penguji
komponen listrik. Multimeter bisa berfungsi
sebagai voltmeter untuk mengukur tegangan,
ammeter untuk mengukur kuat arus, dan
ohmmeter untuk mengukur hambatan. Beberapa
multimeter juga dapat mengukur dioda,
kapasitor, dan transistor.
Gambar 3. Multimeter digital
3
Gambar 4. Simbol pada multimeter SANWA CD800A[3]
Gambar 5. Komponen multimeter SANWA CD800A[3]
Ringkasan peringatan pemakaian[3]
 Jangan menggunakan multimeter pada rangkaian yang melebihi 3 kVA
 Jangan menggunakan multimeter apabila probe rusak
 Jangan menggunakan multimeter untuk mengukur rangkaian yang terhubung dengan alat yang
menghasilkan surge voltage (cth: motor) karena akan melebihi tegangan maksimum
 Ketika menggunakan multimeter, hubungkan probe hitam (ground) terlebih dahulu baru yang
merah. Lepaskan probe merah terlebih dahulu baru yang hitam.
4


Selalu pastikan jari Anda tidak melebihi finger guards (tr: batas jari, dapat dilihat pada gambar
5) ketika melakukan pengukuran.
Jangan menggunakan multimeter ketika tangan Anda basah atau ketika lingkungan Anda
lembap
Petunjuk tombol multimeter[3]
 Function switch (tr: saklar fungsi): gunakan saklar ini untuk mematikan dan menghidupkan

multimter serta memilih mode pengukuran
SELECT: ketika tombol ini ditekan, fungsinya akan berubah sebagai berikut. Pada kasus V
dan mA, mode pengukuran akan berubah dari DC (garis lurus) → AC (garis bergelombang) →
DC




(garis
lurus).
Pada
kasus
mode
pengukuran
akan
berubah
RANGE: Tekan tombol RANGE untuk menetapkan ketelitian yang Anda inginkan. Tekan
tombol untuk melihat pilihan ketelitian yang tersedia. Tanda AUTO pada layar akan hilang
ketika Anda sedang berada dalam mode ketelitian yang Anda pilih. Untuk mengembalikan
seperti semula, tekan tombol selama 1 detik hingga AUTO kembali muncul pada layar.
∆REL: relative zero (tr: nol relatif) memungkinkan pengguna untuk menentukan titik nol baru
sesuai keinginan. Nilai yang muncul di layar akan menjadi titik nol baru ketik tombol ini
ditekan. Tekan kembali tombol ini untuk mengembalikan titik nol menjadi seperti semula.
HOLD: ketika tombol ini ditekan, nilai yang ditampilkan di layar akan tetap. Tekan kembali
tombol untuk mengembalikan seperti semula.
Hz/%: Ketika tombol ditekan, mode akan berubah dengan urutan pengukuran frekuensi ke
duty cycle
Pada setiap percobaan, penting untuk menyamakan ground setiap rangkaian agar setiap
rangkaian memiliki definisi titik nol yang sama.
Voltmeter
Gambar 6. Skema rangkaian voltmeter
Tegangan menunjukkan energi yang dibutuhkan
untuk melewatkan muatan dalam suatu
komponen. Artinya, 1 Volt menunjukkan bahwa
dalam suatu komponen, dibutuhkan energi
sebesar 1 Joule untuk melewatkan muatan sebesar
1 Coulomb. Untuk mengukur tegangan,
multimeter harus dirangkai secara paralel dengan
komponen listrik. Ketika diset sebagai voltmeter,
multimeter memiliki hambatan yang sangat besar
(R→∞) sehingga tidak akan menganggu
rangkaian. Saat dalam mode AC, multimeter
mengukur Vrms (bukan Vpeak)
Ammeter
Gambar 7. Skema rangkaian ammeter
Kuat arus listrik menunjukkan berapa jumlah
muatan yang melewati suatu titik per satuan
waktu. Artinya, 1 Ampere menunjukkan bahwa
dalam suatu titik, ada muatan sebesar 1 Coulomb
yang melewati titik tersebut dalam 1 detik. Untuk
mengukur kuat arus, multimeter harus dirangkai
secara seri dengan komponen listrik. Ketika diset
sebagai ammeter, multimeter memiliki hambatan
yang sangat kecil (R→0) sehingga ketika
dirangkai secara seri, ammeter tidak akan
mengubah rangkaian. Saat dalam mode AC,
multimeter mengukur Irms (bukan Ipeak)
5
Ohmmeter
Hambatan suatu komponen menunjukkan kesulitan yang harus diatasi untuk mengalirkan arus listrik
melalui komponen tersebut. Ohmmeter bekerja dengan cara mengalirkan arus listrik konstan ke
rangkaian yang ingin diukur kemudian mengukur tegangan yang didapatkan. Nilai hambatan dihitung
dari arus listrik dan tegangan tersebut. Karena ohmmeter bekerja dengan mengalirkan arus, sangat
penting untuk mensterilkan komponen yang diukur dari arus listrik selain dari multimeter. Hindari
mengukur hambatan ketika komponen masih berada dalam breadboard. Hindari juga memegang
bagian konduktor dari komponen yang diukur karena hambatan tubuh akan ikut terukur oleh
multimeter
Hambatan dalam
Perlu diketahui bahwa meskipun seolah-olah pembahasan di atas menunjukkan bahwa multimeter
akan mengukur nilai sebenarnya, selalu akan ada ketidaktelitian yang disebabkan oleh hambatan
dalam.
Osiloskop
Osiloskop merupakan alat yang mampu menampilkan bentuk sinyal tegangan terhadap waktu, berbeda
dengan multimeter yang hanya menampilkan nilai tegangan. Pada dasarnya, osiloskop merupakan
tabung sinar katoda (CRT) yang mengarahkan sinar yang ditembakkan di layar untuk mengilustrasikan
sinyal yang masuk ke dalamnya.
Gambar 8. Prinsip kerja osiloskop[6]
6
Gambar 9. Osiloskop analog Goodwill seri 622G[4]
Tabel 2. Bagian-bagian osiloskop[4]
Bagian
Bagian
Osiloskop
1
Kalibrasi
2
Inten
4
Focus
9
POWER
10
Volt/Div
12
AC-DCGND
Channel 1
16
Channel 2
18
Time/Div
20
Ground
25
COUPLING
33
34
37&40
10X MAG
Position X
Position Y
39
VERT
MODE
11&15
Fungsi
Terminal ini memberikan tegangan kalibrasi sebesar 2 Vp-p, 1kHz berbentuk
gelombang kotak positif.
Mengatur tingkat kecerahan (intensitas cahaya) pada layar.
Mengatur tingkat ketajaman dari citra sinyal yang ditampilkan pada layar
untuk memperoleh gambar yang lebih jelas.
Tombol on/off osiloskop
Mengatur skala (faktor pengali) dari tegangan yang akan diwakilkan oleh
satu satuan persegi pada layar. Skala tegangan dinyatakan secara vertikal.
Coupling, untuk berpindah dari AC coupling ke DC coupling ke GND
coupling
Tempat memasukkan probe untuk mengukur data sinyal atau tegangan.
Tempat memasukkan probe untuk mengukur data sinyal atau tegangan.
Kedua channel dapat digunakan terpisah atau bersamaan
Mengatur skala (faktor pengali) dari waktu yang akan diwakilkan oleh satu
satuan persegi pada layar. Skala waktu dinyatakan secara horizontal.
Terminal ground dari osiloskop
AC: berfungsi sebagai high pass filter, mengatenuasi sinyal DC (low
frequency) dan menampilkan sinyal AC (high frequency), DC: menampilkan
sinyal AC dan sinyal DC, HF REJ: High Frequency Rejection: mengatenuasi
komponen sinyal di atas 50 kHz (-3dB), TV: menggunakan sinyal TV
sebagai trigger
Memperbesar citra sinyal sebesar 10 kali lipat
Mengatur posisi citra sinyal di layar pada arah sumbu X.
Mengatur posisi citra sinyal di layar pada arah sumbu Y.
Menentukan sinyal apa yang keluar di layar.
CH1 menampilkan sinyal dari channel 1, CH2 sinyal dari channel 2, DUAL
menampilkan keduanya, ADD menampilkan penambahan secara matematis
dari kedua osiloskop, dan pengurangan sinyal CH1-CH2 ketika tombol CH2
INV (36) dimatikan.
7
Gambar 10. Layar osiloskop
Layar osiloskop tampak seperti gambar di atas. Apabila pada osiloskop diatur Volt/div = 3V dan
Time/div = 1s, maka pembacaan gelombang sinusoidal di atas memiliki Vpeak-to-peak = 18V dan
periode = 4s.
Hal lain yang perlu diperhatikan adalah pada bagian kiri bawah dari layar terdapat suatu male port
berupa lempengan logam kecil dengan lubang bagian tengahnya yang diberi label CAL 2Vp-p (1)
(lihat gambar 5). Bagian ini digunakan sebagai kalibrator utama ketika osiloskop hendak digunakan
pertama kali. Cara mengkalibrasikan osiloskop pertama kali adalah sebagai berikut
 Atur nilai volt/div sebesar 1V atau 2 V dan atur channel yang akan ditampil
 Hubungkan channel tersebut dengan probe osiloskop, kemudian sentuhkan probe tersebut
pada lempeng logam pada bagian kiri bawah layar tersebut.
 Atur nilai time/div dan level sehingga citra dua buah garis dengan nilai tegangan peak-to-peak
sebesar 2 Volt tersebut nampak dengan jelas pada layar.
 Atur posisi vertikal dengan menggunakan panel yang ada sehingga titik tengah dari kedua
garis itu tepat berada pada tengah layar (y=0), atau dengan kata lain kedua garis yang nampak
berada pada nilai positif dan negatif yang sama. Untuk penggunaan volt/div sebesar 1V, garis
akan berada satu kotak di atas dan satu kotak di bawah dari titik tengah.
Osiloskop telah terkalibrasi dan telah dapat digunakan untuk melakukan pengukuran
Signal Generator
Signal generator merupakan perangkat elektronika yang berfungsi untuk menghasilkan beberapa
bentuk sinyal AC dengan besar amplitudo dan nilai frekuensi yang dapat diatur. Beberapa bagian
penting yang ada pada signal generator:
Tabel 3. Bagian-bagian SG
No Bagian SG
Fungsi
1
Saklar daya (power switch) Menyalakan SG
2
Terminal output
Tempat memasangkan probe
output
3
Amplitudo
Pengaturan nilai amplitudo
yang dihasilkan
4
Frequency
Pengaturan nilai frekuensi
yang dihasilkan
5
Waveform
Memilih bentuk gelombang
yang dihasilkan
Gambar 11. Signal generator
8
Untuk mengatur nilai frekeuensi yang dihasilkan, digunakan dua buah panel. Panel pertama berbentuk
pemutar dengan skala 10 hingga 100 dan panel kedua berupa tombol yang menentukan faktor pengali
dimulai dari 1 hingga 10.000. Nilai frekuensi yang dihasilkan pada signal generator ini dalam satuan
Hz (getaran per detik).
Pada SG, terdapat mode offset yang bisa menaikkan atau menurunkan titik nol dari sinyal AC. Mode
offset bekerja dengan cara menumpangkan sinyal DC ke sinyal AC yang keluar dari SG. Sinyal DC
yang menumpang di AC ini bisa diukur dengan multimeter maupun dengan osiloskop. Pada gambar di
bawah ini, resistor diparalel dengan SG dan osiloskop. (ground osiloskop tidak diperlihatkan pada
skema Proteus ini karena dianggap bahwa secara otomatis osiloskop mengukur dari titik tempat ia
terhubung ke ground)
Gambar 12. Rangkaian untuk mengukur DC yang menumpang di AC
Rangkaian Thevenin
Rangkaian Thevenin merupakan metode matematis untuk menyederhanakan suatu rangkaian listrik
yang kompleks menjadi rangkaian dengan hanya 1 sumber tegangan (Vth) dan 1 resistor (Rth).
Gambar 13. Skema rangkaian yang disederhanakan
9
Gambar 14. Skema rangkaian Thevenin
Definisi Vth adalah: tegangan yang diukur oleh multimeter (voltmeter) saat dihubungkan
sebagai hambatan beban pada titik A-B
Definisi Rth adalah: hambatan yang diukur oleh multimeter (ohmmeter) saat dihubungkan
sebagai hambatan beban pada titik A-B, setelah sumber tegangan diganti dengan suatu kabel
(shorted)
Artinya, Vth pada rangkaian di gambar 9 dapat dihitung dengan persamaan
𝑉𝑇𝐻 =
𝑅3
.𝑉
𝑅1 + 𝑅3
karena sebagai voltmeter, multimeter memiliki hambatan yang sangat besar (R→∞). Akibatnya,
hampir tidak ada arus yang melewati R2 sehingga R2 bisa dianggap putus dari rangkaian. Karenanya,
hanya R1 dan R3 yang masuk dalam perhitungan. (Anda dapat membuktikan hal ini dengan
memasukkan R2 dalam perhitungan dengan menggunakan I2 = 0.00001)
Sedangkan, Rth dapat dihitung dengan persamaan
𝑅𝑇𝐻 = 𝑅2+
𝑅1 𝑅3
𝑅1 + 𝑅3
karena sebagai ohmmeter, multimeter mengalirkan arus listrik sehingga resistansi bisa dihitung dari
sudut pandang multimeter sebagai pemberi sumber tegangan.
5 TUGAS PENDAHULUAN
Jangan kalah sebelum berjuang! Kerjakan dahulu dengan mandiri dan jujur!
1. Dalam skema listrik, elektron biasanya digambarkan bergerak dari ujung baterai yang negatif
(garis pendek) menuju ujung baterai yang positif (garis panjang). Mengapa elektron selalu
digambarkan bergerak melalui kabel dan tidak langsung dalam baterai dari ujung negatif ke
ujung positif? Jelaskan dengan singkat dan padat! (Hint: hubungkan dengan pelajaran dalam
Kimia Dasar!)
2. Berapakah Vpeak, Vrms dan Vaverage dari sinyal berikut?
5V
3. Berdasarkan prinsip kerja multimeter yang dijelaskan dalam teori dasar, bagaimana cara
memastikan bahwa suatu kabel rusak atau tidak? Parameter apa yang digunakan oleh multimeter
10
(Ohm, Ampere, Volt)? Apa nilai yang seharusnya diberikan multimeter saat kabel rusak dan saat
kabel tidak rusak? (Hint: apa yang membuat suatu kabel bisa dikatakan rusak?)
4. Hitunglah Vth dan Rth pada rangkaian di gambar 13 apabila V=12 Volt, R1=1kΩ, R2=330Ω,
R3=100Ω!
5. Berdasarkan penjelasan dalam teori dasar, apa yang akan terjadi jika multimeter yang diset
sebagai ammeter dirangkai secara parallel dengan komponen yang ingin diukur? Jelaskan
dengan singkat dan padat!
6. Tentukan nilai tegangan dan arus pada setiap resistor pada rangkaian berikut dengan R1=1000
Ω, R2 = 330 Ω, dan R3 = 100 Ω!
Gambar 15. Rangkaian seri
Gambar 16. Rangkaian paralel
6 LANGKAH PERCOBAAN
Percobaan 1: Pengukuran Resistansi.
 Siapkan 3 buah resistor dengan konfigurasi gelang warna yang berbeda kemudian tentukan
kode untuk masing-masing resistor (1kΩ, 330Ω, 100Ω)
 Siapkan dan nyalakan multimeter digital, kemudian atur dalam mode untuk mengukur
hambatan.
 Hubungkan kedua probe multimeter dengan kedua ujung dari resistor. Catat hasil pengukuran.
 Lakukan penghitungan nilai resistansi dan toleransi dari resistor secara manual. Catat hasil
pengukuran, dan bandingkan kedua hasil pengukuran yang diperoleh.
Percobaan 2: Pengukuran Tegangan dan Arus.
 Susunlah rangkaian pada breadboard seperti pada gambar 15 dan 16. Gunakan resistor yang
digunakan pada percobaan 1. Untuk sumber tegangan gunakan catu daya (power supply).
 Siapkan catu daya, pasang probe capit buaya kepada port catu daya yang menghasilkan nilai
tegangan yang diinginkan.
 Ukur tegangan catu daya yang dihasilkan dengan menggunakan multimeter (probe merah
multimeter menujuport positif dan probe hitammultimeter menuju port negatif).Sebelum itu
pastikan multimeter telah diatur dalam mode pengukuran tegangan dengan rentang yang
sesuai. Catat nilai tegangan tersebut. Catatan: Nilai tegangan yang dicatat tidak perlu presisi
karena terkadang multimeter digital menghasilkan pengukuran yang berubah berdasarkan
waktu. Ambil nilai yang paling sering muncul/rata-rataagar tidak mempengaruhi kualitas hasil
penghitungan.
11


Hubungkan catu daya pada rangkaian di breadboard dengan memasangkan kabel probe capit
buaya dengan kabel jamper.
Ukur arus dan tegangan pada masing-masing hambatan dengan menggunakan multimeter dan
catat hasilnya. Perhatikan baik-baik cara mengukur arus dan tegangan menggunakan
multimeter.
Percobaan 3: SG to Osiloskop vs SG to multimeter (DC)
gunakan nilai SG yang sama kepada multimeter dan osiloskop
 Persiapkan osiloskop, catu daya, serta multimeter. Hubungkan osiloskop dan generator sinyal
pada sumber listrik dan nyalakan osiloskop terlebih dahulu.
 Setelah menyala, diamkan osiloskop selama sekitar 15-30detik hingga berkas hijau yang
nampak pada layar terlihat dengan jelas dan konstan.
 Atur nilai Volt/div dan time/div pada osiloskop, pasang dua buah probe pada kedua channel
yang dimiliki oleh osiloskop (channel A dan B/1 dan 2) kemudian lakukan kalibrasi untuk
setiap channel secara bergantian dengan langkah-langkah yang telah dipaparkan pada bagian
dasar teori.
 Atur multimeter untuk bekerja dalam mode tegangan DC dengan rentang tertinggi.
 Pasangkan probe capit buaya pada port catu daya.
 Hubungkan probe dari catu daya dengan probe osiloskop serta probe multimeter. Pastikan
polaritas dari setiap probe terpasang dengan sesuai; probe positif dari osiloskop terhubung
dengan probe positif multimeter, demikian pula dengan probe negatif/groundyang dimiliki.
 Nyalakan catu daya, kemudian catat nilai yang terbaca pada multimeter maupun osiloskop
serta ambil gambar citra layar osiloskop yang dihasilkan. Untuk menghasilkan pembacaan
osiloskop yang baik, atur nilai volt/div dari osiloskop pada nilai terbesar yang masih
memungkinkan berkas citra nampak pada layar.
 Ulangi langkah percobaan di atas sebanyak dua kali untuk nilai tegangan yang berbeda.
Percobaan 4: SG to Osiloskop vs SG to multimeter (AC)
gunakan nilai SG yang sama kepada multimeter dan osiloskop
 Persiapkan osiloskop, generator sinyal, serta multimeter. Hubungkan generator sinyal pada
sumber listrik.
 Atur nilai Volt/div dan time/div pada osiloskop kemudian kalibrasikan ulang osiloskop yang
hendak digunakan.
 Atur multimeter untuk bekerja dalam mode AC dengan rentang tertinggi.
 Pasangkan probe capit buaya pada port generator sinyal.
 Hubungkan probe dari generator sinyal dengan probe pada osiloskop serta probe multimeter.
Pastikan polaritas dari setiap probe terpasang dengan sesuai; probe positif dari osiloskop
terhubung denganprobe positif multimeter, demikian pula dengan probe negatif/ground yang
dimiliki.
 Nyalakan generator sinyal, kemudian atur untuk menghasilkan frekuensi serta amplitudo
gelombang sinusoidal sesuai dengan yang diinginkan.
 Catat nilai tegangan yang terbaca pada osiloskop dan multimeter kemudian ambil gambar citra
yang dihasilkan dalam layar osiloskop.Untuk menghasilkan pembacaan osiloskop yang baik,
atur nilai volt/div dari osiloskop pada nilai terbesar yang masih memungkinkan berkas citra
nampak pada layar.
 Ulangi langkah percobaan di atas sebanyak tiga kali; terdiri atas satu percobaan hanya
menggunakan nilai frekuensi yang berbeda, satu percobaan lain hanya menggunakan nilai
amplitudo yang berbeda, serta sisanya menggunakan nilai frekuensi dan amplitudo yang
berbedadari percobaan yang pertama.
Percobaan 5: Mengukur sinyal AC yang menumpang di DC (AC ripples) dengan osiloskop
gunakan floating ground! Jika Anda menggunakan non-floating ground, pastikan bagian
ground osiloskop terhubung ke bagian ground power supply untuk menghindari short (minta
asisten untuk mendampingi)
 Susunlah rangkaian seperti pada gambar 12. Gunakan resistor di atas 1000 kΩ.
 Atur SG sehingga berada pada mode offset, dan berikan nilai V DC selain nol.
 Hubungkan osiloskop dan atur osiloskop pada coupling AC, catat hasilnya.
12

Atur osiloskop pada coupling DC, catat perubahan titik terendah dibanding saat pada coupling
AC sebagai nilai V DC
Percobaan 6: Mengukur sinyal AC yang menumpang di DC (AC ripples) dengan multimeter
gunakan power supply yang sama dengan percobaan 5
 gunakan rangkaian yang sama seperti percobaan 5
 Atur mode multimeter pada DC dan ukur tegangan yang dihasilkan.
 Atur mode multimeter pada AC dan ukur tegangan yang dihasilkan.
 Atur mode multimeter pada Hz dan ukur frekuensi yang dihasilkan.
Percobaan 7: Rangkaian Thevenin.
 Susun rangkaian pembagi tegangan seperti pada gambar 9 dengan V=12 Volt, R1=1kΩ,
R2=330Ω, R3=100Ω pada breadboard.
 Hitung nilai tegangan Thevenin dan hambatan Thevenin baik secara matematis (sudah
dilakukan di tugas pendahuluan).
 Ukur tegangan thevenin dengan mengatur multimeter sebagai voltmeter dan hubungkan probe
multimeter secara parallel ke R3 dan seri ke R2.
 Ukur hambatan thevenin dengan mencabut power supply dari kabel jumper dan hubungkan
(short) kedua kabel jumper tersebut, lalu atur multimeter sebagai ohmmeter dan hubungkan
probe multimeter secara parallel ke R3 dan seri ke R2.
 Buat rangkaian setara Thevenin berdasar hasil penghitungan matematis dari rangkaian
pembagi tegangan tersebut pada breadboard seperti di gambar 10. (Hint: Jika resistor yang
nilainya sama persis tidak ada, gunakan kombinasi resistor yang angkanya paling dekat, kalau
bisa selisihnya tidak lebih dari 20Ω)
 Ukur tegangan dan hambatan dari rangkaian baru ini
7 TUGAS LAPORAN
1. Pada percobaan 2, apakah terdapat perbedaan hasil tegangan dan kuat arus yang didapatkan
secara teoretis dan secara eksperimen? Jika iya, mengapa? (Hint: hubungkan dengan
percobaan 1!)
2. Pada percobaan mengukur arus DC, apakah terdapat perbedaan antara hasil yang diperoleh
dengan menggunakan multimeter dan dengan menggunakan osiloskop? Mengapa demikian?
3. Pada percobaan mengukur arus AC, apakah tegangan yang diperoleh dengan multimeter
berbeda dengan besar tegangan yang diperoleh dengan menggunakan osiloskop? Apakah
periode yang dibaca pada osiloskop memberikan nilai yang sesuai dengan yang dihasilkan
oleh SG? Jika tidak, mengapa demikian? (Hint: hubungkan dengan pertanyaan dalam tugas
pendahuluan!)
4. Apakah teorema Thevenin terbukti pada percobaan Anda? Jika tidak, mengapa?
5. Suatu hari, Dora mendapatkan tugas RBL untuk mengukur parameter fisis dari gelombang
suara gitar. Untuk menyelesaikan tugasnya, Dora memutuskan untuk menggunakan mikrofon.
Mikrofon adalah alat yang berfungsi untuk mengubah gelombang suara menjadi gelombang
listrik. Dengan menggunakan multimeter, signal generator, osiloskop, dan alat-alat lainnya
yang digunakan dalam praktikum ini, desainlah sebuah eksperimen sederhana untuk
mendapatkan parameter fisis yang bisa Nina analisis dan presentasikan ke kelas! Anda bebas
untuk berimajinasi dan berargumen mengapa desain eksperimen Anda layak untuk digunakan.
8 REFERENSI
[1]
[2]
[3]
[4]
http://wiring.org.co/learning/tutorials/breadboard/
http://www.circuitstoday.com/resistor-color-code-chart
http://www.sanwa-meter.co.jp/prg_data/goods/img/PH41381900473.pdf
http://www.gwinstek.com/en-global/products/Oscilloscopes/Analog_Oscilloscopes/GOS635G_GOS-622G
[5] Malvino, Albert, Electronic Principles, 8th ed., McGraw-Hill, 2015. (Book)
[6] https://sciencelanguagegallery.wikispaces.com/file/view/cathode%20ray%20oscilloscope.jpg/
467667004/cathode%20ray%20oscilloscope.jpg
13
LOG AKTIVITAS
Nama
NIM
Shift
:
:
:
Percobaan 1
Data hasil pengukuran nilai resistansi
No
Warna Pita (manual)
Multimeter
Resistansi/R
Toleransi/T
Rentang (R±(T*R))
1
2
3
Percobaan 2
Data hasil pengukuran tegangan dan arus pada rangkaian seri dan paralel
Rangkaian Seri
V1
V1
V2
Teori
(Matematis)
V2
V3
Eksperimen
I1
I2
I3
V3
I1
I2
I3
Rangkaian Paralel
Teori
(Matematis)
V1
V1
V2
V2
V3
Eksperimen
I1
I2
I3
V3
I1
I2
I3
Percobaan 3
Data hasil pengukuran tegangan DC
Volt/div
Time/div
Tegangan
Multimeter
Osiloskop
Grafik
osiloskop
Percobaan 4
Data hasil pengukuran tegangan AC
Volt/div
Time/div
Perioda
SG
OS
SG
OS
Tegangan
Grafik
osiloskop
MM
OS
MM
OS
14
SG
OS
SG
OS
MM
OS
MM
OS
Keterangan:
SG
: Signal Generator
OS
: Osiloskop
MM
: Multimeter
Percobaan 5 dan 6
Data hasil pengukuran ripple voltage
Parameter
Hasil multimeter
V DC
Vrms AC
Vpeak-to-peak AC
Frekuensi V AC
Hasil osiloskop
Percobaan 7
Data hasil pengukuran nilai tegangan Thevenin dan hambatan Thevenin
Berikan foto hasil rangkaian Anda!
Tegangan Thevenin (VTH)
Hambatan Thevenin (RTH)
Teori (Matematis)
Eksperimen
Teori (Matematis)
Eksperimen
15