laporan akhir m1 dastel.docx

7/21/2019 Laporan Akhir M1 Dastel.docx

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-akhir-m1-dasteldocx 1/33

Laporan Akhir Dasar Telekomunikasi

Pengenalan Peralatan Dan Pengukuran Komunikasi 1

PENGENALAN PERALATAN DAN

PENGUKURAN KOMUNIKASI

I. TUJUAN

a. Mempelajari penggunaan alat ukur dan peralatan komunikasi

b. Mempelajari bentuk gelombang dari sinyal dasar

c. Mempelajari cara penggunaan dan keterbatasan kemampuan oscilloscope.

d. Dapat menggunakan oscilloscope sebagai pengukur tegangan (AC dan DC),

frekuensi dan beda fasa dari berbagai bentuk gelombang yang dapat

tergambar pada layer.

II. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

a. Oscilloscope Analog dan Digital

b.

Function Generator

c. Frequency Counter

III. DASAR TEORI

Osiloskop adalah suatu alat yang digunakan untuk mengamati bentuk

gelombang dan pengukurannya. Komponen utama osiloskop adalah tabung sinar

katoda. Komponen utama dari sinar katoda ( Cathode ray tube ) atau CRT adalah

1. Perlengkapan senapan elektron.

2. Perlengkapan pelat defleksi.

3. layar frouorosensi.

4. Tabung gelas dan dasar tabung.

Osiloskop sinar katoda dapat digunakan untuk menyelidiki gejala yang

bersifat periodik. Komponen utama osiloskop adalah tabung sinar katoda (CRT),

Prinsip kerja tabung sinar katoda adalah sebagai berikut: Elektron dipancarkan

dari katoda akan menumbuk bidang gambar yang dilapisi oleh zat yang bersifat





flourecent. Bidang gambar ini berfungsi sebagai anoda. Arah gerak elektron ini

dapat dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik. Umumnya osiloskop

sinar katoda mengandung medan gaya listrik untuk mempengaruhi gerak elektron

kearah anoda. Medan listrik dihasilkan oleh lempeng kapasitor yang dipasang

secara vertikal, maka akan terbentuk garis lurus vertikal dinding gambar.

Selanjutnya jika pada lempeng horizontal dipasang tegangan periodik, maka

elektron yang pada mulanya bergerak secara vertikal, kini juga bergerak secara

horizontal dengan laju tetap. Sehingga pada gambar terbentuk grafik sinusoidal.

Sebuah benda bergetar sekaligus secara harmonik, getaran harmonik (Super

posisi) yang berfrekuensi dan mempunyai arah getar sama akan menghasilkan

satu getaran harmonik baru berfrekuensi sama dengan amplitudo dan fase

tergantung pada amplitudo dan frekuensi setiap bagian getaran harmonik

tersebut. Hal itu berdasarkan metode penambahan trigonometri atau lebih

sederhananya lagi dengan menggunakan bilangan kompleks. Bila dua getaran

harmonik super posisi yang berbeda, frekuensi terjadi getaran yang tidak lagi

periodik.

Basis waktu secara periodik menggerakkan bintik cahaya dari kiri kekanan

melalui permukaan layar. Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan ke Y atau

masukan vertikal osiloskop, menggerakkan bintik keatas dan kebawah sesuai

dengan nilai tegangan yang dimasukkan.

Selanjutnya bintik tersebut menghasilkan jejak berkas gambar pada layar yang

menunjukkan variasi tegangan masukan sebagai fungsi dari waktu. Bila tegangan

masukan berkurang dengan laju yang cukup pesat gambar akan kelihatan sebagai

sebuah pola yang diam pada layar.





Besaran- besaran yang dapat diukur dengan osiloskop antara lain:

1. Amplitudo ( A ) : Jarak perpindahan titik maksimum dari titik kesetimbangan

dalam arah getarannya.

2.

Periode ( T ) : Waktu yang diperlukan untuk membentuk satu gelombang

penuh.

3. Frekuensi ( F ) : Banyaknya gelombang yang terbentuk dalam satu satuan

waktu.

4. Sudut fasa () : Simpangan partikel terhadap posisi kesetimbangan dalam

radian.

FUNGSI OSKILOSKOP

1. Untuk menyelidiki gejala yang bersifat periodik.

2. Untuk melihat bentuk gelombang kotak dari tegangan

3. Untuk menganalisis gelombang dan fenomena lain dalam rangkaian

elektronika

4. Dapat melihat amplitudo tegangan, periode, frekuensi dari sinyal yang tidak

diketahui

5.

Untuk melihat harga-harga momen tegangan dalam bentuk sinus maupun

bukan sinus

6. Digunakan untuk menganalisa tingkah laku besaran yang berubah-ubah

terhadap waktu, yang ditampilkan pada layar

7. Mengetahui beda fasa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran.

8. Mengukur keadaan perubahan aliran (phase) dari sinyal input

9. Mengukur Amlitudo Modulasi yang dihasilkan oleh pemancar radio dan

generator pembangkit sinyal

10. Mengukur tegangan AC/DC dan menghitung frekuensi





PRINSIP KERJA OSKILOSKOP

Komponen utama osiloskop adalah tabung sinar katoda ( CRT ). Prinsip

kerja tabung sinar katoda adalah sebagai berikut: Elektron dipancarkan dari

katoda akan menumbuk bidang gambar yang dilapisi oleh zat yang bersifat

flourecent. Bidang gambar ini berfungsi sebagai anoda. Arah gerak elektron ini

dapat dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik. Umumnya osiloskop

sinar katoda mengandung medan gaya listrik untuk mempengaruhi gerak

elektron kearah anoda. Medan listrik dihasilkan oleh lempeng kapasitor yang

dipasang secara vertikal, maka akan terbentuk garis lurus vertikal dinding

gambar. Selanjutnya jika pada lempeng horizontal dipasang tegangan periodik,

maka elektron yang pada mulanya bergerak secara vertikal, kini juga bergerak

secara horizontal dengan laju tetap.Sehingga pada gambar terbentuk grafik

sinusoidal.

Sebuah benda bergetar sekaligus secara harmonik, getaran harmonik

(super posisi) yang berfrekuensi dan mempunyai arah getar sama akan

menghasilkan satu getaran harmonik baru berfrekuensi sama dengan amplitudo

dan fase tergantung pada amplitudo dan frekuensi setiap bagian getaran

harmonik tersebut. Hal itu berdasarkan metode penambahan trigonometri atau

lebih sederhananya lagi dengan menggunakan bilangan kompleks. Bila dua

getaran harmonik super posisi yang berbeda, frekuensi terjadi getaran yang

tidak lagi periodik.

Basis waktu secara periodik menggerakkan bintik cahaya dari kiri

kekananmelalui permukaan layar. Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan

ke Y atau masukan vertikal osiloskop, menggerakkan bintik keatas dan

kebawah sesuai dengan nilai tegangan yang dimasukkan. Selanjutnya bintik

tersebut menghasilkan jejak berkas gambar pada layar yang menunjukkan

variasi tegangan masukan sebagai fungsi dari waktu. Bila tegangan masukan

berkurang dengan laju yang cukup pesat gambar akan kelihatan sebagai sebuah

pola yang diam pada layar.





Bagian-bagian dari oskiloskop

FUCTION GENERATOR

Sebelum melakukan percobaan harus mampu menggunakan function

generator dan oscilloscope dengan benar, function generator adalah sebuah

perangkat untuk menghasilkan sinyal dengan nilai amplituda, frekuensi dan

bentuk tertentu ( sinusoida, segitiga, persegi, gigi gergaji, dan pulsa).

Jenis-jenis function generator :

Fuction generator





Sebelum anda melakukan percobaan anda harus mampu penggunaan

function generator dan oscilloscope dengan benar. Function generator adalah

sebuah perangkat untuk menghasilkan sinyal dengan nilai amplituda,

frekuensi dan bentuk tertentu (sinusoida, segitiga, persegi, gigi gergaji, dan

pulsa ).

Jenis – jenis function generator terlihat pada Gambar 1 dan 2.

Gambar 1. Function Generator sebagai pembangkit sinyal dengan berbagai nilai frekuensi

Gambar 2. Function Generator sebagai pembangkit beberapa bentuk sinyal





Sedangkan oscilloscope adalah alat ukur yang dapat menunjukkan

'bentuk' dari sinyal listrik dengan menunjukkan grafik dari tegangan terhadap

waktu pada layarnya. Hal tersebut seperti layaknya voltmeter dengan fungsi

kemampuan lebih yaitu menampilkan tegangan yang berubah setiap satuan

waktu. Sebelum digunakan Oscilloscope harus dikalibrasi terlebih dahulu

untuk menjaga ketelitiannya. Gambar 3 dan 4 menunjukan gambar dari

oscilloscope.

Gambar 3. Oscilloscope Digital

Gambar 4. Oscilloscope Analog





Selain kedua perangkat yang telah dibahas sebelumnya terdapat

beberapa perangkat dan alat ukur yang wajib diketahui sebagai seorang

engineer di bidang telekomunikasi, diantaranya adalah Frequency Counter ,

dan Spectrum Analyzer. Frequency Counter adalah Alat ukur untuk

mengukur nilai frekuensi dari sebuah sinyal, sedangkan Spectrum Analyzer

adalah alat ukur untuk mengukur dan menampilkan spectrum dari sebuah

sinyal.

Gambar 5. Frequency Counter

Gambar 6. Spectrum Analyzer





III. PROSEDUR PERCOBAAN

Ketentuan penting !!

1. Atur posisi peralatan seperti pada Gambar 7. Anda harus melakukan

pemasangan dalam kondisi peralatan off dan kabel power supply adalah yang

terakhir untuk dipasangkan ke stop contact .

2. Setelah On-kan tombol power pada Oscilloscope dan atur intensitasnya jangan

sampai terlalu terang.

3. Kalibrasi oscilloscope. ( dilakukan sebelum melakukan percobaan )

4. On-kan function generator dan usahakan sinyal yang keluar dari function

dapat terlihat jelas di oscilloscope. Hal ini dapat dilakukan dengan mengatur

time/div, volt/div atau tombol yang lainnya pada oscilloscope.

Pembangkitan Sinyal

Gambar 7. Seting Rangkaian Percobaan Pengenalan Sinyal





1. Catat spesifikasi dari perangkat yang akan digunakan.

2. Buat skema percobaan seperti yang ditunjukan pada Gambar 7. ( Jangan lupa

untuk kalibrasi oscilloscope )

3.

Pilih tombol Function pada function generator untuk mengeluarkan sinyal

sinus.

4. Pilih tombol Frequency Range pada nilai 10 Hz dan atur output function

dengan menggunakan Pengatur Frekuensi.

5. Atur Oscilloscope sehingga anda dapat melihat sinyal yang keluar dari Function

Generator.

6. Rubah nilai amplitudo pada Function Generator sehingga menghasilkan output

1, 3, dan 5 Volt peak-to peak. Gambarkan bentuk sinyal yang anda lihat di

Oscilloscope dan catat nilai frekuensi pada frekuensi counter.

7. Rubah frekuensi pada Function Generator pada nilai 100 Hz. Ulangi langkah 4

dan 5.

8.

Ulangi langkah 4, 5, dan 6 untuk nilai frekuensi pada 1 k, 10 k, 100 k dan 1 M

Hz.

9. Ulangi langkah 2 – 7 untuk sinyal persegi.

10. Ganti osciloscope menjadi jenis analog. Dan ulangi langkah 2 -7.

Mengukur beda fasa

Mengukur beda fasa antara dua buah sinyal dapat dilakukan dengan cara,

yaitu :

1. Dengan metode Oscilloscope Dual Trace.

2. Dengan metode Lissajous.

1.

Metode Oscil loscope Dual Trace .

a. Kalibrasi Oscilloscope Analog. Catat Spesifikasinya.

b.

Hubungkan Sinyal pertama dengan pada ch 1, sedangkan sinyal kedua

dihubungkan pada ch 2 dari oscilloscope.





c. Pada layar oscilloscope akan terlihat bentuk tegangan kedua sinyal

tersebut, dimana beda fasanya dapat langsung dibaca.

Beda fasa = o x

T

t 360

d. Catat beda fasa dari percobaan ini.

2. Metode Lissajous

1. Hubungkan sinyal pertama pada input Y dan sinyal kedua dihubungkan

pada input X dari oscilloscope. Tekan tombol X-Y pada oscilloscope.

2. Fasa layar akan terlihat suatu lintasan elips, dimana dapat langsung

menentukan beda fasa antara kedua sinyal tersebut.

A

B1sin

3. Catat beda fasa dari percobaan ini.





MENGUKUR FREQUENSI

Mengukur frequensi suatu sinyal dengan oscilloscope dapat dilakukan dengan

cara anatara lain:

1. Metoda langsung

2. Metoda oscilloscope dual trace

3. Metoda lissajous.

1. Metoda Langsung

a. Hubungkan sinyal yang akan diukur dengan input oscilloscope.

b. Tentukan frequensi sinyal dapat langsung dari gambar dimana :

; f dalam Hertz , T dalam sekon.

c. Mencatat data dari percobaan ini.





2. Metoda Oscil loscope Dual Trace

a. Menghubungkan sinyal yang akan dikukur pada kanal 1 dan sinyal

dengan frequensi yang diketahui dihubungkan pada kanal 2.

b. Mengubah frequensi generator sampai perioda sinyal yang akan diukur

sama dengan perioda sinyal generator yang diketahui. pada keadaan ini,

frequensi generator sama dengan frequensi sinyal yang diukur.

c. Catat data dari percobaan ini.

3.

Metoda lissajous

a. Menghubungkan sinyal yang akan dikukur pada input 2 , sedangkan

generator sinyal dengan frequensi yang diketahui dihubungkan pada

input 1

b. mengubah frequensi generator sinyal, sehingga pada layer di dapat

suatu lintasan tertutup yang jelas. Frekuensi sinyal dapat ditentukan

dari bentuk lintasan ini, yaitu :





Cara ini hanya mudah untuk melakukan perbandingan frekuensi yang

mudah dan bulat ( 1 : 2, 1 : 3, 1 : 4, dan seterusnya).

Mencatat data dari percobaan ini.





I. PENGOLAHAN DATA

a. Pengkalibrasian osiloskop





b. Metode Langsung, dengan sample

Osiloskop Digital

Range 10 Hz

-- > ternyata pada saat percobaan hanya mendapatkan A = 1.04





Range 100 Hz







Range 1k Hz







-- > ternyata pada saat percobaan hanya mendapatkan A = 4





Range 10 Hz (Sinyal Persegi)






Range 100 Hz (Sinyal Persegi)


Osiloskop Analog

Range 10 Hz





Range 100 Hz





Range 1k Hz





c. Metode dual – trace

dual trace : sebelah kiri sinyal pertama sebelah kanan sinyal kedua, dengan

kondisi setelah sinyal pertama menyelesaikan 10 kotak atau 10 div

dilanjutkan dengan sinyal kedua





c. Metode Lissa Jous

B = 2

A = 6





I. QUESTION

1. Tentukan Veff, perioda dan frekuensi dari setiap percobaan ini!

Veff pada Metode Langsung (Osiloskop Digital)

Pada setiap range

a. Amplitudo untuk :

1 volt peak to peak = 1 v



b. Veff untuk :

1 volt peak to peak =



c. perioda, untuk frekuensi :

10 Hz = 1/10 Hz = 1 ms

100 Hz = 1/100 Hz = 0,1 ms

1K Hz = 1/1000Hz= 0,01 ms

10 K Hz = 1/10 K Hz = 1 mikro sekon

100 K Hz = 1/100 K = 0,1 mikro sekon

1M Hz = 1/1M Hz = 0.01 mikro sekon

d. Frekuensi ditentukan dari percobaan.





2. Bandingkan besarnya nilai beda fasa dengan metode dua trace dan lissajous!

Jelaskan!

Ada pada pengolahan data setiap metode (percobaan)

3. Bandingkan hasil pengukuran tegangan (AC dan DC) dengan menggunakan

oscilloscope dan multimeter! Jelaskan!

Perbandingannya terletak pada output yang dihasilkan pada layar setiap alat

ukur. Oscilloscope menghasilkan bentuk sinyal sedangkan multimeter

menghasilkan angka (multimeter digital) atau jarum yang menunjuk suatu

angka (multimeter analog).

V. ANALISA

Dari metode langsung (menggunakan osiloskop digital) nilai perioda dari

setiap range berbeda karena nilai frekuensi yang diatur berbeda. Tetapi untuk

nilai perioda dengan range yang sama dan berbeda tegangan peak-to peak

nilainya sama karena nilai tegangan peak-to peak hanya untuk menentukan

nilai amplitudo pada kurva tanpa merubah perioda. Nilai besaran yang kita

inginkan tidak akan pas karena kita menggunakan alat ukur digital tetapi nilai

sensitivitasnya dapat diatur pada tombol amplitude dan dsb. Sedangkan pada

analog, nilai amplitudo (V) dapat ditentukan dari jumlah kotak pada sumbu y

atau pada volt/div nya dan nilai perioda ditentukan oleh jumlah kotak yang

ditempuh pada 1 gelombang output berdasarkan sumbu x atau time/div nya.

Nilai frekuensinya yang ditampilkan oleh layar akan bernilai tidak bulat

(pecahan) karena function generator yang digunakan berupa analog.



VI. KESIMPULAN

Pada percobaan metode langsung (osiloskop digital) menggunakan bantuan

frequency control untuk menghasilkan sinyal.

Pada metode langsung (osiloskop digital) nilai perioda pada beda frekuensi

range berbeda tetapi pada range yang sama nilainya sama walaupun nilai

tegangan peak-to peaknya berbeda.

Pada pengukuran sinyal persegi, nilai perioda dan frekuensinya sama dengan

sinyal sinusoida hanya saja bentuknya yang berbeda.

Dalam metoda dual trace,berguna untuk mengetahui perbedaan fasa dari 2

sinyal, karena dalam metoda ini dalam osiloskop akan keluar 2 sinyal dengan

bentuk yang hampir sama dengan metoda langsung, hanya saja ada 2 sinyal

dengan tempat yang berbeda. Cara untuk menentukan fasanya adalah

Pada metoda lissajous, sinyal output yang ditampilkan oleh osiloskop berupa

spektrum sinyal lingkaran dan atau oval yang selalu berubah bentuk secara

konstan tiap waktunya. Begitu juga pada pengukuran frekuensi, sinyal

outputnya akan membentuk 2,3,4 atau lebih tergantung dari frekuensi kedua

gabungan sinyal input serta berderet secara horizontal ataupun vertikan yang

tergantung pada perbandingan frekuensi kedua sinyal outputnya.

VII. DAFTAR PUSTAKA.

1. Hsu, Hwei P. 1993. Analog and Digital Communications: Schaum’s.

2. Trisapto, Poernomo. Ir. 1993. Diktat Kuliah Dasar Telekomunikasi.

Laboratorium Telekomunikasi: Bandung.

3. Team Asisten, 2005. Modul Praktikum Dasar Telekomunikasi, Lab. Telkom

ITENAS Bandung.

4. “Modul Praktikum Dasar Teknik Elektro”. 2007. Institut Teknologi

Nasional. Bandung.

laporan akhir m1 dastel.docx

Documents