MAKALAH FISIKA OSILOSKOP

LAPORAN UJIAN PRAKTIK FISIKA

MATERI OSILOSKOP

                   NAMA         :         1. ADE CHAERUL MAULA

                                                2. DIAH MAELANI

                                                3. MUKIMATUL JANNAH

                                                4. ROMADHON

                                                5. YOPIANA

                   KELAS                   :         XII TKJ 3

DINAS PENDIDIKAN KABUPATEN CIREBON

SMK NEGERI 1 JAMBLANG

Jalan Nyi Mas Rara Kerta Sitiwinangun-jamblang

Telp.(0231)344255 Kabupaten Cirebon 45157 Fax.(0231)544256

Website: www.smkn1jamblang.sch.id

E-mail: smkn_jamblang@yahoo.com

KATA PENGANTAR

Puji syukur Kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, Kami dapat menyelesaikan Laporan Paraktik IPA Fisika mengenai materi Osiloskop. Laporan ini disusun berdasarkan praktik yang telah dilakukan dan ilmu yang kami peroleh dari Kegiatan Belajar Mengajar.

Kami menyadari bahwa Makalah ini tidak akan tersusun dengan baik tanpa adanya bantuan dari pihak – pihak terkait. Dalam kesempatan ini, ucapan terimakasih yang sebesar – besarnya kami sampaikan kepada :

1.        Allah S.W.T yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga  Penulis dapat melakukannya dengan baik.

2.        Orangtua dan keluarga yang selalu memberikan dukungan materi dan moral.

3.        Ibu Ikawati selaku Guru IPA Fisika kelas XII.

4.        Dan teman-teman.

Demi kesempurnaan laporan ini, kami mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang sifatnya membangun, mendidik dan memotivasi kami agar dapat terus maju. Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca. Amin.

Cirebon, 08 November 2014

Penulis

OSILOSKOP

I. LATAR BELAKANG

Mengukur pada hakekatnya membandingkan sesuatu besaran yang belum diketahui besarannya dengan besaran lain yang diketahui besarnya. Untuk keperluan tersebut diperlukan alat ukur. Alat ukur digunakan untuk keperluan sehari-hari maupun penilitian yang memerlukan keakuran data. Di kehidupan, sudah sering kita jumpai alat ukur multimeter yang membantu manusia untuk menyelesaikan permasalahan dan kebutuhannya, seperti alat ukur suhu yaitu Termometer digunakan oleh Dokter untuk mengetahui suhu pasiennya atau Termometer ruangan yang digunakan untuk mengukur suhu ruangan tersebut. Namun saat ini kami akan membahas materi mengenai alat ukur Osiloskop.

1.     TUJUAN

Tujuan dari penjelasan materi tentang Osiloskop ini adalah :

1.      Mengetahui fungsi dari Alat Oskiloskop

2.      Mengatahui cara mengukur tegangan AC dan DC.

3.      Mengetahui prinsip kerja dari Oskiloskop

4.     DASAR TEORI

Osilokop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan  bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode.

Osiloskop sinar katoda dapat digunakan untuk bermacam-macam pengukuran besaran fisika. Besaran listrik yang dapat diukur dengan menggunakan alat itu antara lain tegangan searah, tegangan bolak-balik, arus searah, arus bolak-balik, waktu, sudut fasa, frekuensi, dan untuk bermacam kegiatan penilaian bentuk gelombang seperti waktu timbul dan waktu turun. Banyak besaran nirlistrik seperti tekanan, gaya tarik, suhu, dan kecepatan dapat diukur dengan menggunakan tranduser sebagai pengubah ke besaran tegangan.

Gambar Osiloskop

 

5.     LANGKAH KERJA OSILOSKOP

Prinsip kerja osiloskop yaitu menggunakan layar katoda. Dalam osiloskop terdapat tabung panjang yang disebut tabung sinar katode (Cathode Ray Tube /CRT) atau disebut juga Osiloskop sinar katoda (Cathode ray oscilloscop/CRO) adalah instrumen laboratorium yang digunakan untuk pengukuran dan analisa bentuk-bentuk gelombang dan gejala lain dalam rangkaian-rangkaian elektronik. CRO/CRT dapat menyajikan gambaran visual dari berbagai fonemena dinamik melalui pemakaian transducer yang mengubah arus, tekanan, regangan, temperatur, percepatan, dan banyak besaran fisis lainnya menjadi tegangan.

      Menurut prinsip kerjanya ada  dua tipe osiloskop, yaitu tipe analog (ART-analog real time oscilloscope) dan tipe digital (DSO-digital storage osciloscope).

a.    Osiloskop Analog

            Osiloskop analog pada prinsipnya memiliki keunggulan seperti; harganya relatif lebih murah daripada osiloskop digital, sifatnya yang realtime dan pengaturannya yang mudah dilakukan karena tidak ada tundaan antara gelombang yang sedang dilihat dengan peragaan di layar, serta mampu meragakan bentuk yang lebih baik seperti yang diharapkan untuk melihat gelombang-gelombang yang kompleks misalnya sinyal video di TV dan sinyal RF yang dimodulasi amplitudo. Sedangkan keterbatasanya adalah tidak dapat menangkap bagian gelombang sebelum terjadinya event picu serta adanya kedipan (flicker) pada layar untuk gelombang yang frekuensinya rendah(sekitar 10-20 Hz).

Penjelasan untuk skema prinsip kerja osiloskop analog :

1.      Saat kita menghubungkan probe (kabel penghubung yang ujungnya diberi penjepit) ke sebuah rangkaian, sinyal tegangan mengalir dari probe menuju ke pengaturan vertikal dari sebuah sistem osiloskop (Vertical System), sebuah attenuator akan melemahkan sinyal tegangan input sedangkan amplifier akan menguatkan sinyal tegangan input. Pengaturan ini ditentukan oleh kita saat menggerakkan kenop "Volt/Div" pada user interface Osiloskop.

2.      Tegangan yang keluar dari sistem vertikal lalu diteruskan menuju pelat

defleksi vertikal pada sebuah CRT (Catode Ray Tube), sinyal tegangan yang dimasukkan ke pelat ini nantinya akan digunakan oleh CRT untuk menggerakkan berkas-berkas elektron secara bidang vertikal saja (ke atas atau ke bawah).

3.      Sampai point ini dapat disimpulkan bahwa sistem vertikal pada osiloskop analog berfungsi untuk mengatur penampakan amplitudo dari sinyal yang diamati.

4.      Selanjutnya sinyal masuk ke dalam pelat defleksi vertikal. Sinyal tegangan yang teraplikasikan disini menyebabkan berkas-berkas elektron bergerak. Tegangan positif mengakibatkan berkas elektron bergerak ke atas, sedangkan tegangan negatif menyebabkan elektron terdorong ke bawah.

5.      Sinyal yang keluar dari vertical system tadi juga diarahkan ke trigger system untuk memicu sweep generator dalam menciptakan apa yang disebut dengan "Horizontal Sweep" yaitu pergerakan elektron secara sweep - menyapu ke kiri dan ke kanan - dalam dimensi horizontal atau dengan kata lain adalah sebuah ungkapan untuk aksi yang menyebabkan elektron untuk bergerak sangat cepat menyeberangi layar dalam suatu interval waktu tertentu. Pergerakan elektron yang sangat cepat (dapat mencapai 500,000 kali per detik) inilah yang menyebabkan elektron tampak seperti garis pada layar (misalnya seperti daun kipas pada kipas angin yang tampak seperti lingkaran saja saat berputar).

6.      Pengaturan berapa kali elektron bergerak menyebrangi layar inilah yang dapat kita anggap sebagai pengaturan Periode/Frekuensi yang tampak pada layar, bentuk konkretnya adalah saat kita menggerakkan kenop Time/Div pada Osiloskop.

7.      Pengaturan bidang vertikal dan horizontal secara bersama-sama akhirnya dapat mempresentasikan sinyal tegangan yang diamati ke dalam bentuk grafik yang dapat kita lihat pada layar CRT.

Tahapan Penyetaraan (Kalibrasi) Osiloskop Analog :

1.      Sesuaikan tegangan masukan sumber daya AC 220 yang ada di belakang osiloskop sebelum kabel daya AC dimasukkan stop kontak PLN.

2.      Nyalakan osiloskop dengan menekan tombol power.

3.      Set saluran pada tombol CH_1.

4.      Set mode pada Auto.

5.      Atur intensitas, jangan terlalu terang pada tombol INTEN.

6.      Atur posisi berkas cahaya horizontal dan vertikal dengan mengatur tombol yang bernama horizontal dan vertikal.

7.      Set level mode pada tengah-tengah (-) dan (+).

8.      Set tombol tegangan (volt/div) bertanda V pada 2 V, sesuaikan dengan memperkirakan terhadap tegangan masukan.

9.      Pasang probe pada salah satu saluran, (misal CH₁) dengan tombol pengalih AC/DC pada kedudukan AC.

10.  Atur saklar/switch pada pegangan probe dengan posisi pengali 1x.

11.  Tempelkan ujung probe pada titik kalibrasi.

12.  Atur Time/Div pada posisi 1 ms agar tampak kotak-kotak garis yang cukup jelas.

13.  Setelah tahapan 11, osiloskop siap digunakan untuk mengukur tegangan

6.     DATA HASIL PERCOBAAN

1.    Mengukur gelombang pada Osiloskop

(Gambar 1)

Jenis gelombang segitiga

Dik : V = 15 m/s

t  = 2 s

Dit : Vmax =....??

T/Periode =...??      

F/Frekuensi=...???

(Gambar 2)

Jenis Gelombang Segitiga

Dik : V = 10 m/s

t = 1 s

Dit :   Vmax=...?

T/periode=...?

F/Frekuensi=..??

7.     PEMBAHASAN

1.    Pada Jenis gelombang Segitiga gambar 1 :

 Diketahui kecepatan (V) gelombang yaitu 15 m/s dan waktu tempuhnya (t)   2 second. Ditanyakan kecepatan maksimal satu gelombang (Vmax), Waktu dalam satu gelombang (T), dan Frekuensi satu gelombang (F).

-        Mencari Vmax

Vmax = V x  Jumlah kotak yang dilalui gelombang dalam garis vertical

           = 15  m/s x 5 kotak

= 75 m/s

-        Mencari Periode/ T

T    = t  x jumlah kotak yang dilalui gelombang dalam garis Horizontal

       = 2 second x 20

 = 40 second

-        Mencari Frekuensi/ f

F    = 1/T

= 1/40

= 1/40 Hz

2.    Pada Jenis gelombang Segitiga gambar II :

 Diketahui kecepatan (V) gelombang yaitu 10 m/s dan waktu tempuhnya (t)   1 second. Ditanyakan kecepatan maksimal satu gelombang (Vmax), Waktu dalam satu gelombang (T), dan Frekuensi satu gelombang (F).

-        Mencari Vmax

Vmax = V x  Jumlah kotak yang dilalui gelombang dalam garis vertical

           = 10  m/s x 3 kotak

     = 30 m/s

-        Mencari Periode/ T

T    = t  x jumlah kotak yang dilalui gelombang dalam garis Horizontal

       = 1 second x 12

 = 12 second

-        Mencari Frekuensi/ f

F    = 1/T

= 1/12

= 1/12 Hz

3.     KESIMPULAN

Melalui pembahasan materi tersebut dapat kita simpulkan bahwa, Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

Berikut ini pengukuran yang bisa kita lakukan dengan menggunakan osiloskop meliputi :

1. pengukuran tegangan DC,

2. mengukur tegangan AC, periode, dan frekuensi,

3. mengukur arus listrik AC,

4. pengukuran beda phasa tegangan dengan arus listrik AC, dan

 5. pengukuran sudut penyalaan thyristor.

      Secara umum fungsi dari osiloskop adalah untuk menganalisa tingkah laku besaran yang berubah-ubah terhadap waktu yag ditampilkan pada layar, untuk melihat bentuk sinyal listrik yang sedang kita amati.

            Terdapat beberapa jenis tegangan gelombang yang terdapat pada osiloskop yaitu gelombang sinusoida/sinus, gelombang blok/kotak, gelombang gigi gergaji dan gelombang segitiga.

            Layar osiloskop terbagi atas 8 skala besar arah vertikal dan 10 kotak dalam arah horizontal. Cara penggunaan osiloskop adalah pertama pengkalibrasian kemudian menyetel fokus, intensitas, kemiringan, x position dan y position, setelah probe dikalibrasi maka dengan menempelkan probe ke terminal tegangan acuan maka akan muncul tegangan persegi pada layar.