BAB 1
UNIT PERCOBAAN EL 01
PENGENALAN KOMPONEN – KOMPONEN ELEKTRONIKA DAN PENGGUNAAN ALAT – ALAT UKUR
1.1 Maksud Percobaan
Dalam praktikum unit - 01 elektronika dasar ini bertujuan untuk mengenal bermacam – macam komponen elektronika dan dapat mempergunakan alat – alat ukur yang digunakan dalam bidang elektronika.
1.2 Peralatan Yang Digunakan a. Osiloscope (CRO) b. Multitester
c. Audio Frekuensi Generator (AFG) d. Unit percobaan 01, dan perlengkapannya
1.3 Landasan Teori A. Tahanan (Resistor)
Tahanan atau resistor merupakan salah satu komponen penting dalam sebuah rangkaian elektronika, walaupun dalam rangkaian modern sekalipun.Nilai dari komponen ini dapat dilihat dari kode berupa pita warna yang melingkari pada badannya. Kode warna untuk toleransinya sbb :
Hitam : 0 (nol) Emas : 5 %
coklat : 1 (satu) Perak : 10 % merah : 2 (dua) Tanpawarna : 20 % jingga : 3 (tiga)
Gambar 1.1 Penunjukkan Kode Warna Keterangan Gambar :
1. Pita warna pertama melambangkan angka pertama 2. Pita warna kedua melambangkan angka kedua
3. Pita warna ketiga melambangkan banyaknya angka nol 4. Pita warna keempat melambangkan toleransi
Tahanan tetap Tahanan Variable
Gambar 1.2 Simbol Tahana ( Resistor ) Keterangan : 1. Tahanan Tetap
2. Tahanan Variabel Rumus – rumus tahanan :
1. Tahanan Seri :
Re = R1 + R2 + R3 + …. +Rn
Re = Tahanan Ekivalen Rn = Tahanan ke-n 2. Tahanan Paralel :
1 ℜ =
1 R1+
1 R2+
1 R3+…+
1 R4
Re = R1.R2
R1+R2 (1-3) B. Kapasitor
Kapasitor mempunyai satuan Farad dan besar kapasitasnya ditulis dengan angka pada lapisan luar badannya.Satuan yang lebih kecil daripada Farad adalah : 2. Kapasitor tantalum 5. Kapasitor elektrolit 3. Kapasitor kertas 6. Kapasitor keramik
Tetap Variabel Berkutub Gambar 1.3 Simbol Kapasitor tetap Variabel berkutub Rumus – rumus kapasitor :
1. Kapasitor seri
1 H = 10³ mH 1 mH = 10³ µH
Induktor ini dengan inti udara satu lapis Satu lapis Beberapa lapis Gambar 1.4 Induktor
Besar induktansi :
1. Untuk induktor satu lapis
L= a 2
N2 9a+10b Keterangan :
L = Induktansi (mH)
a = Radius coil (inchi), b =Lebar coil (inchi), N = jumlah lilitan 2. Untuk induktor beberapa lapis
L= 0,8. a 2. N2
6a+9b+10c
c = Tebal rata-rata (inchi)
Untuk induktor dengan inti bukan udara perhitungannya lain lebih sulit.
D. Transistor
Notasi transistor biasa dengan kode yang berlainan untuk setiap pabrik yang mengeluarkannya. Khususnya untuk transistor buatan Jepang atau Taiwan mempuyai notasi sebagai berikut :
SA berarti transistor jenis PNP untuk frekuensi tinggi
SB berarti transistor jenis PNP untuk frekuensi rendah
SC berarti transistor jenis NPN untuk frekuensi tinggi
SD berarti transistor jenis NPN untuk frekuensi rendah
2 = transistor (satu dioda)
SA = jenis PNP frekuensi tinggi
70 = nomor seri
C = kwalitas baik
Untuk kwalitas misal A,B,C dst, maka semakin ke kanan semakin baik pula.
E. Intergrated Circuit (IC)
IC sebenarnya merupakan suatu untai rangkaian tertentu yang disederhanakan dan dicetak dalam suatu bentuk yang kompak dan kompleks. IC mempunyai jenis dan kegunaan yang bermacam – macam. Jadi untuk setiap pabrik tidaksama, untuk menggunakan IC sebagai salah satu komponen, harus diketahui lebih dulu watak dan susunan dari IC tersebut.
1.4 Langkah Penggunaan Alat Ukur A. Multitester
Multitester adalah suatu alat yang digunakan untuk bermacam – macam jenis pengukuran, seperti untuk menganalisa suatu kerusakan pada alat listrik, mengukur tegangan AC dan DC. Khusus untuk pengukuran “High Power sistem” tidak diperkenankan sama sekali melakukan kesalahan dalam pengoperasian alat ini, karena dapat membahayakan pemakainya.
Berikut petunjuk pemakaian multitester 1. Pointer Zero Correction
Bagian ini digunakan untuk menyetel agar jarum (pointer) dari meter benar-benar tepat pada angka nol pada sebelah kiri dari skala sebelum alat digunakan untuk mengukur.
2. Teast Lead Conection
Sebagai pedoman bahwa colok (test lead) merah dihubungkan jack positif(+) Dalam colok hitam pada jack negatif (-)/ com. Untuk mengukur arus sampai 10 A DC, maka colok merah dihubungkan dengan jack 10 A, colok hitam pada 10 A negatif.
3. Pembacaan skala
Skala berwarna merah tepat diatas cermin digunakan untuk membaca AC 10 volt lebih.
HFE : Skala berwarna merah tepat diatas cermin adalah untuk pembacaan faktor penguat arus DC atau IC/IB dari suatu transistor. Skala 0 – 300 dibagi menjadi 30 bagian.
D : Skala berwarna hitam dibawah untuk pembacaan daya output AF dimana 0 Db ditetapkan pada 0,775 Volt AC. Tetapi pembacaan Db pada skala berhubungandengan AC volt sesuai dengan rumus berikut :
AC Volt terbac a 0,775volt
4. Pengukuran = DC Volt (100mV- 1 KV)
Sebagai aturan “Polarity Switch“ dipasang pada posisi positif (+)
Colok negatif selalu dihubungkan dengan jalur “Ground” untuk tegangan negatif, “Skala Polaritas” digeser kearah posisi negatif (-),untuk mengatasi kesulitan daripada arus membalik kedua colok. 5. Pemakaian Probe HV (High Voltage)
Probe HV ukuran kecil dipakai untuk pengukuran teg. Tinggi DC sampai 25 KV
Jalur 0-25 digunakan untuk pembacaan 25 KV untuk skala penuh
Penggunaan probe HV hanya untuk tegangan tinggi dalam rangkaian impedansi tinggi, misalnya televisi
6. Pengukuran Positif (+) DC A (µA,mA dan A)
Jika pada pengukuran tegangan DC, tester dipasang secara paralel terhadap beban ataudaya, tetapi pada pengukuran arus DC harus dipasang secara seri karena itu rangkaian harus dibuka ditempat yang harus diukur.
Tester ini dilengkapi dengan jangkauan pengukuran arus DC mulai dari tingkat µA sampai 10 A. Hal ini berguna untuk pemeriksaan rangkaian transistor pada waktu mengatur bias.
Kedua colok pada posisi (+) dan negatif (-) com kemudian saling dihubungkan (shorted) dan jarum diatur oleh 0 adj/zero agar kedudukannya tetap 0 disebelah kiri pada skala paling atas.
Bila pengatur 0 seperti diatas sulit dilakukan maka baterry harus diganti.
Bila dilakukan pengukuran pada posisi saklar x10K. Polarity Switch harus pada posisi positif (+). Jika pada posisi negatif (-) maka jarum akan berputar terbalik sehingga tidak dapat dilakukan pengukuran.
Polarity Switch pada posisi positif (+) maka colok yang berhubungan dengan (-) com adalah kutub positif dan colok (+) adalahkutub negatif.
Cara pembacaan multitester yang benar :
1. Menempatkan switch pada posisi yang dikehendaki lalu pasang coloknya pada posisi dan terminal yang benar. Jangan sekali-kali colok dipasang pada rangkaian apapun sebelum menentukan besaran apa yang akan diukur.
2. Dalam pembacaan ada skala, jarum harus menutupi bayangan pada cermin. Jadi membacanya harus tegak lurus diatas bidang skala.
3. Perlu diketahui terlebih dahulu berapa harga tiap – tiap skla yang akan diukur.
B. Osciloscope (CRO)
Cathode Ray Osciloscope (CRO) merupakan suatu alat berguna untuk menganalisa sinyal-sinyal listrik. Terutama untukk menyelidiki gejala – gejala periodis diantaranya :
1. Bentuk gelombang 2. Beda Phase 3. Amplitudo 4. Frekuensi dll. Bagian – bagian CRO adalah :
Tabung sinar katoda (cathoda ray tube)
Penguat (amplifier)
Catu daya (power supply)
Tabung sinar katoda mempunyai komponen pokok :
Elektron Gun
Deflection System
Gambar 1.5 Tegangan Berbentuk Gelombang Sinus
Tegangan Gigi Gergaji
Misalnya suatu teganganperiodis yang besarnya berbanding lurus dengan waktu dan digambar sebagai tegangan fungsi waktu yang mempunyai bentuk seperti gigi gergaji.
Gambar 1.6 Tegangan Berbentuk Gelombang Gergaji
Penggunaan CRO
A . Pengukuran tegangan puncak ke puncak (Vpp)
1. Melakukan persiapan pengoperasian CRO sebagai berikut :
Menghidupkan CRO, mengatur switch AC/GND/DC ke posisi A, akan timbul garis horizontal.
Mengatur variabel kontrol (VOLTS/DIVE) ke posisi max.
Memutar switch V MODE pada channel yg digunakan (CH-1, CH-2, DUAL)
Memencet tombol variabel pada CAL
Memutar switch trigger mode pada AUTO
Memutar switch trigger source pada Vert.
Mengontrol trigger level pada posisi tengah-tengah
Menggunakan tombol pengaturan posisi vertikal dan posisi horizontal agar garis horizontal tersebut pada posisitengah layar.
3. Memutar switch TIME/DIVE untuk mendapatkan dua atau tiga siklus bentuk gelombang sinus dan putar VOLTS/DIVE untuk mendapatkan besar/kecil amplitudo sehingga gambar gelombang dapat terlihat pada layar CRO dengan baik dan jelas.
4. Mengamati tegangan puncak ke puncak 3 macam besaran VOLTS/DIVE yang berbeda-beda. Lalu catat skala amplitudo dan gambar bentuk gelombang pada lembar data. Hitunglah tegangan puncak ke puncak (Vpp). Dengan rumus :
Vpp = Skala Amplitudo x VOLTS/DIVE...Volt.
B. Pengukuran Frekuensi dengan Pola Lissayous
1. Switch TIME/DIVE diputar pada posisi X-Y (maksimum searah jarum jam)
2. VOLTS/DIVE CH-1 & CH-2 diatur pada kedudukan yang sama.
3. Vertical output alat dihubungkan dengan output CRO (CH-2 – Y-IN), Variabel kontrol (knop kecil VOLTS/DIVE CH-2) diatur sehingga menghasilkan amplitudo 3 – 4 cm, atur switch AC/GND/DC pada posisi GND.
4. Output AFG dihubungkan dengan horizontal CRO (CH-1- X-IN),variabel kontrol (VOLTS/DIVE CH-1) diatur sehingga menghasilkan satu garis horizontal 3 – 4 cm.
5. Mengatur kembali switch AC/GND/DC pada posisi AC, dengan cara mengatur frekuensi AFG maka akan didapatkan pola Lissayous tersebut. 6. Mengamati Pola Lissayous yang lainnya sesuai pada lembar data, catat
besarnya frekuensi AFG yang menghasilkan pola Lissayous tersebut.
Vert. : Hor. = 1:2 Vert. : Hor. = 2:1 Gambar 1.7 Frekuensi Pola Lyssayous
C. Pengukuran Frekuensi dengan Perbandingan Panjang Gelombang 1. Pengamatan Panjang Gelombang dari AFG
Output AFG dihubungkan dengan CH-2 atau CH-1 CRO dan groundnya
Mengatur TIME/DIVE sehingga didapatkan gambar gelombang yang tenang.
Mengatur AFG untuk 3 macam harga frekuensi yang berbeda. Catatlah skala panjang gelombang untuk satu gelombang sinus dan gambar bentuk gelombangnya.
2. Panjang Gelombang dari Alat
Output alat dihubungkan dengan vertical input CRO (pada CH-2) serta groundnya, apabila gelombang sinus pada layar CRO masih bergerak, atur potensio Variabelnya.
Mencatat satu gelombang sinus ada beberapa skala panjang gelombangnya. Untuk lebih teliti, amati dua atau tiga gelombang ada berapa skalanya lalu dibagi jumlah gelombangnya.
3. Membandingkan kedua hasil pengukuran pada AFG dan unit alat, maka frekuensi alat dapat dicari sesuai dengan hasil pengamatan dengan rumus dibawah ini :
Frekuensi unit alat=SkalaAFG
SkalaAlat X frekuensiAFG
D. Pengamatan Beda Phase
1. Mengatur saklar unit alat pada posisi A.
2. TIME/DIVE pada posisi X-Y (memutar switch searah jarum jam) VOLTS/DIVE CH-1 & CH-2 diatur pada kedudukan yang sama.
3. Menghubungkan Vertical unit dengan Vertical Input CRO (CH-2) serta groundnya. Mengatur Variabel CH-2 (knop kecil VOLTS/DIVE CH-2) untuk mendapatkan skala amplitudo 3-4 cm. Kemudian atur switch AC/GND/DC pada posisi GND
5. Mengatur variabel CH-1 (knop kecil VOLTS/DIVE CH-1) untuk mendapatkan satu garis horizontal 3 – 4 cm. Kemudian atur CH-1, CH-2 pada posisi AC.
6. Mengatur tahanan geser pada unit 01 sehingga membentuk gelombang beda phase sesuai pada lembar data yang diinginkan.
7. Menghitung besarnya harga beda phase : Arc sin Xx
Gambar 1.8 Beda Phase Pola Lissayous
Mengatur horizontal gain dan vertical gain sehingga membentuk gambar lissayous pada layar CRO
8. Mengatur tahanan geser pada unit 01 sehingga membentuk beda phase yang diamati. Kemudian gambarkan grafiknya setiap beda phase yang telah diamati yaitu : 180⁰,135⁰,90⁰,45⁰,0⁰.
9. Mengatur letak posisi R pada unit 01 kira-kira ditengah-tengah, sehingga terbentuk gambar lissayous berupa lingkaran
Gambar 1.9 Skema Rangkaian Percobaan Unit 01
1.5 Hasil Percobaan
N 1 Coklat, hijau, jingga, emas 15000 Ω/5% 15000 Ω 2 Coklat, merah, jingga, emas 12000 Ω/5% 12000 Ω 3 Jingga, jingga, jingga, emas 33000 Ω/5% 33000 Ω 4 Hijau, biru, jingga, emas 56000 Ω/5% 56000 Ω 5 Coklat, hijau, kuning, emas 150000 Ω/5% 150000 Ω
2. Pengukuran tegangan AC dari trafo Tegangan DC
a) 0 – 6 volt = 6,2 volt a) minimum = 0 volt b) 0 – 9 volt = 9,6 volt b) medium = 0,6 volt c) 6 – 9 volt = 3 volt c) maximum = 1,6 volt
3 . Pengamatan gambar gelombang dengan Osciloscope N
o
Frek. Dari AFG
λ Time/Dive SA Volt/Dive Gambar Gelombang
1 75 1,4 5 ms 2 1 mV
2 150 1,1 5 ms 2 1 mV
3 200 0,6 5 ms 2 1 mV
4 . Pengukuran frekuensi dengan gelombang Lissayous
N o
Bentuk gb pada CRO Frekuensi AFG Perbandingan V:H
1 48 Hz 1 : 1
2 96 Hz 1 : 2
3 24 Hz 2 : 1
4 32 Hz 3 : 2
5 . Mengukur frekuensi dengan perbandingan panjang gelombang
1 . Gb. Gelombang dari AFG
Reza Radiannor/151041006/Eldas – 01/2 Desember 2015
No Frek. dari AFG Skala amplitudo
2 . Gb. Gelombang dari alat (unit 01)
Gambar Gelombang Skala amplitudo
3,6
6. Mengamati Beda Phase
Bentuk Gambar Beda Phase yang dicari pada CRO
x = 0,6 X = 3,6
x = 2,2 X = 3,6
x = 3,6 X = 3,6
x = 2,2 X = 3,6
x = 0,6 X = 3,6
Tugas:
1. Jelaskan apa Multitester itu dan apa kegunaanya? 2. Apa fungsi CRO dan AFG
3. Apa perbedaan AC dan DC ?, jelaskan
1. Multitester adalah suatu alat yang dipakai untuk bermacam-macam jenis pengukuran listrik, untuk mengukur tegangan AC-DC,polaritas suatu sumber tegangan,polaritas dioda,mengukur aau mengetahui kontak atau tindaknya suatu hubungan pengantar dan kegunaan lainya.
2. CRO atau Osciloscope adalah suatu yang berfungsi untuk menganalisa sinyal – sinyal listrik
Fungsi AFG adalah sebagai pembangkit sinyal atau gelombang listrik
3. Arus searah ( DC ) adalah arus yang mengalir dalam arah yang tetap ( konstan) sedangkan Arus bolak - balik ( AC ) adalah arus yang mengalir dengan polaritas yang selalu berubah - ubah.
AC = Alternative Current DC = Direct Current
4.
Kapasitor Mika Kapasitor Tantalum
Kapasitor Kertas Kapasitor Milar
Kapasitor Elektrolit Kapasitor Keramik 1.6 Kesimpulan
Tahanan atau resistor merupakan salah satu komponen penting dalam sebuah rangkaian elektronika, walaupun dalam rangkaian modern sekalipun.Nilai dari komponen ini dapat dilihat dari kode berupa pita warna yang melingkari pada badannya. Kode warna untuk toleransinya sbb :
Hitam : 0 (nol) Emas : 5 % coklat : 1 (satu) Perak : 10 % merah : 2 (dua) Tanpawarna : 20 % jingga : 3 (tiga)
1.7 Daftar Pustaka
http://elektonikado.blogspot.com/2011/12/daasar-dasar-transistor.html http://ramhadi.blogspot.com/2014/01/contoh-laporan-praktikum.html
Panduan praktikum elektronika dasar tahun 2015 Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta
Catatan Asisten :