Bima Arya Fadillah LP 02 517285 Gregorius Agung Aryasatya Wardhana

(1)

MODUL EA-01

LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA ANALOG PENGENALAN KOMPONEN DAN ALAT

Disusun Oleh :

Gregorius Agung Aryasatya Wardhana (23/517285/TK/56887) Asisten Praktikum :

Bima Arya Fadhilah (22/493613/TK/54083) Anggota Kelompok :

1. Ahmad Faiz Musyarraf 23/519182/TK/57243 2. Habib Riziq 23/530613/TK/57402

3. Jonathan Pangihutan Michael Siahaan 23/520442/TK/57378 4. Ridwan Maulana 23/520389/TK/57370

5. Sakta M Farraz 23/517343/TK/56895 6. Sara Elia Putri 23/516923/TK/56837

LABORATORIUM SENSOR DAN SISTEM TEKNIK KONTROL PROGRAM STUDI TEKNIK KONTROL

DEPARTEMEN TEKNIK NUKLIR DAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA

2024

(2)

BAB I

1.1 Tujuan Praktikum

1. Mengenal alat-alat dan komponen yang akan digunakan dalam praktikum elektronika analog.

2. Dapat menggunakan alat dan komponen sesuai dengan fungsi dan kegunaan.

BAB II

2.1 Resistor

Gambar (2.1.1) Resistor

Sumber : https://www.hnhcart.com/blogs/passive-components/everything-to-know-about-resistors

Resistor adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk menghambat aliran listrik di dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor memiliki sifat yang resistif, sesuai dengan Namanya sendiri. Sifat resistif daripada resistor, bergantung kepada bahan yang digunakan untuk membuat resistor tersebut. Semakin rendah pergerakan elektron bebas dalam material, semakin besar nilai resistifnya. Resistor tergolong dalam komponen pasif dalam elektronika. Satuan yang digunakan dalam resistor untuk melambangkan nilai resistansinya adalah Ohm (Ω). Dalam rangkaian elektronika, hubungan resistor dengan rangkaian dianyatakan dalam Hukum Ohm yang menyatakan bahwa nilai resistansi berbanding terbalik dengan nilai arus:

I=V R

(2.1.1) I= Kuat arus (Ampere)

V= Beda potensial (Volt) R= Resistansi (Ohm)

(3)

Dalam resistor, biasanya terdapat kode warna yang menandakan kapasitas daya yang bisa dilewati oleh resistor dan toleransi. Resistor sendiri umumnya berbentuk tabung dengan dua kaki di ujungnya, dan berukuran kecil. Oleh karena itu untuk mengklasifikasikannya digunakan kode warna seperti di bawah ini:

Tabel (2.1.1) Tabel kode warna resistor

2.2 Potensiometer

Gambar (2.2.1) Potensiometer

Sumber:https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.blibli.com%2Fp%2Fpotensiometer-b- 50k-stereo-linear-b50k-50-k-ohm-potensio-potentio%2Fps--EAE-70001-

01309&psig=AOvVaw3tAWAePnSLeWJkCEz9AJ_e&ust=1725337249888000&source=images&cd=vfe&opi=899784 49&ved=0CBEQjRxqFwoTCNiz7aK0o4gDFQAAAAAdAAAAABAE

Potensiometer adalah jenis resistor variabel yang resistansinya dapat diatur dengan memutar sebuah poros yang terhubung ke tuas pada potensiometer. Nilai resistansi potensiometer biasanya tercantum pada badan perangkat. Umumnya nilai resistensi yang dapat dimodifikasi berkisar 1kΩ- 10kΩ. Unsur resistif daripada potensiometer sendiri biasanya terbuat dari grafit.

2.3 Kapasitor

(4)

Gambar (2.3.1) Kapasitor

Sumber: https://www.binaindojaya.com/kapasitor-adalah-komponen-penting-pada-rangkaian-elektronika

Kapasitor adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik.

Kemampuan sebuah kapasitor untuk menyimpan muatan listrik dinyatakan dengan besaran yang disebut kapasitansi. Semakin besar nilai kapasitansi sebuah kapasitor, semakin banyak muatan listrik yang dapat disimpannya. Kapasitor terbuat dari dua keping konduktor yang dipisahkan oleh bahan isolator, yang disebut dielektrik. Kapasitansi kapasitor tidak hanya bergantung pada ukuran dan jarak antar keping, tetapi juga pada jenis material dielektrik yang digunakan. Kapasitor sering digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti penyaringan sinyal, penyimpanan energi sementara, dan pengaturan waktu dalam rangkaian elektronik. Beberapa jenis kapasitor umum termasuk kapasitor keramik, elektrolitik, dan tantalum, masing-masing memiliki karakteristik dan penggunaan yang berbeda- beda. Adapun satuan dari kapasitansi kapasitor adalah Farad (F). Apabila dihubungkan dengan tegangan (V) dan muatan (Q), maka perumusan kapasitansi (C) akan didadapatkan:

C= Q R V

(2.3.1) C= Kapasitansi (Farat)

V= Beda potensial (Volt) Q= Muatan (Coloumb)

2.4 Multimeter

Multimeter adalah alat ukur dalam elektronika yang digunakan untuk mengukur tiga besaran dalam elektronika, yaitu arus listrik (Ampere), beda potensial (Volt), dan resistansi (Ohm). Dalam setiap besaran, kita dapat mengukur dari berbagai skala, misalnya dalam skala 100Ω sampaki dengan skala 10kΩ. Multimeter sendiri memiliki 2 jenis, yaitu

1. Multimeter Analog

(5)

Gambar (2.4.1) Multimeter Analog

Sumber: https://www.monotaro.id/blog/artikel/bagian-bagian-multimeter-analog

Yang menjadi ciri khas daripada multimeter analog, adalah kita menghitung nilainya menggunakan tampilan jarum jam dalam skala nilai yang diukur. Penghitungan multimeter analaog membutuhkan ketelitian yang lebih, karena akan rentan terjadi paralaks. Selain itu, pada tegangan yang bernilai tinggi, multimeter analog akan menunjukkan pengukuran yang tidak stabil. Dapat dikatakan bahwa multimeter analog kurang akurat daripada pengukuran multimeter digital.

2. Multimeter Digital

Gambar (2.4.2) Multimeter Digital

Sumber: https://www.s-gala.com/blog-post/multimeter

Multimeter digital adalah multimeter yang menampilkan nilai ukur besaran menggunakan tampilan digital / berada pada layer. Penggunaan daripada multimeter digital juga lebih mudah dan lebih akurat daripada multimeter analog. Hasil yang dikeluarkan oleh multimeter digital juga dapat terlihat jelas sehingga menghindari terjadinya paralaks.

2.5Project Board

(6)

Gambar (2.5.1) Project Board

Sumber: https://www.edukasielektronika.com/2022/09/pengertian-jenis-dan-prinsip-kerja.html

Project Board merupakan papan yang digunakan untuk merangkai rangkaian elektronika.

Komponen-komponen elektronika seperti resistor, kabel jumper, potensiometer, dan sebagainya, ditancapkan pada Project Board membentuk suatu rangkaian. Untuk memahami prinsip kerja daripada Project Board kita dapat melihat gambar berikut:

Gambar (2.5.12) Prinsip Kerja Project Board

Sumber: https://www.edukasielektronika.com/2022/09/pengertian-jenis-dan-prinsip-kerja.html

Jalur berwarna Biru digunakan untuk menempatkan GND (Ground) yang digunakan menjadi titik referensi dalam pengukuran beda potensial. Titik tersebut dapat juga disebut sebagai titik kutub negatif. Sedangkan pada jalur berwarna merah, akan ditempatkan pin penyedia tegangan yang biasanya berkisar antara 5V – 15V. Titik tersebut dapat juga disebut sebagai titik kutub positif. Jalur hijau digunakan untuk menempatkan komponen elektronika (resistor, kabel jumper, ) untuk membentuk rangkaian. Jalur bagaian biru dan merah terhubung secara horizontal sedangkan jalur bagian hijau terhubung secara vertikal.

2.6 Function Generator

(7)

Gambar (2.6.1) Function Generator

Sumber : https://www.indiamart.com/proddetail/function-generator-22329966248.html

Function Generator adalah perangkat elektronika yang digunakan untuk menciptakan gelombang listrik. Function Generator tipe analog sering menggunakan gelombang segitiga sebagai dasar untuk menghasilkan berbagai bentuk sinyal. Gelombang segitiga ini diproduksi dengan memanfaatkan proses pemuatan dan pelepasan kapasitor secara berulang dari sumber arus konstan. Proses ini menciptakan perubahan tegangan yang menanjak dan menurun secara linier. Ketika tegangan yang dihasilkan mencapai batas atas atau batas bawah, sebuah komparator digunakan untuk membalikkan arah pemuatan dan pelepasan kapasitor. Ini menyebabkan tegangan berubah secara berulang dalam pola gelombang segitiga yang linier. Dengan mengatur nilai arus dan ukuran kapasitor, generator ini dapat menghasilkan berbagai frekuensi sinyal yang diinginkan.

2.7 Osiloskop

Gambar (2.7.1) Osiloskop

Sumber : https://faiksmk1.wordpress.com/2014/11/10/pengenalan-osiloskop/

Osiloskop adalah adalah perangkat elektronika yang dapat memvisualisasikan sinyal listrik dalam bentuk gelombang. Gelombang-gelombang yang terbentuk di osiloskop adalah tumbukan- tumbukan electron yang lepas dari sumber elektron yang berada di dalam tabung. Tumbukan tersebut diatur sedemikian rupa sehingga dihasilkan keping keping sejajar secara vertical dan horizontal pada tabung sinar katoda. Medan-medan listrik akan timbul akibat keping tersebut, yang besarnya bergantung pada tegangan masukan, sehingga apabila ada electron yang melaluinya, maka akan dibelokkan sebser dengan tegangan masukan.

Osiloskop juga digunakan untuk mengukur frekuensi, beda fase, dan karakteristik komponen dua terminal:

1. Mengukur tegangan

Kita dapat mengetahui besar tegangan melalui gambar di layer yang ditampilkan osiloskop 2. Mengukur Beda Fase

Metode Dual Trace

(8)

Gambar (2.7.2) Metode Dual Trace

Sumber:https://margionoabdil.blogspot.com/2013/10/

Metode Dual Trace merupakan metode pengukuran pergeseran fase fase dengan membandingkan sinyal pertama yang terhubung pada kanal A, dengan sinyal kedua yang terhubung dengan kanal B. Dalam konteks Dual Trace pergeseran fase diukur dari nilai perubahan waktu dari dua sinyal pada titik referensi yang sama (Δt) dibagi dengan periode (T) dan dinyatakan dalam sudut (radian):

Ф=Δt

T .2π radian (2.7.1)

Ф = Pergeseran Fase (radian) Δt= Perbedaan waktu (s) T = Periode (s)

Metode Lissajous

Gambar (2.7.3)

Sumber: https://pdfcoffee.com/laporan-praktikum-lab-stl-02-praktikum-pengukuran- beda-fasa-pdf-free.html

Pada Metode Lissajous, kedua sinyal dihubungkan dihubungkan pada kedua kanal, dan diatur dengan pengaturan mode X-Y osiloskop. Pada layer akan tampil gambar berbentuk lingkaran, garis lurus atau elips. Beberapa perbedaan pada variable tersebut akan menjadi tolak ukur dalam menentukan pergeseran fase.

(9)

Ф=sin⁻¹(A

B) (2.7.1)

Ф = Pergeseran Fase (radian)

A= titik di mana pola elips memotong sumbu Y diukur dari sumbu X

B = tinggi elips diujur dari sumbu X

BAB III

3.1 Percobaan 1: Pengukuran Nilai Resistansi

1. Siapkan dan nyalakan multimeter analog, ubah ke pengaturan untuk mengukur Ohm (Ω).

Hubung singkat kedua probe multimeter, multimeter juga harus diubah ke skala yang ingin diukur 2. Ukurlah 5 resistensi yang telah ditentukan, catat hasil pengukuran pada tabel

3. Untuk hasil yang akurat, lakukan Kembali pengukuran. Bila dirasa hasil yang diperoleh sudah akurat, bandingkan hasil pengukuran dengan hasil pembacaan. Setelah itu kedua hasil dapat dianalisis.

3.2 Percobaan 2 : Pengukuran Besar Arus Tegangan DC

1. Rangkai rangkaian seperti seperti gambar 3.2.1 pada project board.

2. Temukan nilai R dengan menghitung besar arus dan tegangan yang melalui R. Besar arus dan tegangan dapat diukur dengan multimeter analog dan digital.

3. Variasikan nilai R berdasarkan kondisi yang telah ditetapkan. Ukur perubahan besar arus listrik dan tegangan. Setelah itu analisa hasilnya.

Gambar (3.2.1) Rangkaian Percobaan 2 Sumber: Modul 1 Praktikum Elektronika Analog

3.3 Percobaan 3 : Pengukuran Tegangan AC

1. Rangkai rangkaian seperti Gambar 3.3.1 pada project board.

2. Gunakan sumber tegangan masuk dari function generator. Atur frekuensi tegangan masuk pada 50 Hz. Ukur dan aturlah amplitudo function generator tersebut sebesar 6 V efektif dengan multimeter. Lakukan pengukuran tegangan dengan dengan multimeter dan osiloskop secara bergantian.

4. Ulangi untuk frekuensi 𝑣𝑖𝑛 pada 500 Hz, 500 kHz, dan 5 MHz. (Pastikan tegangan function generator tetap pada 6 V efektif. Catat hasilnya dan Analisa.

(10)

Gambar (3.3.1) Rangkaian Percobaan 3 Sumber: Modul 1 Praktikum Elektronika Analog

3.4 Percobaan 4 : Pengukuran Beda Fasa

1. Rangkai rangkaian seperti Gambar 3.4.1 pada project board.

2. Gunakan sumber tegangan masuk dari function generator. Atur frekuensi tegangan masuk pada 1 kHz. Ukur dan aturlah amplitudo function generator tersebut sebesar 3 V efektif.

3. Ukur beda fase antara sinyal masukan tegangan masuk dan sinyal keluaran tegangan keluaran dengan cara membaca metode dual trace dan Lissajous.

4. Amati untuk beberapa harga 𝑅 dan catat hasil . Setelah itu analisa hasil yang didapatkan dan berikan kesimpulan.

Gambae (3.4.1) Rangkaian Percobaan 4 Sumber: Modul 1 Praktikum Elektronika Analog

BAB IV

4.1 Hasil dan Analisa Percobaan 1

 Variabel Bebas : Jenis resistor dan besar nilai resistansi yang dipilih

 Variabel Terikat: Hasil pengukuran dari resistensi yang didapat

 Variabel Kontrol: Jenis dan kondisi multimeter, suhu lingkungan (suhu dapat mempengaruhi nilai resistensi,

 Kondisi Ideal

Resistor Kode Warna Hasil Teori Pembacaan

R1 Coklat, hitam, kuning, emas 100 Ω ± 5%

R2 Kuning, ungu, coklat, emas 470 Ω ± 5%

R3 Kuning, ungu, merah, emas 4,7 kΩ ± 5%

R4 Hijau, coklat, kuning, emas 510 kΩ ± 5%

R5 Ckolat, hitam, hijau, emas 1 MΩ ± 5%

(11)

 Hasil Percobaan

Resistor Kode Warna Hasil Pengukuran

Multimeter Digital

R1 Coklat, hitam, kuning, emas 97 kΩ

R2 Kuning, ungu, coklat, emas 461 Ω

R3 Kuning, ungu, merah, emas 4,6 kΩ

R4 Hijau, coklat, kuning, emas 500 kΩ

R5 Ckolat, hitam, hijau, emas 1,04 kΩ

Tabel (4.1.2) Tabel hasil percobaan 1

 Analisis

Percobaan yang dilakukan secara garis besar telah memenuhi kondisi ideal. Hasil yang didapatkan sesuai dengan lingkup kondisi ideal yang telah dinyatakan. Hanya saja pada percobaan satu hanya dicatat pengukuran pada multimeter digital karena pada pengukuran multimeter analog, hasilnya tidak konstan, meski diulang berkali-kali.

 Manfaat dan Penerapan

Pengukuran resistor sangat bermanfaat dalam bergagai hal. Pemeliharaan alat elektronik, pengujian kualitas komponen, memenuhi keamanan dan kepatuhan standar, dan berbagai hal lain meliputi pengukuran resistor

 Variabel Bebas : Variasi nilai R

 Variabel Terikat: Hasil pengukuran tegangan dan arus listrik

 Variabel Kontrol: Tegangan sumber DC, kondisi rangkaian (kualitas komponen, suhu)

R Hasil Pengukuran Multimeter Digital

i v

Short 2,7 mA 0 V

Open 0 A 4,5 V

100 Ω 0,12 m A 11,4 V

100 kΩ 48 μA 4,1 V

100 MΩ 4,9 μA 4,2 V

Tabel (4.2.1) Tabel kondisi ideal percobaan 2

 Hasil Percobaan

R Hasil Pengukuran Multimeter Digital

i v

Short 2,23 mA 0,51 V

Open 95,6 A 11,38 V

100 Ω 0,12 m A 4,43 V

100 kΩ 95,2 mA 11,45 V

100 MΩ 94,8 mA 11,56 V

(12)

 Analisis

Percobaan yang dilakukan tidak memenuhi kondisi ideal (yang didapatkan melalui persamaan hukum Ohm) hasil yang didapatkan tidak sesuai dengan kondisi ideal yang telah dinyatakan. Pada percobaan 2 hanya dicatat pengukuran pada multimeter digital karena pada pengukuran multimeter analog, hasilnya tidak konstan, meski diulang berkali-kali. Beberapa komponen juga kurang memadai seperti kabel jumper yang digunakan. Akibatnya pembacaan yang dilakukan dalam multimeter digital juga terdampak, sehingga menyebabkan hasil tidak sesuai dengan kondisi ideal

Pengukuran Besar Arus Tegangan DC, bermanfaat dalam beberapa hal, seperti pengisian baterai, perawatan preventif alat elektronik, manajemen energi, pengendalian otomasi industry, dan berbagai hal lain.

 Variabel Bebas : Frekuensi Tegangan Masuk

 Variabel Terikat: Tegangan yang diukur

 Variabel Kontrol: Amplitudo Tegangan (6V efektif)

Frekuensi Hasil Pengukuran Osiloskop

50 Hz 1,4 V

500 Hz 1,4 V

500 kHz 1,4 V

5 MHz 1,4 V

Tabel (4.3.1) Tabel kondisi ideal percobaan 3

 Hasil Percobaan

Frekuensi Hasil Pengukuran Osiloskop

50 Hz -

500 Hz -

500 kHz -

5 MHz -

 Analisis

Percobaan tersebut tergolong gagal dilakukan karena nilai yang didapatkan sangat kecil sehingga tidak dapat dicatatat. Hal tersebut dikarenakan sumber daya efektif

(13)

Selain itu beberapa kebel jumper yang digunakan setelah sesi percobaan ditemukan bahwa beberapa cacat. Karena hal di atas tersebut, tidak dapat ditemukan nilai daripada percobaan tersebut.

Pengukuran Tegangan AC bermanfaat dalam pendistribusian energi listrik. Selain itu tegangan AC juga mudah diuabah ke dalam transformer, penggunaan system komuniaksi dan lain-lain.

 Variabel Bebas : Nilai Resistor

 Variabel Terikat: Beda Fase

 Variabel Kontrol: frekuensi tegangan dan amplitude tegangan

 Hasil Percobaan: - (Nihil)

 Analisis

Percobaan yang dilakukan tergolong gagal. Masih sama dengan permasalahan pada alat. Sumber Tegangan efektif yang dihasilkan juga masih minim dari yang diidealkan Kabel jumper juga masih sama dengan percobaan 3, e

Pengukuran fase bermanfaat di control motor, analisis rangkaian elektronik, dan system komunikasi

Daftar Pustaka

[1] Abdullah, M. (2017). Fisika Dasar II. Bandung: ITB.

(14)

[2]B. Cahyono, I. Irwanto, and M. Nugraha, “Pengembangan Media Pembelajaran Elektronika Dasar Untuk Memahami Nilai Resistor Berdasarkan Kode Warna 3 Gelang Dan 4 Gelang Bagi Siswa SMK Kelas X Jurusan Teknik Otomasi Industri”, joe, vol. 5, no. 4, pp. 11547-11557, Mar. 2023.