OPERASI DASAR OSILOSKOP Program Studi Te

PERCOBAAN 1

OPERASI DASAR OSILOSKOP

KELAS LT 2D
KELOMPOK 3 :
1.
2.
3.
4.

Hanif Khoirul Fahmy
Hening Putri Riyandhini
Ikhwan Zuhri
Luqman Hakim

(09)
(10)
(11)
(12 )

Program Studi Teknik Listrik
Jurusan Teknik Elektro
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2014
PERCOBAAN 01
OPERASI DASAR OSCILOSKOP

1.

Tujuan
Setelah selesai melakukan percobaan ini mahasiswa dapat :

2.

1.

Menggunakan Osiloskop, mengukur tegangan dan frekuensi

2.

Mengetahui cara meng-kalibrasi Osciloskop.

Pendahuluan
Osciloskop merupakan suatu alat ukur, dimana bentuk gelombang sinyal listrik yang

diukur tergambar pada tabung sinar katoda. Pada dasarnya suatu Oscilloscope dapat dibagi
menjadi tiga bagian utama :
1.

Bagian tabung sinar Katoda

2.

Bagian Penguat Horizontal ( X amplifier )

3.

Bagian Penguat Vertikal ( Y amplifier )

Tabung sinar katoda dapat dipandang sebagai inti dari Oscilloscope. Bagian ini

berfungsi untuk mengubah sinyal listrik menjadi gambar yang tertera pada layar. Tabung
sinar katoda dibuat dari bahan gelas yang didalamnya hampa udara, serta dilengkapi dengan
bagian penembak elektron. Bagian Plat pembelok berkas elektron dan layar.
Penembak elektron ( “ electron gun “) berfungsi untuk membangkitkan berkas elektron
dengan kecepatan tinggi. Elektron dikeluarkan oleh katoda, kemudian di percepat dengan
tegangan tinggi dan akhirnya elektrok tersebut menumbuk layar.
Pada saat elektron menumbuk layar, maka pada layar akan terlihat cahaya berpendar.
Bagian plat pembelok berfungsi untuk mengontrol arah berkas elektron., jika berkas elektron
melalui celah antara kedua plat pembelok, maka elektron tersebut akan dibelokkan. Kemana
arah elektron dibelokkan tergantung pada arah dan besar tegangan yang diberikan pada plat
tersebut.
Bagian layar merupakan bagian dimana gambar dapat diamati. Pada sisi dalam layar ini
dilapisi dengan phospor. Phospor akan mengeluarkan cahaya berpendar jika ada elektron
dengan kecepatan tinggi yang menumbuknya, sehingga pada layar akan terdapat gambar atau
cahaya berpendar. Karena simpangan berkas elektron sesuai dengan sinyal input yang
diberikan, maka gambar yang terdapat pada layar juga akan sesuai dengan bentuk gelombang
inputnya.Tombol – tombol Pada Osiloscope GOS - 6xxG
CH 1(X) input : terminal input CH 1.Jika dalam operasi X - Y,sebagai X -axis input terminal

CH 2 (Y) input :

terminal input CH 1.Jika dalam operasi X-Y,sebagai Y-axis input
terminal .

AC-DC-GND

: Saklar untuk menentukan mode hubungan sinyal input dan penguatan
vertikal
AC

:

AC coupling

DC

:

DC coupling

GND

:

input penguatan vertikal dihubungkan ke ground dan

terminal input tidak dihubungkan
VOLTS/DIV

: Selektor untuk menentukan sensitivitas sumbu x, dari 1mV/DIV sampai
dengan 5V/DIV dalam 12 range.

VARIABLE

: Pengatur sensitifitas. saat pada posisi CAL, sensitifitas dikalibrasikan
pada nilai yang dinyatakan.

POSITION

: Kendali vertikal dan horizontal berkas cahaya.

VERT MODE

: Menentukan kode operasi

CH 1:

Osciloscope bekerja sebagai instrumen 1 kanal dengan CH1 saja.

CH 2 :

Osciloscope bekerja sebagai instrumen 1 kanal dengan CH2 saja.

DUAL :

Osciloscope bekerja sebagai instumen 2 kanal, CH1 dan CH2.
CHOP/ALT otomatis berubah sesuai dengan switch TIME/DIV. Apabila
Tombol CHOP ditekan, kedua berkas cahaya akan tampak bersamaan
dalam mode CHOP.

ADD :

Osciloscope memperlihatkan penjumlahan aljabar ( CH1 + CH 2 ) atau
perbedaan ( CH 1- CH 2 ) dari kedua sinyal.

3.

Peralatan dan Bahan
1.

1 buah Osiloscope Dual Trace

2.

1 buah Generator Fungsi

3.

1 buah DCPS

4.

1 buah Probe

5.

1 buah kabel BNC

6.

1 buah multimeter

7.

Kabel Jumper

4.

Gambar Rangkaian

Gb. 1.1 Osciloskop Sebagai Pengukur Tegangan Searah

Gb. 1.1 Osciloskop Sebagai Pengukur Tegangan AC

5.

Langkah Percobaan

5.1

Operasi Dasar Osciloscope
Sebelum menghubungkan Osciloscope dengan tegangan jala – jala aturlah tombol

kontrol dan saklar sbb :
Item

Setting

POWER

OFF

INTEN

SEARAH JARUM JAM ( PADA POSISI JAM 3)

FOCUS

POSISI TENGAH

ILLUM

FULL ANTI-CLOCKWISE

VERT MODE

CH I

CHOP

RELEASED

CH 2 INV

RELEASED

POSITION

MID- POINT

VOLTS/DIV

0.5 VOLT/DIV

VARIABLE

CAL( CLOCKWISE POSITION )

AC-DC-GND

GND

SOURCE

SET TO CH I

COUPLING

AC

SLOPE

+

TRIG ALT

RELEASED

LEVEL LOCK

PUSH IN

HOLDOFF

MIN(ANTI-CLOCKWISE

TRIGGER MODE

AUTO

Horiz DISPLAY MODE

A

TIME/DIV

0.5 MS/DIV

SWP.UNCAL

RELEASED

POSITION

MID-POSITION

X 10 MAG

RELEASED

X-Y

RELEASED

Setelah pengesetan kontrol dan saklar seperti pada tabel di atas, hubungkan steker catu
daya pada jala – jala dan lanjutkan langkah sbb :
1.

Tekan Saklar Power, maka setelah kurang lebih 20 detik sebuah Trace ( berkas
cahaya ) akan muncul pada layar. Apabila tidak muncul. Ckeck ulang setting saklar
dan kontrol.

2.

Atur intensitas berkas cahaya dengan menggunakan tombol INTEN dan FOCUS,
jangan terlalu terang agar layar tidak terbakar.

3.

Luruskan berkas cahaya dengan garis horison tengah dengan mengatur tombol
CH I POSITION dan tombol TRACE ROTATION.

4.

Hubungkan Probe pada terminal CH I INPUT dan hubungkan ujung probe pada
terminal 2 Vp-p CAL ( IBRATOR) .

5.

Atur posisi saklar AC- DC- GND pada posisi AC. Amati dan catatlah gambar yang
muncul pada layar

6. Atur kontrol FOCUS , sehingga berkas cahaya tampak jelas.
7.

Aturlah switch kendali posisi vertikal dan horizontal sehingga gelombang yang
tampak dapat dibaca dengan jelas.

5.2

Operasi Dual - Channel
Ubahlah saklar VERT MODE ke pasisi DUAL, sehingga berkas cahaya ke 2 ( CH 2 )

akan tampak. Pada kondisi ini Berkas cahaya kanal 1 adalah sinyal gelombang kotak dan
berkas cahaya kanal2 adalah garis lurus, karena tidak ada sinyal pada kanal 2 ( Kanal 2
bekum dihubungkan ).
Hubungkan terminal CH II input dengan terminal 2 Vp-p CALIBRATOR dengan
menggunakan probe sama seperti pada terminal CH I input. Atur posisi saklar AC-DC-GND
pada AC. Atur tombol Vertikal POSITION, sehingga kedua berkas muncul pada layar.
Apabila pada operasi dual-Channel mode Dual ataupun ADD. Sinyal CH 1 atau CH 2
harus dipilih untuk penyulutan sumber sinyal dengan menggunakan Saklar SOURCE. Jika
sinyal CH I dan CH II mempunyai hubungan sinkron, maka kedua gelombang dapat muncul
stasioner, jika tidak sinyal yang dipilih pada Saklar SOURCE yang akan terlihat stasioner.
Jika Saklar TRIG ALT ditekan, kedua gelombang dapat terlihat stasioner. Jangan
menggunakan saklar penyulutan CHOP dan ALT pada saat yang bersamaan. Pemilihan saklar
CHOP dan ALT secara otomatis dilakukan oleh saklar TIME/DIV . 5 msec dan range lebih
rendah digunakan dalam Mode CHOP dan 2 ms/DIV dan lebih tinggi digunakan dalam mode
ALT.
5.3 Osciloscope Sebagai Pengukur Tegangan Searah ( DC )
Langkah Kerja
1.Susunlah diagram rangkaian seperti pada gambar 1.1
2. Atur Tegangan Output sumber tegangan searah sebesar 5 volt, diukur dengan
Voltmeter.
3. Ukur Tegangan RL dengan menggunakan Osciloscope ( Hubungkan Input kanal 1
( CH 1 ) dengan RL ).
4. Atur switch Osciloscope pada posisi DC.
5. Amati bentuk gelombang dan tinggi Amplitudonya.

6. Catat hasil pengamatan pada tabel 1.
7. Catat tinggi amplitudo untuk kedudukan switch Volt/div yang berbeda ( 4 kedudukan
yang berbeda ).
8. Ulangi langkah 1 – 7 untuk RL yang berbeda.

5.4

Osciloscope Sebagai Pengukur Tegangan AC
1.

Susunlah diagram rangkaian seperti pada gambar 2

2.

Pada switch Fucntion tekan tombol gelombang sinus yang menyebabkan output
Fuction generator merupakan dengan

3.

Atur Tegangan Output Function Generator 1 volt dengan mengatur tombol
OFFSET ADJ, Tegangan output diukur dengan Voltmeter.

4.
5.

Tekan tombol 10 pada switch range frekwensi.
Atur Multiplier pada posisi 1.

6.

Hubungkan Input kanal 1 ( CH 1 ) dengan RL

7.

Atur switch Osciloscope pada posisi AC.

8.

Amati bentuk gelombang dan tinggi Amplitudonya.

9.

Catat hasil pengamatan pada tabel 2.

10. Ulangi pengamatan Tegangan output Function Generator seperti pada tabel 2.

6.

Hasil Pengukuran

Tabel 1. Osciloscope sebagai Pengukur Tegangan DC

no
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Tegangan
Sumber
(volt)
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5

RL
(Beban)
(Ohm)
3K3
3K3
3K3
3K3
3K3
1K2
1K2
1K2
1K2
1K2

Kedudukan
Volt/div
1
2
5
0,5
1
2
5
0,5
-

Banyaknya
Kotak
(buah)
2,4
1,2
0,5
4,7
2,2
0,6
0,2
2,5
-

Tegangan
RL
(Volt)
2,4
2,4
2,5
2,35
2,2
1,2
1
1,25
-

Tabel 2. Osciloscope sebagai Pengukur Tegangan AC
Function Generator
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Veff

Freq.
Range

Multiplier

2
2
2
2
2
5
5
5
5
5

100
100
100
100
100
1K
1K
1K
1K
1K

0,2
0,6
1
1,2
1,8
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6

6.1.

RL
Frekwensi
Tegangan
Output
20
60
100
120
180
200
300
400
500
600

Posisi Switch

Osciloscope

[Ohm]

Volt/Div

Jml
Kotak

Time/Div

Jml
Kotak

Vpp

Veff

Frekwensi
f :1/T

1K2
1K2
1K2
1K2
1K2
3K3
3K3
3K3
3K3
3K3

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2

2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
3,8
3,8
3,8
3,8
3,8

10
10
10
2
1
1
1
1
1
1

5
1,6
1
4
5,4
5
3,4
2,5
2
1,6

4,4
4,4
4,4
4,4
4,4
7,6
7,6
7,6
7,6
7,6

1,55
1,55
1,55
1,55
1,55
2,68
2,68
2,68
2,68
2,68

20
62,5
100
125
185
200
294
400
500
625

Analisa Data Tabel
Pada tabel 1 cara mencari Tegangan RL adalah dengan menggunakan rumus :
Tegangan RL (Volt)

= Kedudukan Volt/div x Jumlah Kotak
= 1 x 2,4
= 2,4 volt

Pada tabel 2 cara mencari Vpp adalah dengan menngunakan rumus :
Vpp

= Votl/div x Jumlah Kotak
= 2 x 2,2
= 4,4 volt

Cara mencari Veff adalah dengan menggunakan rumus :
Veff

= Vpp / 2 / √2
= 4,4 / 2 /
= 1,55 volt

Cara mencari Frekuensi adalah dengan menggunakan rumus :
F = 1 / T atau F = 1 / (time/div x jumlah kotak)
F = 1/ (0,01 x 5) = 20 Hz
7.

Pertanyaan dan Tugas
1. Jelaskan keuntungan Oscilloscope dengan tahanan dalamnya yang tinggi?
2. Dapatkan oscilloscope digunakan untuk mengukur arus?
3. Hitunglah frekwensi maximum yang dapat diukur oleh oscilloscope yang anda
gunakan dalam percobaan ini?
4. Berapa tegangan Vdc max dan tegangan Vpp max yang dapat diuukur CRO?
5. Bandingkan frekuensi tegangan sinyal menurut generator sinyal dengan frekuensi
hasil hitungan dari layar CRO?
6. Bandingkan tegangan efektif menurut CRO dengan menurut Voltmeter?
7. Berilah analisa hasil percobaan saudara?
8. Jelaskan bilamana saudara menggunakan probe 1 dan probe 10?

8.

Jawaban Pertanyaan

1. –Tahanan dalam Osciloscope yang tinggin membuat nya dapat mengukur
tegangan dengan range lebih tinggi.
-Ketepatan dalam pengukuran tegangan lebih akurat, dan kesalahan akibat
pembebanan dalam alat ukur kecil, jadi tingkat kesalahan pada perhitungan lebih
sedikit terjadi.

2. Osciloscope bisa saja digunakan untuk mengukur arus, akan tetapi tidak secara
langsung. Pada dasarnya oscilloscope alat untuk mengukur tegangan. Setelah
diketahui tegangan dan hambatan maka dapat mencari besanya arus dengan rumus
I = V/R

3. D1= time / div

= 1 x 10-3 s

Jumlah kotak = 1,6
D2= f…?
D3= T = time/div x jumlah kotak
= 1 x 10-3 s x 1,6
= 1,6 x 10-3 s s
F = 1/T
= 1 / 1,6 x 10-3 s
= 625 HZ
4. Jika pada oscilloscope tombol volt/div maksimal adalah 5 volt/div dan layar pada
oscilloscope maksimal ada 8 kotak (vertical) jika pada probe dipilih redaman x10,
maka vpp maksimal= 5x8x10=400 volt

5. Pada frekuensi hasil perhitungan dari layar CRO dengan hasil dari frekuensi
menurut generator masing-masing alat, nilainya kurang lebih sama.

6. Nilai tegangan menurut CRO dengan nilai voltmeter tidak terpaut jauh walaupun
tidak sama persis, dan pada masing-masing alat memiliki nilai toleransi yang
berbeda, voltmeter akan bekerja dan menunjukkan hasil yang presisi jika
digunakan dengan frekuensi 50 Hz, sedangkan pada CRO dapat digunakan
dengan frekuensi ribuan Hz.

7. Dalam percobaan akan diperoleh nilai V efektif sama, jika nilai resistansinya
sama, nilai frekuensi yang terukur pada oscilloscope mendekati atau sama dengan
nilai frekuensi tegangan output yang dihasilkan function generator,apabila nilai
yang terukur tidak sama atau mendekati, itu dikarenakan adanya fakror human
error pada saat merangkai atau membaca hasil, osciloscope sebagai pengatur
tegangan DC tidak dapat mengetahui besarnya frekuensi karena pada sumber DC
tidak terdapat frekuensi, Sedangkan oscilloscope sebagai pengukur tegangan AC
berfrekuensi.Penggunaan tegangan sumber dan besar tahanan yang sama akan
menghasilkan besar tegangan RL yang sama, tidak tergantung pada kedudukan
Volt/Div nya.

8. Probe digunakan sebagai skala antara tegangan sebenarnya dengan tegangan pada
layar oscilloscope. Probe 1 digunakan apabila trace yang menggambarkan
tegangan

beban

kecil

sehingga

gelombang

kecil.

Namun

jika

trace

menggambarkan tegangan beban besar dan gelombang besar (tidak terbaca) maka
kita menggunakan probe 10

9.

Kesimpulan


Melakukan kalibrasi pada osciloscope dengan cara adalah hal pertama yang
dilakukan sebelum dilakukannya praktikum, kalibrasi dapat dilakukan dengan
menempatkan semua control pada posisi terkalibrasi dan menggunakan sinyal
untuk mengukur kalibrasi, kalibrasi ini dilakukan agak hasil dari praktikum ini



mendapatkan nilai yang presisi dan tidak jauh berbeda dengan hasil teoritis.
Osciloscope ini dapat digunakan untuk mengukur, tegangan bolak-balik dan
tegangan searah, juga dapat mengukur Frekuensi dan Beda fasa. dapat juga
digunakan untuk mengukur arus (secara tidak langsung) , Osciloscope dapat
juga menunjukkan sinyal dengan bentuk sinusoida, persegi atau dalam bentuk



pola Lissajous.
Fungsi dari osciloscope adalah, untuk melihat dan mengukur sinyal listrik,



mengukur tegangan DC atau AC, beda fasa, dari dua gelombang yang sejenis.
Hasil dari pengukuran Frekuensi pada osciloscope ini mendekati hasil
pengukuran Frekuensi tegangan output yang ditunjukkan oleh generator.