Selasa, Desember 22, 2009
Reza Heryanto
Untuk mendukung pelaksanaan percobaan dan pengamatan karakteristik dari suatu rangkaian maka diperlukan peralatan tambahan. Disamping modul praktikum, keberadaan peralatan ini ternyata sangat penting karena tanpa adanya peralatan ini maka percobaan tidak akan bisa dilakukan. Peralatan tersebut antara lain :
Meja praktikum
Meja praktikum merupakan sarana utama praktikum berlangsung. Di meja ini tersedia berbagai modul pendukung praktikum, mulai dari catu daya hingga generator sinyal. Masing masing modul disusun berupa panel-panel dengan antarmuka yang mudah dilepas dan disambung. Masing masing panel dilengkapi dengan sekring pengaman.
Mulai dari kiri adalah panel pengaman yang berfungsi sebagai saklar utama yang mengaktifkan meja. Panel ini dilengkapi juga dengan Mini Circuit Breaker (MCB) yang berfungsi sebagai pengaman gangguan misalnya beban arus berlebih atau orang tersetrum. Panel selanjutnya yaitu sumber tegangan 3 fasa, sumber tegangan AC variabel, sumber tegangan DC, sumber tegangan AC terisolasi, generator sinyal dan terakhir adalah catu daya AC 220 V.
Sumber tegangan AC variabel menggunakan transformator variabel yang bisa digunakan untuk menghasilkan tegangan AC dengan range mulai 0 s/d 250 V. Di panel ini dilengkapi juga dengan kuprox atau penyearah gelombang penuh.
Sumber tegangan DC merupakan regulator tegangan linier yang mampu menghasilkan tegangan DC mulai dari -15 s/d +15 V. Pada panel ini terdapat indikator berupa LED yang akan menyala jika arus yang diberikan ke beban melewati batas. Karena catu daya ini menggunakan rangkaian regulator linier maka arus yang bisa diberikan tidak terlalu besar. Pada panel juga terdapat sekring untuk pengaman. Sumber tegangan AC terisolasi merupakan sumber tegangan AC 220 V yang diisolasi dari sumber tegangan PLN dengan trafo isolasi.
Generator sinyal bisa menghasilkan sinyal dalam bentuk sinus, segitiga dan kotak dengan tegangan puncak ke puncak mulai dari 0 s/d 20 Vpp. Frekuensinya bisa diatur mulai dari 0 s/d 22 KHz. Terdapat 3 sumber yang bisa digunakan untuk menghasilkan tegangan sesuai dengan jangkauan sinyal yang ingin dihasilkan, yaitu 0-20 Vpp, 20 dB, dan 40 dB. Sehingga panel ini bisa digunakan untuk menghasilkan sinyal dengan tingkat keakuratan sampai ke orde milivolt! Tetapi kelemahan dari generator sinyal ini adalah tidak mempunyai peraga digital untuk menampilkan nilai frekuensi sehingga kita hanya bisa sepenuhnya mengandalkan alat ukur lain untuk memastikan nilai frekuensi yang dihasilkan.
Catu daya AC digunakan untuk mensuplai catu ke peralatan yang memerlukan catu daya sendiri seperti osiloskop atau Curve Tracer. Catu daya disini tidak dilengkapi sekring dan sepenuhnya mengandalkan MCB sebagai pengamannya.
Osiloskop
Osiloskop digunakan untuk melihat bentuk sinyal yang sedang diamati. Dengan Osiloskop maka kita dapat mengetahui berapa frekuensi, periode dan tegangan dari sinyal. Dengan sedikit penyetelan kita juga bisa mengetahui beda fasa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran.
Pada umumnya osiloskop terdiri dari dua kanal yang bisa digunakan untuk melihat dua sinyal yang berlainan, sebagai contoh kanal satu untuk melihat sinyal masukan dan kanal dua untuk melihat sinyal keluaran.
Sebelum osiloskop bisa dipakai untuk melihat sinyal maka osiloskop perlu disetel dulu agar tidak terjadi kesalahan fatal dalam pengukuran. Hal hal yang perlu diperhatikan antara lain adalah :
- Memastikan alat yang diukur dan osiloskop ditanahkan(digroundkan).Disamping untuk keamanan hal ini juga untuk mengurangi noise dari frekuensi radio atau jala jala.
- Memastikan probe dalam keadaan baik.
- Kalibrasi tampilan bisa dilakukan dengan panel kontrol yang ada di osiloskop.
Tombol-tombol yang terdapat di panel osiloskop antara lain :
- Focus : Digunakan untuk mengatur fokus
- Intensity : Untuk mengatur kecerahan garis yang ditampilkan di layar
- Trace rotation : Mengatur kemiringan garis sumbu Y=0 di layar
- Volt/div : Mengatur berapa nilai tegangan yang diwakili oleh satu div di layar
- Time/div : Mengatur berapa nilai waktu yang diwakili oleh satu div di layar
- Position : Untuk mengatur posisi normal sumbu X (ketika sinyal masukannya nol)
- AC/DC : Mengatur fungsi kapasitor kopling di terminal masukan osiloskop. Jika tombol pada posisi AC maka pada terminal masukan diberi kapasitor kopling sehingga hanya melewatkan komponen AC dari sinyal masukan. Namun jika tombol diletakkan pada posisi DC maka sinyal akan terukur dengan komponen DC-nya dikutsertakan.
- Ground : Digunakan untuk melihat letak posisi ground di layar.
- Channel 1/ 2 : Memilih saluran / kanal yang digunakan.
Langkah awal pemakaian yaitu pengkalibrasian. Yang pertama kali harus muncul di layar adalah garis lurus mendatar jika tidak ada sinyal masukan. Yang perlu disetel adalah fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y position. Dengan menggunakan tegangan referensi yang terdapat di osiloskop maka kita bisa melakukan pengkalibrasian sederhana. Ada dua tegangan referensi yang bisa dijadikan acuan yaitu tegangan persegi 2 Vpp dan 0.2 Vpp dengan frekuensi 1 KHz. Setelah probe dikalibrasi maka dengan menempelkan probe pada terminal tegangan acuan maka akan muncul tegangan persegi pada layar. Jika yang dijadikan acuan adalah tegangan 2 Vpp maka pada posisi 1 volt/div ( satu kotak vertikal mewakili tegangan 1 volt) harus terdapat nilai tegangan dari puncak ke puncak sebanyak dua kotak dan untuk time/div 1 ms/div ( satu kotak horizontal mewakili waktu 1 ms ) harus terdapat satu gelombang untuk satu kotak. Jika masih belum tepat maka perlu disetel dengan potensio yang terdapat di tengah-tengah knob pengganti Volt/div dan time/div. Atau kalau pada gambar osiloskop diatas berupa potensio dengan label "var"
Multimeter
Untuk mengukur besaran listrik secara langsung digunakan multimeter yang didalamnya terdapat voltmeter, amperemeter dan ohmmeter sekaligus.
Ada dua macam multimeter yang dipakai selama percobaan yaitu multimeter analog dan digital. Hasil pembacaan multimeter biasanya lebih teliti karena nilai besaran yang terukur langsung ditampilkan pada display, sehingga kita tidak perlu memperkirakan lagi, sedangkan pada multimeter analog kita akan menemui kesulitan dalam pembacaan hasil pengukuran terutama jika sensitivitasnya kurang. Selain itu pada multimeter analog, penyimpangan / pergerakan jarum penunjuknya sering tidak stabil dan jarum berosilasi sehingga pembacaan tidak akurat. Untuk mengunakan multimeter ini kita tinggal menyetel agar sesuai dengan kebutuhan, misalnya untuk mengukur arus maka tombol diarahkan ke amperemeter, untuk pengukuran tegangan tombol di voltmeter dan pengukuran resistansi tombol di ohmmeter. Perlu diperhatikan agar multimeter berada dalam keadaan off saat pertama kali dihubungkan dengan sumber tegangan, setelah terhubung barulah multimeter di-on kan. Pada multimeter terdapat beberapa skala dengan range yang berbeda yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan kita.
Curve Tracer
Alat ini dipakai untuk melihat grafik karakteristik dari perangkat semikonduktor terutama diode dan transistor.
Prinsip kerja alat ukur ini sederhana yaitu adanya tiga terminal yang bisa dihubungkan ke perangkat semikonduktor. Terminal C (biasanya dihubungkan ke kolektor) terhubung ke resistor variabel Rv dan catu daya Vcc yang juga variabel. Terminal B berupa sumber arus konstan yang bisa dibisa diatur berapa besar arus setiap stepnya. Step merupakan kelipatan arus terkecil. misal 1 uA per step berarti terminal ini memberi arus konstan 1uA, 2uA, 3uA dst. Terminal E (biasanya dihubungkan ke emitor) terhubung ke ground. Untuk melihat grafik karakteristik maka output curve tracer dihubungkan ke osiloskop, dan pada osiloskop ditampilkan grafik y fungsi x.
Function Generator
Dalam pelaksanaan praktikum, masing-masing percobaan mempunyai syarat-syarat yang harus dipenuhi agar sesuai dengan prosedur yang adalah satunya adalah sinyal masukan (input) yang harus diberikan pada rangkaian. Sinyal masukan ini dapat berbeda-beda tergantung pada percobaan yang dilakukan, seperti misalnya sinyal dalam bentuk sinus, segitiga , atau persegi. Untuk menghasilkan sinyal tersebut, dalam praktikum digunakan sebuah alat yang disebut function generator.
Function generator ini bisa menghasilkan sinyal dalam bentuk sinus, segitiga dan kotak dengan tegangan puncak ke puncak mulai dari 0 s/d 20 Vpp. Frekuensinya bisa diatur mulai dari 0 s/d 22 KHz. Prinsip kerjanya hampir sama dengan panel generator sinyal pada meja praktikum. Pada beberapa jenis, alat ini memiliki display/ peraga digital yang berupa seven segment untuk menampilkan besar frekuensi yang kita gunakan sehingga kita dapat mengatur sesuai dengan yang kita butuhkan. Sinyal keluaran function generator portable lebih stabil dibandingkan dengan sinyal dari generator sinyal pada meja praktikum. Untuk menggunakannya, pertama-tama atur factor pengali sesuai dengan kebutuhan kita,lalu putar tombol frekuensi dan amplitudo untuk mendapatkan nilai yang diinginkan.
