LAPORAN ALAT-ALAT UKUR GALVANOMETER

PRAKTIKUM ALAT-ALAT UKUR

ANALOG FUNCTION GENERATOR

  

 Nama : Hikma Ramadhani

NIM : A1C318003

Kelas : Reguler A

LABORATORIUM PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2019

ANALOG FUNCTION GENERATOR

I.      TUJUAN

1.      Dapat mengenal bagian function generator dan fungsinya

2.      Dapat menyelidiki hubungan frekuensi dengan output yang terbentuk

II.      LANDASAN TEORI

Menurut Halliday (2010 : 448 – 449), frekuensi  f  suatu gelombang ditentukan sebagai  dan itu berhubungan dengan frekuensi sudut ω dengan

Frekuensi adalah sejumlah getaran per satuan waktu. Jumlah yang dimaksud dibuat oleh elemen dawai ketika gelombang bergerak melewatinya.  f  biasanya diukur dengan satuan hertz atau kelipatannya seperti kilohertz.

Ketika persamaan sebuah gelombang sebuah gelombang sinusoidal yang merambat diberikan dengan fungsi gelombang, gelombang di dekat  x = 0 ketika  t = 0. Pada saat x = 0, perpindahan  y = 0 dan kemiringan ada pada nilai positif maksimum. Di dapatkan persamaan dengan memasukkan suatu konstanta fasa ϕ ke dalam fungsi gelombang :

Menurut Budi (2013 : 128 – 134), kenyataannya gelombang pulsa dengan satu komponen dan satu frekuensi adalah tidak ada. Gelombang nyata terdiri dari berbagai gelombang atau komponen gelombang dengan frekuensi berbeda-beda. Karena itu gelombang nyata merupakan superposisi gelombang-gelombang normal. Secara umum dalam superposisi gelombang dapat terbentuk peristiwa :

a.       Modulasi

b.      Superposisi yang membentuk denyut

Secara sederhana modulasi di definisikan sebagai proses yang menumpangkan gelombang pertama pada gelombang kedua. Jadi, gelombang  modulasi memerlukan gelombang pembawa yang biasanya memiliki frekuensi yang lebih tinggi, sedangkan superposisi yang membentuk denyut akan membentuk gelombang grup. Modulasi gelombang terbagi menjadi dua, yaitu :

a.       Modulasi amplitudo

b.      Modulasi frekuensi

Dalam modulasi amplitudo, gelombang modulasi dipancarkan sebagai alunan amplitudo gelombang pembawa. Sedangkan modulasi frekuensi, frekuensi gelombang modulasi disisipkan kedalam frekuensi pembawanya. Gelomabang AM merupakan gelombang modulasi pita sisi ditambah dengan komponen pembawanya dan dapat ditulis sebagai berikut.

Pada modulasi frekuensi, sudut fase gelombang tidak berubah menurut pola perubahan gelombang modulasi. Karena itu modulasi bersifat linear dan dapat dinaikkan dengan prinsip superposisi,

Menurut Ishaq (2017 : 125), frekuensi suara gelombang bergetar bolak balik disekitar titik setimbangnya. Semakin besar frekuensi gelombang maka semakin cepat dia berisolasi di sekitar titik setimbang, dan akibatnya makin cepat gelombang merambat dalam medium yang dilaluinya

Frekuensi gelombang diatas lebih besar. Frekuensi bila dihitung melalui perioda hubungan :                     

Menurut Hanggarsari (2012 : 192), suara adalah salah satu sinyal yang sangat dipengaruhi frekuensi dan merupakan bentuk sinyal diskrit yang sangat dipengaruhi oleh waktu. Proses penyampaian informasi ini biasa dilakukan dengan percakapan atau pembicaraan. Sistem ini akan melakukan teknik perekaman sinyal suara secara realtime sebagai sinyal input yang berupa mobile-phone melalui microphone yang tersedia pada perangkat komputer dan diolah dengan proses enkripsi.

Elektroensephalogram (EEG) adalah instrumen untuk menagkap aktivitas listrik di otak. Pengamatan visual terhadap sinyal EEG secara langsung sangat sukar mengingat amplitudo sinyal EEG demikian rendah dan polanya sedikit kompleks. Representasi dalam domain frekuensi antara lain untuk mencari kemunculan gelombang tertentu terhadap rangsangan suara, analisis pengaruh frekuensi kedipan cahaya, dan model untuk klasifikasi sinyal EEG terhadap empat kondisi pikiran, serta identifikasi gelombang pada sinyal EEG. Transformasi dan analisis wavelet dilakukan untuk proses ekspansi komponen-komponen gelombang alfa, beta, dan teta dari sinyal EEG. Selanjutnya pengamatan spektral daya dilakukan terhadap daerah frekuensi masing-masing gelombang tersebut guna mengidentifikasi tingkat kehadiran dari masing-masing gelombang (Djamal, 2005 : 70-72).

According to Kumar (2016 : 96), the overflow signal from counter is used to reset RS latch. The output of RS latch gives the desired PMW output. The overflow signal is also used to load new N-bit duty cycle in register. PMW has afixed frequency and a variable voltage. This voltage value changes from 0 volt to 5 volt. The basic PMW generates the signals, which gives the output of PMW, requires a comparator that compares between two valves. The first value represents the square signal generated by N-bit counter and the second value represents the square signal which countains the information about duty cycle. Counter generator the load signal whenever there is an overflow. Once load signal become active, the register loads the new duty cycle value. Load signal is used to reset the latch also.

III.      ALAT DAN BAHAN

1.      Function generator AFG

2.      Osiloskop

3.      Probe

IV.      PROSEDUR PERCOBAAN

1.      Disiapkan AFG dan osiloskop, pastikan dalam keadaan kondisi baik

2.      Dihubungkan kedua probe dari AFG dan CRO

3.      Digunakan frekuensi 50 Hz, 100 Hz, 300 Hz, 500 Hz, dan 1000 Hz. Diamati gelombang yang terbentuk

4.      Digambarkan hubungan grafik frekuensi dengan output yang terbentuk

V.      ANALISIS DATA

o   Persamaan mencari tegangan

o   Persamaan mencari tegangan efektif

o   Persamaan mencari Vpp osiloskop

o   Persamaan mencari waktu

VI.      DATA PERCOBAAN

Frekuensi	Vpp (AFG)	Amplitudo	Time	Vrms	Vpp (Osiloskop)
50,12 Hz	2,3 volt	5,78 m	4 s	4,08	4 volt
100,00 Hz	2,2 volt	-4,18 m	4 s	-2,95	4 volt
301,00 Hz	2,2 volt	6,25 m	4 s	4,42	4 volt
502,00 Hz	2,2 volt	-35,50 m	4 s	-25,10	4 volt
1004,00 Hz	2,2 volt	-17,86 m	4 s	-12,63	4 volt

Vrms	Gelombang
4,08
-2,95
4,42
-25,10
-12,63

VII.      PEMBAHASAN

Pada percobaan Analog Fuction Generator yang dilakukan yaitu untuk mengetahui bagian-bagian alat ukur Analog Fuction Generator dan panjang gelombang (amplitudo) yang dihasilkan pada frekuensi tertentu. Percobaan yang dilakukan dengan menggunakan osiloskop sebagai penampil gelombang dengan menggunakan frekuensi 50 Hz, 100 Hz, 300 Hz, 500 Hz, dan 1000 Hz. Function generator adalah alat ukur elektronik yang menghasilkan atau membangkitkan gelombang berbentuk sinus, segituga, korak, dan gergasi. Function generator terdiri dari generator modulasi.

Sebelum melakukan pengukuran, terlebih dahulu mengkalibrasi osiloskop, yaitu dengan menghubungkan probe atau kabel penghubung ke tempat kalibrasi. Setelah melakukan hal tersebut kita bisa mengukur gelombang yang terbentuk di osiloskop dengan menghubungkan probe kutub positif ke probe function generator. Atur pada generator fungsi menggunakan sinus, segituga, atau kotak, lalu atur semua frekuensi amplitudonya yang terdapat pada tiap-tiap bagian. Dan kemudian menggunakan beberapa Hz (frekuensi), yaitu 50 Hz, 100 Hz, 300 Hz, 500 Hz, dan 1000 Hz. Namun kami tidak dapat menetapkan angka yang diminta, tetapi angka frekuensi yang mendekati angka yang ditentukan. Pada percobaan pertama kami menggunakan frekuensi 50,12 Hz dan kami mendapatkan amplitudo sebesar 5,78 dan Vpp (AFG) yang langsung ditunjukkan pada display AFG sebesar 2,3 volt dan gambar gelombang dapat dilihat pada layar osiloskop. Percobaan kedua kami menggunakan frekuensi sebesar 100,0 Hz dan diperoleh amplitudo sebesar -4,18 dan diperoleh Vpp (AFG) sebesar 2,2 volt. Kemudian kami mencari nilai Vrms nya yaitu          -2,957 . Selanjutnya kami menggunakan frekuensi sebesar 301,00 Hz dan diperoleh Vpp (AFG) sebesar 2,2 volt dan diperoleh amplitudonya sebesar 6,25. Pada percobaan yang keempat kami menggunakan frekuensi sebesar 502,00 Hz dan didapatkan nilai amplitudo sebesar -35,50 dan Vpp (AFG) nya juga sama seperti besar pada percobaan kedua dan ketiga yaitu sebesar 2,2 volt. Dan pada percobaan kelima dan yang terakhir kami menggunakan frekuensi sebesar 1004,0 Hz dan diperoleh amplitudo nya melalui perhitungan sebesar -17,86 dan Vpp (AFG) sama juga yaitu 2,2 volt. Gambar gelombang yang terlihat pada layar display osiloskop menunjukkan semakin besar frekuensi yang digunakan, maka gelombang akan semakin rapat dan bergerak cepat.

Function generator terdiri atas generator utama dan generator modulus. Generator utama dan generator menyediakan gelombang output sinus, kotak, atau segitiga dengan frekuensi 0,01 Hz sampai 13 mHz. Sedangkan dengan generator modula/modulus dihasilkan bentuk gelombang sinus, kotak, dan persegi dengan frekuensi 0,0001 Hz sampai 10 kHz. Pada umumnya frekuensi yang dibangkitkan dapat divariasikan dengan mengatur kapasitor dalam rangkuman Lc atau Rc, dalam hal ini dikendalikan oleh variasi arus yang mengemudikan integrator, generator fungsi memberikan keluaran berbagai bentuk gelombang sinus, segitiga, dan kotak dengan jangkauan frekuensi dari 0,01 Hz sampai 100 kHz. Frekuensi terkendali tegangan (frequency cotrolled voltage) mengatur dua sumber arus upper dan lower contant current soutce.

Dari gambar gelombang yang didapatkan maka semakin besar frekuensi yang didapatkan maka gambar gelombang semakin rapat. Dan semakin besar frekuensi maka Vpp nya semakin besar, sebaliknya semakin kecil frekuensi maka Vpp nya semakin kecil. Namun, pada data hasil percobaan kami ada kesalahan dalam perhitungan nilai Vpp. Hal ini disebabkan karena kurang telitinya kami dalam menentukan nilai frekuensi pada generator tersebut.

VIII.      PERTANYAAN DAN TUGAS

1.      Kenapa Vpp osiloskop beda dengan Vpp AFG?

Karena terjadi kesalahan saat pemasukan frekuensi pada function generator yang tidak sesuai dengan yang diminta.

2.      Hubungan amplitudo dengan Vpp AFG, jelaskan!

Frekuensi dikali periode sama dengan amplitudo. Jadi, frekuensi dan amplitudo berbanding lurus, dengan begitu amplitudo dan Vpp AFG juga berbanding lurus. Semakin besar amplitudo makan semakin besar pula Vpp AFG.

3.      Apa fungsi AFG?

Analog Function Generator atau generator fungsi adalah suatu alat yang menghasilkan sinyal/gelombang dimana frekuensi serta amplitudonya dapat diubah-ubah. Gelombang yang dihasilkan pada umumnya yaitu gelombang sinusoidal, segitiga, dan persegi. Pada umumnya generator fungsi digunakan berdampingan dengan osiloskop. Function generator digunakan untuk menentukan gelombang sinus, segitiga, persegi dan gelombang pulsa. Function generator digunakan sebagai sumber sinyal atau frekuensi untuk menggetarkan loudspeaker. Frekuensi getaran dari loudspeaker dapat diubah-ubah sesuai dengan output function generator.

IX.      KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :

1.      Funtion generator memiliki bagian-bagian dan fungsi sebagai berikut :

a.       Tombol Power : Power switch digunakan pada function generator

b.      Power In Indicator : LED digunakan untuk menandai ketika power diterapkan atau digunakan untuk function generator

c.       Range Switch : Range switch terdiri dari 7 push button yang berfungsi sebagai adjustment frekuensi dari 1 Hz sampai 1mHz

d.      Tombol Function : Untuk menyediakan pilihan bentuk gelombang yang diinginkan

e.       Pengali (Multifier) : Untuk faktor pengali dengan range dengan kalibrasi yang tersedia

f.       Duty Control : Untuk mengkalibrasi gelombang output

g.      Pulse Invert : Untuk membalikkan waktu simetris yang di set pada Duty Contol

h.      Amplitudo : Pengatur amplitudo

i.        Output : Output sistem ini berupa gelombang persegi, segitiga, sinus, ramp, dan gelombang pulsa

j.        VCP Input : Input voltage untuk frekuensi eksternal

Fungsinya :

a.       Function Generator Output, untuk mendapatkan keluaran (output) bentuk gelombang yang diinginkan

b.      Sweep Generator Output, untuk mendapatkan ayunan gelombang

c.       Frequency Counter, untuk menhitung frekuensi

2.      Semakin besar nilai tahanan pengatur frekuensi dari komponen luar menyebabkan frekuensi gelombang semakin tinggi dan semakin besar nilai kapasitansi kapasitor dari komponen luar mengakibatkan frekuensi semakin kecil. Tegangan keluaran gelombang berbanding lurus terhadap nilai tahanan pengatur amplitudo.

X.      DAFTAR PUSTAKA

Budi, Esmar . 2013 . Gelombang. Bandung : PT. Rosda.

Djamal, Esmeralda C . 2005 . Identifikasi dan Klasifikasi Sinyal EEG terhadap Rangsangan Suara dengan Ekstraksi Wavelet dan Spektral Daya . Vol. 37 A . No. 1.

Halliday, David . 2010 . Fisika Dasar . Jakarta : Erlangga.

Hanggarsari, Prativi . 2012 . Simulasi Sistem Pengacakan Sinyal Suara secara Real Time Berbasis Fast Fourier Transform (FFT) . Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro . Vol. 6 . No. 3.

Ishaq, Mohammad . 2017 . Fisika Dasar . Yogyakarta : Graha Ilmu.

Kumar, M. Vinoth . 2016 . FPGA Based High Frequency PWM Waveform Generator Controller with Variable Duty Cycle. International Journal of New Technology and Research . ISSN : 2454 – 4116 . Vol. 2. No. 4

XI.      LAMPIRAN

11.1. Lampiran Gambar

            

Analog function generator         Disiapkan AFG dan                   AFG frekuensi

   Frekuensi 500, 00 Hz                       Osiloskop                            301,00 Hz

           

            AFG frekuensi                        AFG frekuensi 100 Hz         Gelombang Sinusoidal

               100 Hz                                                                     frekuensi 301,00 Hz

    

   Gelombang Sinusoidal                Gelombang Sinusoidal

       Frekuensi 100 Hz                              502,00 Hz

11.2. Lampiran Hitung

a)      Pada f  = 50,12 Hz

 

b)      Pada f  = 100,00 Hz

 

c)      Pada f  = 301,00 Hz

 

d)     Pada f  = 502,00 Hz

 

e)      Pada f  = 1004,00 Hz