Function generator
- 1. LAPORAN PRAKTIKUM ALAT ALAT UKUR FUNCTION GENERATOR Disusun Oleh: SOFIA CHRISTINE SAMOSIR RSA1C316011 Dosen Pengampuh: FIBRIKA RAHMAT BASUKI, S.Pd., M.Pd. PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA PGMIPA-U JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI 2017
- 2. I. Judul : FUNCTION GENERATOR II. Tujuan : 1. Mengenal bagian-bagian function generator dan fungsinya 2. menyelidiki hubungan frekuensi dengan output yang terbentuk. III. Landasan Teori : Menurut (cooper,1994 : 331-332). Generator fungsi (function generator ) adalah sebuah instrument terandalkan yang memberikan satu pilihan bentuk gelombang yang berbeda yang frekuensi-frekuensinya dapat diatur sepanjang suatu rangkaian yang lebar. Bentuk-bentuk gelombang keluaran yang paling lazim adalah sinus,segetiga,persegi dan gigi- gergaji. Frekuensi gelombang ini bisa diatur dari bilangan pecahan dari satu Hertz sampai beberapa ratus Hertz. Kemampuan generator fungsi untuk mengunci fasa (phase lock) terhadap sebuah sumber sinyal luar adalah ciri-ciri bermanfaat lainnya. Sebuah generator fungsi dapat digunakan untuk menguji fasa generator fungsi kedua, dan kedua sinyal keluaran dapat dipergerakkan dengan fasa yang sama besarnya dapat diatur. Generator fungsi juga dapat dikunci fasanya terhadap sebuah standar frekuensi, dan semua gelombang keluarannya kemudian dibangkitkan dengan ketelitian frekuensi dan stabilitas yang sama dengan sumber standar. Generator fungsi dapat membentuk gelombang keluran pada frekuensi-frekuensi sangat rendah. Karena frekuensi rendah ini sebuah osilator Rc sederhana adalah terbatas, dalam generator fungsi. Berikut adalah elemen-elemen dasar sebuah generator fungsi. Gambar 1. Elemen-elemen dasar sebuah generator fungsi Menurut (Halliday dan Resnick, 1978 : 537-538). Gelombang dapat digolongkan menjadi dua yaitu gelombang sebagai tegak (standing_wave) dan gelombang menjalar (traveling wave) dari persamaan Maxwell yaitu: 𝑐 = Dapat disimpulkan bahwa sebuah gelombang memiliki sifat dasar (nature) yang sama serta laju yang sama pula. Gelombang-gelombang tersebut hanya mempunyai perbedaan frekuensi, yang berarti akan mempunyai perbedaan panjang gelombang. Nama-nama yang dikaitkan kepada berbagai daerah spektrum yang didefenisikan dengan cara eksperimental untuk
- 3. mengjhasilkan dan mendekati gelombang-gelombang yang ditinjau. Spektrum adalah sebuah kata lain ynag berarti “hantu” atau banyangan hitam. Perkataan ini pertama kali digunakan oleh Isaac Newton di tahun 1671. Untuk pita TV(TV band) AM dan FM maka jangkauan nilai frekuensi-frekuensi gelombang merupakan defenisi TV bersilangan,gelombang-gelombangmikro dari sistem- sistem pemancar penyambungan telepon dan lain sebagainya, Sumber gelombang (radiasi) elektromagnet lainnya seperti bola-bola lampu, mesin mobil, mesin-mesin sinar x dan cahaya kilat. Menurut (sutiagah,2002: 125-135). Function generator dapat diatur untuk membangkitkan gelombang dengan frekuensi tertentu. Ayunan gelombang sesuai kebutuhan dan penghasil frekuensi, dan fungsi dari function generation, yaitu: a. Function generator output (bentuk gelombang) b. Sweep generator output (ayunan) c. Frequency counter (function generator) Function generator umumnya menghasilkan gelombang yang dapat dipilih dengan memutar tombol batas ukur frekuensi tertentu sesuai dengan kebutuhan dalam pengoperasiannya sebagai alat ukur elektronik (bersama oscilloscope) menjadi alat utama dalam perawatan dan perbaikan perangkat audio-audio. Design of implementasi function generator : 1. On the memory allocation for waveforms and sequence introtutions strored on the onboard memory device of a function generator. The signal generator required limited memory to store a single period of waveforms since its outputs are repetitive and with a standar library it is able to generate periodic waveforms. 2. Waveforms generation engine is a program to link and loop waveforms segments. Linking and looping can be diveded in to sequence generation mode and script generation mode. Outputing a determind series generation mode can have a waveforms in the memory to analog waveforms. 3. Digital gain The amplifier and attenuator are to maximize the digital signal’s amplitudu accuray. When amplifier signal’s are output as analog
- 4. signal after DAC, user’s are able to adjust the amplitude of the signal without the need to reload a diffrent waveforms. DAC is to convert digital waveforms in the memory to analog waveforms. 4. Digital filter and analog filter Both the digital and analog filter is used to provide the best approximation of an ideal analog signal. During digital to analog conversion, digital filter are used to intropolate the signal’s to increase the affective sampling rate. But the digital filter might not be able to remove unwanted signal through applying alow pass filter high pass filter or a band pass filter (Tirmare.2015.IRJET). Background of the invention: 1. Field of the invention The present invention relatif to can electric traction system for automobiles that is a multi function system integrating the main motor and brake generator function with the auxiliary charger and converter functions 2. Description of the related AVE In the field of the techology of the electric traction system for aotubiles there is major problem of reducing the quantity and cost price of the raw material used as well as the number of electronic compoments used for the controls (Hill,1953:141). IV. Alat dan Komponen 1. Function generator (AFG) 2. Osiloskop 3. Probe V. Prosedur kerja 1. Siapkan AFG dan osiloskop(CRO). Pastikan dalam keadaan baik 2. Kalibrasi osiloskop sesuai petunjuk 3. Hubungkan kedua probe,AFG dan CRO 4. Gunakan frekuensi 50Hz, 100Hz, 300Hz, 500Hz dan 1000Hz
- 5. 5. Gambarkan grafik hubungan frekuensi dan output yang terbentuk. VI. Hasil dan Pembahasan 6.1. Hasil Vin (V) Frekuensi (Hz) Vpp (V) Gambar yang terbentuk Gambar 5 Volt 50Hz 4Volt Meregang 5 Volt 100Hz 3.8 Volt Lebih sedikit rapat 5 Volt 300Hz 4 Volt Semakin rapat 5 Volt 500Hz 4 Volt Sangat rapat 5 Volt 1000Hz 4Volt Paling rapat 6.2. Pembahasan Pada percobaan kali ini yaitu percobaan Generator Function yang bertujuan untuk mengenal bagian-bagian dari generator function dan mengetahui fungsinnya serta menyelidiki hubungan frekuensi dengan output yang terbentuk. Dimana alat dan komponen yang dibutuhkan ialah generator function (AFG), osiloskop dan probe. Setelah melengkapi alat dan komponen, kita memulai langkah kerja, yaitu: kita siapkan AFG dan osiloskop, kita cek terlebih dahulu baik buruknya alat. Kemudian kita kalibrasi osiloskop, dengan langkah : kita hidupkan osiloskop dengan menekan tombol power, tunggu beberapa saat sampai muncul garis hijau melintang di layar osiliskop. Kemudian atur kejelasan garis dan ketajamannya dengan memutar tombol INTENS dan FOKUS. Putar Time/Div sampai terbentuk titik. Atur letak titik sampai letaknya tepat diperpotongan sumbu X dan Y dengan memutar tombol X-Pos dan Y-Pos. Pasang probe pada jack input, pakai perbandingan 1:1. Hubungkan probe Pc pada terminal Cal2 alihkan saklar Time/Div. Atur jarak antara dua titik 1cm (1kotak) dengan menggerakkan Volt/Div,X-Pos dan Y-Pos. Kalibrasi kita selesai. Lanjutkan langkah kerja dengan menghubungkan kedua probe dari AFG dan CRO.
- 6. Kita gunakan frekuensi yang bervariasi, lakukan 5 kali percobaan, Yaitu menggunakan frekuensi 50Hz, kita arahkan bentuk gelombang untuk gelombang kotak, gelombang segitiga, an gelombang sinusoida dengan menekal tombol masing-masing bentuk gelombang di generator Function. Amati gelombang yang dibentuk pada layar osiloskop yaitu: gambar Pada Gambar (a) Hasil gelombang kotak Pada Gambar (b) hasil gelombang segitiga Pada Gambar (c) hasil gelombang sinusioda Setelah mengamati bentuk gelombang kita menghitung nilai Vpp. Dengan melihat nilai dari Volt/Div dan amati Panjang gelombang. Pastikan nilai Volt/Div Pada setiap percobaan sama supaya kita dapat membandingkan gelombang yang terbentuk. Secara matematis : 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝐷𝑖𝑣 × 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 4𝐷𝑖𝑣 × 1 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 4 𝑉𝑜𝑙𝑡 Lakukan untuk frekuensi 100Hz lalu kita amati gelombang yang terbentuk berurutan dari gelombang kotak, gelombaang segitiga dan gelombang sinusoida. Gelombang yang terbentuk ialah: gambar Pada Gambar (a) Hasil gelombang kotak Pada Gambar (b) hasil gelombang segitiga Pada Gambar (c) hasil gelombang sinusioda Dari gambar kita bisa lihat hasil yang terbentuk, yaitu: semakin diberikan frekuensi besar semakin rapat gelombang yang terbentuk. Kita hitung nilai dari Vpp(Vout) dengan melihat nilai panjang 1 gelombang dan nilai Volt/Div. Secara matematis:
- 7. 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝐷𝑖𝑣 × 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 3.8 𝐷𝑖𝑣 × 1 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 3.8𝑉𝑜𝑙𝑡 Kita lanjutkan pada frekuensi 300Hz, sama dengan langkah kerja sebelumnya. Kita perhatikan gelombang yang terbentuk dari gelombang kotak, gelombang segitiga dan gelombang sinusoida. Kita hitung nilai Vpp(Vout) dengan mengalikan nilai panjang gelombang dengan Volt/Div. Secara matematis: 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝐷𝑖𝑣 × 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 4𝐷𝑖𝑣 × 1 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 4 𝑉𝑜𝑙𝑡 Percobaan selanjutnya menggunakan frekuensi 500Hz. Kita arahkan pada gelombang kotak, gelombnag segitiga dan gelombang sinusoida. Kemudian amati gelombnag yang terbentuk. Dari hasil pengamatan kita hitung nilai Vpp(Vout) dengan mengalikan nilai panjang gelombang dan nilai Volt/Div . secara matematis: 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝐷𝑖𝑣 × 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 4𝐷𝑖𝑣 × 1 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 4 𝑉𝑜𝑙𝑡
- 8. Percobaan terakhir ialah kita gunakan nilai frekuensi 1000Hz. Kita amati gelombang yang terbentuk dari gelombnag kotak, gelombang segitiga dan gelombang sinusoida Kemudian kita hitung nilai Vpp(Vout) dengan mengalikan nilai Volt/Div dan Nilai Panjang 1 gelombang. Secara matematis: 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝐷𝑖𝑣 × 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 4𝐷𝑖𝑣 × 1 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 4 𝑉𝑜𝑙𝑡 Dari lima kali percobaan yang telah dilakukan kita bisa melihat bahwa semakin besar frekuensi yang diberikan maka gelombang yang terbentuk semakin rapat. Dari percobaan tersebut kita bisa melihatnya pada grafik dibawah,yaitu: Dari grafik diatas kita bisa melihat bahwa nilai frekuensi berbanding lurus dengan gelombang yang tebentuk. Yaitu ketika frekuensi yang digunakan semakin besar maka gelombang yang terbentuk semakiun rapat. Tetapi dari percobaan yang telah kita lakukan seharusnya hasil dari nilai Vin Harus sama dengan nilai Vout. Secara matematis 𝑉𝑖𝑛 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 3.7 3.75 3.8 3.85 3.9 3.95 4 4.05 50 100 300 500 1000 Vpp(V)
- 9. Namun dari percabaan kita hasinya tidak lah sama, hal tersebut dapat dipengaruhi beberapa hal, yaitu: 1. Kesalahan dari Pembacaan 2. kesalahan dari Lingkungan, dan 3. kesalahan dari Alat yang digunakan. VII. Kesimpulan 1. Kami dapat mengenal bagian-bagian dari function generator serta fungsinya. 2. Kami dapat menyelidiki hubungan frekuensi dengan output yang terbentuk, yaitu: semakin besar frekuensi yang digunakan maka output yang terbentuk semakin rapat.
- 10. DAFTAR PUSTAKA David Lawrence, Hill. 1953. Journal Nuclear Constitution and The Interpretation of Fission Phenomena. No.5. Vol.89. 1953. Halliday,D dan Resnick.1987.Fisika Dasar Jilid 2. Edisi 8. Jakarta:Erlangga. Sutiagah, A dan Farid, Mulyana. 2013. Teknik Kelistrikan dan Elektronik Instrumentasi Buku I. Jakarta : Erlangga. Timare, H Aarti,dkk.2015. International Research Journal of Engineering and Tegnologi.(IRJET). FPGA Based Function Generator. No. 09. Vol. 02. 2015. William David,Cooper.1994.Instrument Elektronik dan Teknik Pengukuran Jilid 2. Jakarta : Erlangga.
- 11. IX. Lampiran Hitung Percobaan 1 𝑉𝑝𝑝 = 1𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 × 4𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 4𝑉𝑜𝑙𝑡 Percobaan 2 𝑉𝑝𝑝 = 1𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 × 3.8𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 3.8𝑉𝑜𝑙𝑡 Percobaan 3 𝑉𝑝𝑝 = 1𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 × 4𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 4𝑉𝑜𝑙𝑡 Percobaan 4 𝑉𝑝𝑝 = 1𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 × 4𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 4𝑉𝑜𝑙𝑡 Percobaan 5 𝑉𝑝𝑝 = 1𝑉𝑜𝑙𝑡 𝐷𝑖𝑣 × 4𝐷𝑖𝑣 𝑉𝑝𝑝 = 4𝑉
- 12. X. Lampiran gambar Bentuk gelombang persegi dengan frekuensi 50 Hz. Bentuk gelombang segitiga dan persegi.