Generaor Fungsi

15
MAKALAH GENERATOR FUNGSI Digunakan untuk Mahasiswa Teknik Elektronika DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG 2009 MOH. SHOFWAN NIM 0931110070(1c) 13/12/2009

Transcript of Generaor Fungsi

Page 1: Generaor Fungsi

MAKALAH GENERATOR FUNGSIDigunakan untuk Mahasiswa Teknik Elektronika

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG

2009

MOH. SHOFWANNIM 0931110070(1c)

13/12/2009

Page 2: Generaor Fungsi

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala anugerah-

Nya sehingga kami dapat menyelesaikan Makalah mengenai:

“Generator Fungsi”

Makalah ini merupakan salah satu tugas yang saya selesaikan guna memenuhi

berbagai literatur penunjang tentang alat ukur elekronika khususnya multimeter.

Saya sadar bahwa Makalah ini masih belum sempurna dan masih banyak hal

yang perlu diperbaiki. Saran, kritik, dan masukan yang membangun dari semua pihak

sangat membantu kami terutama untuk kemungkinan pengembangan lebih lanjut.

Akhirnya kami berharap agar Makalah ini dapat memberikan manfaat yang sebesar-

besarnya bagi semua pihak, khususnya teman-teman kami kelas 1-C T.Elektronika.

Serta dapat dikembangkan semaksimal mungkin untuk meningkatkan

kualitas hidup masyarakat.

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 1

Page 3: Generaor Fungsi

Pendahuluan

Listrik seperti kita ketahui adalah bentuk energi sekunder yang paling praktis penggunaannya oleh manusia, di mana listrik dihasilkan dari proses konversi energi sumber energi primer seperti batu bara, minyak bumi, gas, panas bumi,  potensial air dan energi angin. Sistem pembangkitan listrik yang sudah umum digunakan adalah mesin generator tegangan AC, di mana penggerak utamanya bisa berjenis mesin turbin, mesin diesel atau mesin baling-baling. Dalam pengoperasian pembangkit listrik dengan generator, karena faktor keandalan dan fluktuasi   jumlah beban, maka disediakan dua atau lebih generator yang dioperasikan dengan tugas terus-menerus, cadangan dan bergiliran untuk generator-generator tersebut.

Penyediaan generator tunggal untuk pengoperasian terus menerus adalah suatu hal yang riskan, kecuali bila bergilir dengan sumber PLN atau peralatan UPS. Untuk memenuhi peningkatan beban listrik maka generator-generator tersebut dioperasikan secara paralel antar generator atau paralel generator dengan sumber pasokan lain yang lebih besar misalnya dari PLN. Sehingga diperlukan pula alat pembagi beban listrik  untuk mencegah adanya sumber tenaga listrik terutama generator  yang bekerja paralel mengalami beban lebih mendahului yang lainnya.

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 2

Page 4: Generaor Fungsi

Generator Fungsi

1.Pengertian Generator

Generator fungsi (function generator) adalah sebuah instrumen terandalkan yang memberikan suatun pilihan beberapa bentuk gelombang yang frekwensi-frekwensinya diatur sepanjang rangkuman (range) yang lebar. Bentuk-bentuk yang lazim digunakan adalah sinusoida, segitiga, persegi, dan gigi gergaji. Frekuensi bentuk - bentuk gelombang ini dapat bisa diatur dari sati hertz sampai beberapa ratus kilokertz (kHz) bahkan sampai megahertz (MHz).generator fungsi juga bagian dari peralatan atau software uji coba elektronik yang digunakan untuk menciptakan gelombang listrik. Gelombang ini bisa berulang-ulang atau satu kali yang dalam kasus ini semacam sumber pemicu diperlukan, secara internal ataupun eksternal.Tipe lain dari generator fungsi adalah sub-sistem yang menyediakan output sebanding terhadap beberapa input fungsi matematika. Contohnya, output berbentuk kesebandingan dengan akar kuadrat dari input. Alat seperti itu digunakan dalam sistem pengendali umpan dan komputer analog.

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 3

Page 5: Generaor Fungsi

Generator fungsi terdiri dari generator utama dan generator modulasi. Generator Utama menyediakan gelombang output sinus, kotak, atau gelombang segitiga dengan rangkuman frekwensi 0,01 Hz sampai 13 MHz. Generator modulasi menghasilkan bentuk gelombang sinus, kotak, dan segitigamdengan rangkuman frekwensi 0,01 Hz sampai 10 kHz. Generator sinyal input dapat digunakan sebagai Amplitudo Modulation (AM) atau Frequensi Modulation (FM). Selubung (envelope) AM dapat diatur dari 0% sampai 100%; FM dapat diatur frekwensi pembawanya hingga ±5%. Generator fungsi analog umumnya menghasilkan gelombang segitiga sebagai dasar dari semua outputnya. Segitiga ini dihasilkan oleh kapasitor yang dimuat dan dilepas secara berulang-ulang dari sumber arus konstan. Hal ini menghasilkan ramp voltase menanjak dan menurun secara linier. Ketika voltase output mencapai batas atas dan batas bawah, proses pemuatan dan pelepasan dibalik menggunakan komparator, menghasilkan gelombang segitiga linier. Dengan arus yang bervariasi dan ukuran kapasitor, frekuensi yang berbeda dapat dihasilkan.

2.Fungsi Generator

Generator fungsi merupakan salah satu instrumen yang sangat diperlukan untuk menunjang kegiatan eksperimen di laboratorium. Sistem generator fungsi ini dapat menghasilkan gelombang sinus, segitiga, persegi dan pulsa dengan range frekuensi yang lebar. Secara umum tujuan penelitian ini adalah untuk menghasilkan suatu sistem generator fungsi berbasis ICL8038 dengan beberapa isyarat keluaran dan frekuensi serta amplitudo dapat diatur secara kontinu.Penelitian ini dikategorikan pada penelitian eksperimen, dimana dalam pengumpulan data dilakukan melalui dua cara yaitu secara langsung dan secara tidak langsung. Data yang diperoleh dianalisis secara grafik menggunakan program microsoft excell dan secara statistik menggunakan persamaan-persamaan statistik. Pengolahan data secara grafik bertujuan untuk melihat hubungan antara variabel terikat dengan variabel bebas, sedangkan secara statistik bertujuan untuk menentukan karakteristik statik dari sistem generator fungsi.Berdasarkan analisis data yang dilakukan dapat diperoleh beberapa

3.Cara kerja generator fungsi

Generator fungsi analog umumnya menghasilkan gelombang segitiga sebagai dasar dari semua outputnya. Segitiga ini dihasilkan

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 4

Page 6: Generaor Fungsi

oleh kapasitor yang dimuat dan dilepas secara berulang-ulang dari sumber arus konstan. Hal ini menghasilkan ramp voltase menanjak dan menurun secara linier. Ketika voltase output mencapai batas atas dan batas bawah, proses pemuatan dan pelepasan dibalik menggunakan komparator, menghasilkan gelombang segitiga linier. Dengan arus yang bervariasi dan ukuran kapasitor, frekuensi yang berbeda dapat dihasilkan.

Penelitian ini dikategorikan pada penelitian eksperimen, dimana dalam pengumpulan data dilakukan melalui dua cara yaitu secara langsung dan secara tidak langsung. Data yang diperoleh dianalisis secara grafik menggunakan program microsoft excell dan secara statistik menggunakan persamaan-persamaan statistik. Pengolahan data secara grafik bertujuan untuk melihat hubungan antara variabel terikat dengan variabel bebas, sedangkan secara statistik bertujuan untuk menentukan karakteristik statik dari sistem generator fungsi.

Berdasarkan analisis data yang dilakukan dapat diperoleh beberapa kesimpulan yaitu Bentuk isyarat yang dihasilkan adalah gelombanag sinus, segitiga, persegi dan pulsa.

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, frekuensi generator fungsi yang dihasilkan 0.031 KHz sampai 200.256 KHz

Tegangan keluaran gelombang berbanding lurus terhadap nilai tahanan pengatur amplitudo.

Ketelitian generator fungsi untuk setiap perubahan nilai tahanan pengatur frekuensi dan perubahan nilai kapasitansi kapasitor masing-masing adalah 99.99%, serta kestabilan generator fungsi terhadap perubahan nilai fekuensi dan tegangan keluaran pada nilai tertentu berturut-turut adalah 99.96% dan 100%, berarti kestabilan generator fungsi ini sangat tinggi.

4. Bagian - bagian Indikator Generator Fungsi

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 5

Page 7: Generaor Fungsi

1. LINE : saklar digunakan untuk daya ac. LED hijau menyala saat ON.

2. RANGE Hz : saklar tekan (pushbotton) pemilih range frekuensi. pemilih RANGE saat pembacaan pada dial FREQUENCY menentukan output pada generator.

3. FUNCTION : Saklar pemilih salah satu ditekan dari ketia fungsi. Semua output level dc diatur secara tepat.

4. FREQUENCY : Pengaturan frequenci yang diinginkan dalam range beberapa saklar tekan RANGE

5. OFFSET : Pengaturan titik operasi dc beberapa fungsi. Posisi CAL mengubah dc offset. Eac+Edc lebih kecil 10 V atau terjadi pemotongan bentuk gelombang.

6. AMPLITUDE : Pengaturan amplitude gelombang puncak ke puncak (peak to peak) ini dilemahkan dalam step 1:1, 10:1, 100:1, 1000:1; pengaturan VERNIER dari nol sampai tegangan output maksimum untuk pemilih range secara teliti

7. SYM : Perubahan simetri bentuk gekombang output dan output SYNC. Pada CAL adalah simetris

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 6

Page 8: Generaor Fungsi

8. SYNC : Sebuah gelombang kotak dengan fasa output 180°pada generator. Berguna untuk sinkronasi diluar instrumen atau pendorong penghitung (driving a counter)

9. OUTPUT : Terminal untuk semua fungsi generator. 20 Vp-p untuk rangkaian terbuka atau 10 Vp-p pada 50 ohm, pada posisi pelemahan 1:1.

10. TRIGGER PHASE : Pengaturan fasa awal awal sinyal output dalam mode ledakan (burst). FREE RUN melumpuhkan burst

11. AM : Pemilihan modulasi amplitudo. Difungsikan untuk modulasi internal atau modulasi exsternal.

12. FM : Pemilihan nodulasi frekuensi. Difungsikan untuk modulasi internal atau modulasi eksternal.

13. SWP : Pemilih mode sweep (penyapuan). Fungsi ini mengesampingkan AM dan FM.

14. : Pemilihan fungsi modulasi. Modulasi eksternal memungkinkan saat semua output terkunci, dan sinyal yang dipakai adalah jack MOD INT-EXT.

15. % ΔF START : Pemilihan persen modulasi AM, deviasi FM, atau frekuensi start SWP.

16. Range Hz : Pemilih salah satu dari tiga range frekuensi modulation dengan kontrol kontinyu dengan masing-masing melalui VERNIER (pengaturan halus). Posisi 0 digunakan untuk pengaturan frekuensi sweep start.

17. MOD INT-EXT : Input eksternal AM atau FM. Bentuk gelombang generaor modulasi juga sama dengan outputnya saat modulasi internal digunakan.

18. SYM : Merubah kondisi simetri modulation bentuk gelombang output. Pemilihan CAL 90:10 kemiringan (ramp) untuk SWP dan simetris untuk semua fungsi.

5. Karakteristik Output

Generator utama dan generator modulasi memberikan lima bentuk gelombang yang berbeda.

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 7

Page 9: Generaor Fungsi

a. Sinusb. Kotak

c. Segitiga

d. Ramp

e. Pulsa

1. Output Gelombang Sinus

Distorsi harmonik Total (Total harmonic Distortian – THD) gelombang sinus utama, termasuk gangguan dan harmonik, lebih kecil 0,5% dari 10 Hz hingga 50 kHz lebih besar 30 dB dibawah dasarnya dari 50 kHz hingga 13 MHz. Distorsi modulasi gelombang sinus lebih kecil 2% THD dari 10 Hz hingga 10 kHz.

2. Output Gelombang Kotak

Nilai RMS secara simetrik (50%) duty cycle) bentuk gelombang sama dengan nilai puncak. Waktu naik atau turun lebih kecil 18 ns antara 10% dan 90% gelombang output kotak p-p. Simpangan dari pengaturan amplitudo akhir bentuk gelombang kotak setelah overshoot, akan tidak lebih dari ±10% nilai akhir.

Output Gelombang Segitiga

Nilai RMS bentuk gelombang segitiga adalah 0,557 kali nilai puncak. Ramp segitiga menyimpang tidak kurang dari 1% dari nilai total puncak ke puncak ramp.

3. Ramp

Output ramp dapat diberikan dari generator utama dengan memilih bentuk gelombang segitiga dan mengatur knob kontrol simetri. Output ramp generator utama dapat diubah pada amplitudo dengan knob AMPLITUDO. Output ramp generator modulasi mempunyai amplitudo yang tetap, yang mana waktu

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 8

Page 10: Generaor Fungsi

slop dan retlace dapat diubah dengan knob SYM pada generator modulasi.

4. Pulsa

Pulsa dengan perubahan amplitudo dari 0 V hingga 20 Vp-p pada rangkaian terbuka, yang memungkinkan pada generator utama. Dengan cara ini memilih siklus tunggal burst mengatur awal (start) pada titik nol (zero point) dengan knob TRIGGER PHASE, dan menentukan lebar pulsa dengan dial FREQUENCY. Output SYNC dapat <10nsec waktu waktu pulsa naik dengan mengubah simetri pada generator utama.

6. Syistim Kerja Generator Fungsi

Frekuensi pembawa dibangkitkan oleh sebuah osilator LC

yang sangat stabil, menghasilkan sebuah bentuk gelombang sinus

yang baik dan tidak memiliki dengung yang cukup besar atau

modulasi derau. Frekuensi osilasi dipilih melalui sebuah pengontrol

rangkuman frekuensi dan sebuah cakera penyetel nonius ( vernier ).

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 9

Page 11: Generaor Fungsi

Rangkaian LC dirancang agar memberikan suatu keluaran yang

tetap konstan sepanjang setiap rangkuman frekuensi.

Frekuensi yang masuk memasuki penguat pita lebar, didalam

pita lebar terdapat proses yang dibantu oleh osiloskop

untukmmengubah gelombang frekwensi seperti gelombang sinus,

segitiga dan kotak.

7. Cara Penggunaan Generator Fungsi

Untuk penggunaan generator fungsi selalu berhubungan

dengan Osiloskop, untuk pertama sambungkan generator fungsi

dengan Osiloskop menggunakan kabel copling, atur pada Generator

fungsi menggunakan sinus, segitiga atau kotak, atur semua

frekuensi amplitudo yang terdapat pada tiap - tiap bagian, jangan

lupa juga untuk mengatur frekuensi menggunakan berapa hz.

8. Perawatan Generator Fungsi

Agar dalam penggunaan generator fungsi tidak merusak

peralatan ada beberapa tips supaya tetap tahan lama:

Setelah alat selesai digunakan matikanlah jangan dibiarkan

menyala.

Untuk kabelnya gulunglah dengan rapi.

Simpanlah Generator fungsi ditempat kering untuk

menghindari berkaratnya bagian dalam generator fungsi

Hindarkan dari tempat – tempat yang berdebu

kesimpulan yaitu :

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 10

Page 12: Generaor Fungsi

1. Bentuk isyarat yang dihasilkan adalah gelombanag sinus, segitiga, persegi dan pulsa.

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, frekuensi generator fungsi yang dihasilkan 0.031 KHz sampai 200.256 KHz.

3. Tegangan keluaran gelombang berbanding lurus terhadap nilai tahanan pengatur amplitudo.

4. Ketelitian generator fungsi untuk setiap perubahan nilai tahanan pengatur frekuensi dan perubahan nilai kapasitansi kapasitor masing-masing adalah 99.99%, serta kestabilan generator fungsi terhadap perubahan nilai fekuensi dan tegangan keluaran pada nilai tertentu berturut-turut adalah 99.96% dan 100%, berarti kestabilan generator fungsi ini sangat tinggi.

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 11

Page 13: Generaor Fungsi

Daftar Pustaka

Bebas.vslm.org. instrumen elektronika http://id.wikipedia.org/wiki/Generator_fungsi 14 desember 2003

Tim Laboratorium Dasar Elektronika dan Rangkaian Listrik. 2007. Modul Prakti- kum rangkaian listrik. Malang: Politeknik Negeri Malang.

T-Publications. Generator fungtion. http://www.tpub.com Disunting 14 September 2009

Instrumen elektronika | Generator Fungsi 12