Oscilloscope
1.
Pendahuluan
Dalam sistem pengukuran maupun
analisis bentuk gelombang serta fenomena lain dalam elektronika dapat digunakan
salah satu instrument yang penting dan serba guna yaitu osiloskop. Dengan
menggunakan osiloskop maka kita dapat mengetahui besarnya frekuensi dari
periode dan tegangan dari suatu sinyal, dengan sedikit penyetelan maka kita
dapat menentukan beda fase antara sinyal masukan dan sinyal keluaran.
Kepentingan
alat-alat ukur listrik dalam kehidupan sehari-hari tidak dapat disangkal lagi.
Hampir semua alat ukur berdasarkan yang menggunakan energi listrik. Begitu pula
halnya dengan osiloskop, yang memiliki begitu banyak manfaat bagi kehidupan
manusia. Osiloskop sangat berguna dalam bidang kesehatan, elektronika (listrik)
dan lain sebagainya.Mengingat besarnya peranan osiloskop dalam kegiatan manusia
maka akan dibahas secara sederhana mengenai osiloskop.
2.
Pengertian
Osiloskop
adalah alat ukur elektronik yang dapat memetakan atau memproyeksikan sinyal
listrik dan frekuensi menjadi gambar grafik agar dapat dibaca dan mudah
dipelajari. Osiloskop dapat digunakan untuk mengamati dan menganalisa bentuk
gelombang dari sinyal listrik atau frekuensi dalam suatu rangkaian elektronika.
Penggunaan
lain dari osiloskop adalah untuk melihat amplitudo
tegangan dan gelombang kotak sehingga harga rata-rata, puncak, RMS (root
mean square), maupun harga puncak kepuncak atau Vp-p dari
tegangan dapat diukur. Selain itu, hubungan antara frekuensi dan phasa antara
dua gelombang juga dapat dibandingkan. Dengan
sedikit melakukan pengaturan bisa diketahui beda fasa antara sinyal masukan dan
sinyal keluaran. Pada umumnya osiloskop dapat menampilkan grafik Dua Dimensi
(2D) dengan waktu pada sumbu X dan tegangan pada sumbu Y.
Ada
berbagai bentuk sinyal listrik, yaitu sinusoida, segitiga atau triangle, kotak
atau square, dan denyut atau pulse. Berbagai bentuk sinyal listrik tersebut
dapat dengan mudah diukur tegangannya, periodenya dan dapat ditentukan berapa
frekuensinya menggunakan perangkat Osciloscope (CRO) ini.
3. Cara
Kalibrasi Osiloscope :
1) Memasukan probe / kabel penghubung ke input ( Chanel
1/ Chanel 2 )
2) Menghidupkan
power osiloscope.
3) Mengatur
intensitas cahaya dan fokus sinyal, agar gambar pada osiloscope dapat dilihat
dengan jelas sehingga dapat meminimalisir selisih pengukuran
4) Mengatur Volt/Div
& Time/Div-nya agar dalam pengkalibrasian dapat dihitung
5) Kemudian
menghubungkan salah satu ujung probe ( Probe Ch 1 atau 2 ) pada tempat Calibrasi
(CAL)
6) Setelah
gambar gelombang (biasanya gelombangnya berbentuk gelombang kotak) telah tampil
pada layar Osiloscope baru dapat menghitung frekuensi & volt peak to
peak (Vpp).
4. Jenis
Oscilloscope
1)
Osiloskop
Analog
Blok
diagram dasar osiloskop yang terdiri dari pemancar elektron (Electron Beam),
pembelok vertikal (Penguat-Y), pembelok horizontal (penguat-X), generator basis
waktu (Sweep Generator), catu daya, dan tabung hampa (CRT).
Pemancar Elektron:
Merupakan bagian terpenting sebuah
osiloskop. Katode di dalam CRT (Cathode Ray Tube) akan mengemisikan
elektron-elektron ke layar CRT melalui elektrode-elektrode pemfokus intensitas
pancaran elektron ditentukan oleh banyaknya elektron yang diemisikan oleh
katode.
Penguat Vertikal:
Penguat
ini dapat memberikan tegangan hingga 100 V. Penguat ini harus dapat menguatkan
tegangan DC maupun AC dengan penguatan yang sama. Pengukuran sinyal dapat
diatur melalui tombol POS (position).
Input-Y (Vert. Input):
Bagian
ini terhubung dengan tombol pembagi tegangan, untuk membagi tegangan yang akan
diukur, dengan perbandingan 10 : 1 atau 100 : 1. Tombol ini harus dibantu
dengan sinyal kotak untuk
kompensasi.
Penguat Horisontal:
Penguat
ini memiliki dua input, satu dari sweep generator, menghasilkan trace (sapuan)
horizontal lewat CRT dan input yang lain menguatkan sinyal eksternal dan
ditampilkan pada CRT hanya pada sumbu horizontal.
Skala
pada sumbu Horisontal CRT Osiloskop, digunakan untuk mengukur waktu (periode)
dari sinyal yang diukur, misalnya 2 ms/ divisi.
Generator-Waktu
Generator
waktu menghasilkan sinyal gigi gergaji, yang frekuensinya dapat diatur, dengan
cara mengatur periodenya melalui tombol TIME BASE. CRT akan menampilkan sinyal
yang diukur (sinyal input) hanya jika periode sinyal tersebut persis sama
dengan periode sinyal gigi gergaji ini atau merupakan kelipatan periodenya.
Triggering dan bias waktu
Sinyal
gigi gergaji akan mulai muncul jika ada sinyal trigger. Pada saat sinyal input
melewati level trigger, maka sinyal gigi gergaji mulai muncul.
Catu Daya
Kinerja
catu daya ini sangat mempengaruhi kinerja bagian lainnya di dalam osiloskop.
Catu daya yang tidak terregulasi dengan baik akan menyebabkan kesalahan
pengukuran dan tampilan yang tidak baik pada CRT (fokus, kecerahan/ brightness,
sensitifitas, dan sebagainya).
2)
Osiloskop Dua
Kanal
Seringkali
orang perlu melakukan pengukuran dua sinyal AC yang berbeda dalam waktu yang
sama. Misalnya kanal-1 mengukur sinyal input dan kanal-2 mengukur sinyal output
secara bersamaan, maka osiloskop dua kanal mampu menampilkan dua sinyal dalam
waktu bersamaan dalam satu layar.
Blok
diagram osiloskop dua kanal mempunyai sebuah sistem pembangkit sinar (electron
gun). Dua sinyal input dapat dimasukkan melalui kanal-1 dan kanal-2
(masing-masing penguat-Y). Pengaktifan kedua penguat-Y tersebut dipilih secara
elektronik, melalui frekuensi yang berbeda untuk tiap kanal. Kedua sinyal input
tersebut akan masuk melalui satu elektron-gun secara bergantian lalu
ditampilkan pada CRT.
Jika sinyal input mempunyai frekuensi
rendah, maka sakelar elektronik akan mengaturnya pada frekuensi tinggi.
Sebaliknya, jika input sinyal mempunyai frekuensi tinggi, maka sakelar
elektronik akan mengaturnya pada frekuensi yang lebih rendah.
Tampilan sapuan ganda (dual-trace)
dari electron beam tunggal dapat (dual-trace) dari electron beam
tunggal dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu chop time sharing dan alternate
time sharing. Pemilihan kanal dilakukan oleh multivibrator yang akan
mengoperasikan sakelar elektronik secara otomatis.
3)
Osiloskop
Digital
Blok
diagram osiloskop digital semua sinyal analog akan digitalisasi. Osiloskop
digital, misalnya storage osciloscope terdiri dari:
1.
ADC (Analog-to-Digital Converter)
2.
DAC (Digital-to-Analog Converter)
3.
Penyimpan Elektronik
Blok
diagram osiloskop digital
Pada
osiloskop jenis ini, semua data yang akan ditampilkan disimpan di dalam RAM.
Sinyal analog akan dicuplik (sampling), lalu dikuantisasi oleh ADC,
yaitu diberi nilai (biner) sesuai dengan besarnya amplitudo tersampling (Gambar 8.38). Nilai ini dapat ditampilkan
kembali secara langsung pada layar CRT atau monitor PC melalui kabel penghubung
RS-232.
Perbedaan antara osiloskop analog dan
digi-tal hanya pada pemproses sinyal ADC. Pengarah pancaran elektron pada
osiloskop ini sama dengan pengarah pancaran elektron pada osiloskop analog.
Osiloskop digital ada yang dilengkapi dengan perangkat lunak matematik untuk
analisis sinyal atau printer.
0 komentar: