Simbol diagram rangkaian untuk sebuah oscilloscope
Cathode Ray Oscilloscope (CRO)
Sebuah grafik, biasa disebut trace /jejak, tergambar oleh pancaran electron menumbuk lapisan phosphor dari layar menimbulkan pancaran cahaya, biasanya berwarna hijau atau biru. Ini sama dengan pengambaran pada layar televisi.
Oscilloscope terdiri dari tabung vacuum dengan sebuah cathode (electrode negative ) pada satu sisi yang menghasilkan pancaran electron dan sebuah anode ( electrode positive ) untuk mempercepat gerakannya sehingga jatuh tertuju pada layar tabung. Susunan ini disebut dengan electron gun. Sebuah tabung juga mempunyai elektroda yang menyimpangkan pancaran elektron keatas/kebawah dan kekiri/kekanan.
Elektron-elektron disebut pancaran sinar katoda sebab mereka dibangkitkan oleh cathode dan ini menyebabkan oscilloscope disebut secara lengkap dengan cathode ray oscilloscope atau CRO.
Sebuah oscilloscope dual trace dapat menampilkan jejak rangkap/dua pada layarnya, untuk mempermudah pembandingan sinyal input dan output dari sebuah amplifier sebagai contohnya. Maka dibutuhkan biaya tambahan untuk kemampuan tersebut.
Setting up sebuah oscilloscope
Ini semua yang perlu dilihat setelah setting up, saat dimana tidak ada sinyal masukan yang dihubungkan Oscilloscopes adalah instruments kompleks dengan berbagai pengatur dan memerlukan penanganan pengaturan untuk keberhasilan pemakaiannya. sangat mudah kehilangan tampilan jejak/trace jika terdapat pengaturan yang salah!
Terdapat berbagai variasi susunan dan penandaan dari berbagai pengaturnya sehinggadibutuhkan mengikuti petunjuk untuk membiasakan dengan perangkat anda.
Switch on oscilloscope untuk pemanasan (berkisar satu menit atau dua menit).
Jangan menghubungkan masukan pada tingkat ini.
Set switch AC/GND/DC (dengan masukan Y ) ke DC.
Set SWP/X-Y switch ke SWP (sweep).
Set Trigger Level ke AUTO.
Set Trigger Source ke INT (internal, masukan y ).
Set Y AMPLIFIER ke 5V/cm (nilai moderat).
Set TIMEBASE ke 10ms/cm (kecepatan moderat).
Putar timebase VARIABLE control ke 1 atau CAL.
Atur geseran Y (atas/bawah) dan geser X (kiri/kanan) untuk memenuhi jejak pada tengah layar, seperti tergambar.
Atur INTENSITY (kecerahan) dan FOCUS untuk kecerahan, ketajaman trace/jejak.
oscilloscope sekarang siap digunakan!
Penyambungan oscilloscope
Susunan dari sebuah sambungan ujung co-axial
kit pemandu dan ujung penduga Oscilloscope
Sebuah pemandu masukan Y oscilloscope selalu terdiri dari pemandu co-axial dan susunannya ditunjukkan oleh diagram. Bagian tengah kabel mengalirkan sinyal dan bagian selubung (pelindung) terhubung ketanah (0V) untuk melindungi sinyal dari gangguan listrik (biasa disebut dengan noise /derau).
Sebagian besar oscilloscopes mempunyai socket BNC untuk masukan y dan pemandu bagian ujung dengan susunan tekan putar, untuk melepas adalah putar dan tarik.
Oscilloscopes yang digunakan disekolahan menggunakan sockets 4mm merah dan hitam 4mm nyatanya, tidak tercadar, ujung tancapan 4mm dapat digunakan jika diperlukan.
Dalam pemakaian profesional sebuah ujung rancangan khusus kit jarum penduga hasil terbaik saat sinyal frekuensi tinggi dan saat menguji rangkaian dengan resistansi tinggi, tetapi tidak diperlukan untuk pekerjaan pengukuran sederhana semisal untuk audio (sampai 20kHz).
Sebuah oscilloscope dihubungkan layaknya sebuah voltmeter tetapi perlu disadari bahwa screen/cadar (hitam) cadar ujung masukan terhubung pada pentanahan utama pada oscilloscope! Ini berarti harus terhubung pada 0V rangkaian yang diukur.
Mengukur tegangan dan perioda
Jejak pada layar osciloskope adalah grafik tegangan terhadap waktu.
Bentuk grafik menyatakan gambaran sinyal asli masukan.
Penandaan batasan grafik, adalah frekuensi atau jumlah getar perdetik.
Diagram menampilkan sebuah gelombang sinus tetapi batasan dikenakan pada bentuksinyal yang tetap.
Amplitude adalah tegangan maksimum yang dapat dicapai sinyal.
diukur dalam volts, V.
Tegangan Puncak merupakan nama lain untuk amplitudo .
Tegangan puncak ke puncak adalah dua kali tegangan puncak (amplitudo). Biasanya pembacaan pada osciloskope saat pengukuran adalah tegangan puncak ke puncak.
Perioda adalah waktu yang diperlukan untuk membentuk satu sinyal penuh.
diukur dalam detik (s), tetapi perioda dapat sependek millidetik (ms) dan microdetik (Âμs) biasa digunakan juga. 1ms = 0.001s dan 1Âμs = 0.000001s.
Frekuensi banyaknya putaran/getar per detik.
diukur dalam hertz (Hz), tapi frekuensi dapat setinggi kilohertz (kHz) dan megahertz (MHz) maka digunakan. 1kHz = 1000Hz dan 1MHz = 1000000Hz. frekuensi = 1 dan
perioda = 1
Perioda frekuensi
Resistansi tinggi, tetapi tidak diperlukan untuk pekerjaan pengukuran sederhana semisal untuk audio (sampai 20kHz).
Sebuah oscilloscope dihubungkan layaknya sebuah voltmeter tetapi perlu disadari bahwa ujung yang berwarna hitam, ujung masukan terhubung pada pentanahan utama pada oscilloscope! Ini berarti harus terhubung pada 0V rangkaian yang diukur.
Penjejakan sinyal AC dengan oscilloscope tepatkan pengaturan
Pemenuhan jejak mantap dan jelas
Saat anda menghubungkan osciloscope pada rangkaian untuk diukur atur pengaturan
untuk mendapatkan gambar yang mantap dan jelas:
Pengatur Y AMPLIFIER (VOLTS/CM) menentukan ketinggian penjejakan. pilih
peletakan jejak berkisar setengah tinggi layar, namun jangan sampai hilang darinya (layar).
Pengatur TIMEBASE (TIME/CM) mengatur seberapa sering titik bergerak melintasi layar. pilih pengaturan agar satu sinyal penuh yang tampil dilayar.
Catatan, masukan DC menampilkan sebuah garis lurus, yang mana pengaturan jejak basis waktu tidak tidak kritis.
Pengatur TRIGGER umumnya baik jika diletakkan ke posisi AUTO.
cara terbaik memulai pengukuran dengan osciloscope saat pertama kali adalah
menggunakan sinyal sederhana seperti keluaran dari paket sinyal AC letakkan pada 4V.
Mengukur tegangan dan perioda
Jejak pada layar osciloskope adalah grafik tegangan terhadap waktu. Bentuk grafik menyatakan gambaran sinyal asli masukan.
Penandaan batasan grafik, adalah frekuensi atau jumlah getar perdetik.
Diagram menampilkan sebuah gelombang sinus tetapi batasan dikenakan pada bentuk sinyal yang tetap.
Amplitude adalah tegangan maksimum yang dapat dicapai sinyal.
diukur dalam volts, V.
Teganagn Puncak merupakan nama lain untuk amplitudo .
• Teganagn puncak ke puncak adalah dua kali tegangan puncak (amplitudo). Biasanya
pembacaan pada osciloskope saat pengukuran adalah tegangan puncak ke puncak.
• Perioda adalah waktu yang diperlukan untuk membentuk satu sinyal penuh.
diukur dalam detik (s), tetapi perioda dapat sependek millidetik (ms) dan microdetik
(Âμs) biasa digunakan juga. 1ms = 0.001s dan 1Âμs = 0.000001s.
• Frekuensi banyaknya putaran/getar per detik.
diukur dalam hertz (Hz), tapi frekuensi dapat setinggi kilohertz (kHz) dan megahertz
(MHz) maka digunakan. 1kHz = 1000Hz dan 1MHz = 1000000Hz.
frekuensi = 1 dan perioda = 1
Perioda frekuensi
Jejak sinyal AC
Y AMPLIFIER: 2V/cm
TIMEBASE: 5ms/cm
contoh pengukuran:
tegangan puncak ke puncak = 8.4V
amplitudo = 4.2V
perioda = 20ms
frekuensi = 50Hz
Tegangan
tegangan ditunjukkan oleh sumbu tegak Y dan skala ini ditentukan oleh pengaturan
AMPLIFIER Y (VOLTS/CM). Biasanya Tegangan puncak ke puncak pengukuran ini
tidak dapat mengetahui kebenaran posisi 0V. Amplitudo adalah setengah tegangan
puncak ke puncak.
untuk membenahi pembacaan langsung 0V tiliklah (biasanya separuh bagian layar): geser
sakelar AC/GND/DC ke GND (0V) dan gunakan pengeser Y (atas/bawah) untuk
menepatkan letak jejak bila perlu, pindah lagi sakelar ke DC kembali untuk mengamati
sinyal.
Tegangan = jarak dalam cm × volts/cm
Contoh: tegangan puncak kepuncak = 4.2cm × 2V/cm = 8.4V
amplitud0 (tegangan puncak) = ½ × tegangan puncak ke puncak = 4.2V
Perioda
Waktu ditunjukan oleh sumbu X (horizontal) dan skala ditentukan oleh pengatur
TIMEBASE (TIME/CM). The waktu perioda (sering disebut perioda) adalah waktu satu
putaran?getar sinyal. frekuensi banyak getar per detik, frekuensi = 1/perioda
Yakinkan pengatur halus basis waktu ke 1 atau CAL (calibrasi) sebelum melakukan
pengukuran.
Waktu = jarak dalam cm × time/cm
contoh: perioda = 4.0cm × 5ms/cm = 20ms
dan frekuensi = 1/waktu perioda = 1/20ms = 50Hz
________________________________________
Basis waktu lambat,
tidak ada masukan
Anda dapat melihat pergerakan titik
Timebase cepat, tidak ada input
Titik sangat cepat
sehingga tertampil sebuah garis
Timebase (time/cm) dan trigger controls
Sapuan oscilloscope dari pancaran electron melintasi layar dari kiri kekanan kecepatan
mantapnya diatur oleh TIMEBASE control. setiap penandaan titik pewaktu memindah
sejauh 1cm, pengaruh pengaturan skala pada sumbu x. Pengatur Timebase ditandai
dengan TIME/CM.
Pada pengaturan timebase lambat (seperti 50ms/cm) anda dapat melihat pergerakan titik
pada layar tetapi saat pengaturan lebih cepat (seperti 1ms/cm) titk bergerak cepat maka
muncul garis.
Pengaturan halus/fine timebase dapat mengatur penepatan kecepatan, tetapi tidak harus
mengabaikan pembacaan kebenaran waktu pada layar.
pengatur TRIGGER memperbaiki jejak mantap pada layar. Jika penepatannya salah akan
terlihat penindihan pada sisi jejak aslinya, kebingungan 'tercabik' pada layar,atau tidak
berjejak pada layar Trigger memperbaiki penjejakan dengan memulai titik penyapuan
layar ketika sinyal masukan mencapai titik yang sama.
Secara langsung letakkan level trigger ke AUTO, jika sulit untuk didapatkan jejak
mantap maka gunakan cara pengaturan Manual.
________________________________________
Pengatur amplifier Y(volts/cm)
DC variasi (biasanya positif)
Jejak naik turun osciloskope sebanding dengan masukan Y INPUT peletakan pengaturan
Y AMPLIFIER . Pengaturan letak diejawantahkan dalam centimeter (cm) pada layar,
efektif peletakan pada sumbu Y. Tegangan positif membuat pergerakan keatas, tegangan
negatif membuat pergerakan kebawah.
Pengatur amplifier Y ditandai Y-GAIN atau VOLTS/CM.
Tegangan masukan mengerakkan titik keatas kebawah bersaman waktu dengan sapuan
titik pada layar ini berarti jejak adalah gambaran tegangan ( sumbu-y) terhadap waktu
(sumbu-x) untuk sinyal masukan.
_______________________________________
Sakelar AC/GND/DC
Sakelar ke GND
untuk mengetahui posisi
dari 0V (normalnya setengah bagian atas).
Normal peletakan adalah DC untuk seluruh sinyal,termasuk AC!
Sakelar ke GND (ground) menghubungkan masukan ke 0V membawa anda mengetahui
posisi dari 0V pada layar (normalnya separuh atas). Tidak diperlukan pelepasan ujung
masukan karena dilakukan didalam .
Sakelar keAC menyisipkan kapasitor pada masukan untuk menghadang sinyal DC ,
menghadirkan dan melalukan hanya sinyal AC. Ini digunakan untuk menunjukan
perubahan kecil sekitar sinyal konstan, semisal ripple dari keluaran catu DC. Penaikkan
VOLTS/CM untuk melihat lebih rinci secara normal akan menghilangkan jejak pada
layar! Penepatan AC membuang yang bagian konstan (DC) dari sinyal, untuk itu
tertampilah perubahan bagian yang berubah(AC) yang mana akan lebih dekat untuk
diamati dengan mengurangi VOLTS/CM. Ditunjukkan pada diagram dibawah ini:
Penampilan tegangan ripple/kerut dengan switch AC masukan
Switch pada posisi normal DC .
Ripple sangat sulit untuk dilihat,
tetapi jika VOLTS/CM ditambah
untuk memperbesar jejak/trace
akan raib dari layar! Switch diubah keposisi AC.
Bagian konstan (DC) dari
signal terbuang, tinggal
bagian ripple (AC). naikkan VOLTS/CM
untuk memperbesar.
Ripple sekarang
dapat diamati lebih mendalam.
Petunjuk & Pengenalan Oscilloscope untuk Pemula hingga mahir by Hawkins
Oscilloscope, alat untuk pengukuran gelombang signal frekuensi ini, sangat verguna
dalam pengukuran rangkaian elektronik seperti TV, Radio Komunikasi, dsb.
Untuk perbaikan ponsel, diharapkan kita dapat menggunakan oscilloscope untuk
mengetahui kerusakan ponsel secara lebih akurat, selain dari pengalaman yang kita miliki
dalam mengatasi kerusakan pada ponsel.
Jadi ada baiknya kita lebih mengenal sedikit atau banyak masalah oscilloscope ini.
Dalam thread ini kita akan membahas lebih lanjut mengenai instrument pengukuran ini.
ada 12 materi yg akan dibahas satu persatu..
Materi 1 :
1. PENGENALAN OSCILLOSCOPE
Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal listrik. Pada
kebanyakan aplikasi, grafik yang ditampilkan memperlihatkan bagaimana sinyal berubah
terhadap waktu. Seperti yang bisa anda lihat pada gambar di bawah ini ditunjukkan
bahwa pada sumbu vertikal(Y) merepresentasikan tegangan V, pada sumbu horisontal(X)
menunjukkan besaran waktu t.
Layar osiloskop dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal dan 10 kotak dalam
arah horizontal. Tiap kotak dibuat skala yang lebih kecil. Sejumlah tombol pada
osiloskop digunakan untuk mengubah nilai skala-skala tersebut.
Osiloskop 'Dual Trace' dapat memperagakan dua buah sinyal sekaligus pada saat yang
sama. Cara ini biasanya digunakan untuk melihat bentuk sinyal pada dua tempat yang
berbeda dalam suatu rangkaian elektronik.
Kadang-kadang sinyal osiloskop juga dinyatakan dengan 3 dimensi. Sumbu vertikal(Y)
merepresentasikan tegangan V dan sumbu horisontal(X) menunjukkan besaran waktu t.
Tambahan sumbu Z merepresentasikan intensitas tampilan osiloskop. Tetapi bagian ini
biasanya diabaikan karena tidak dibutuhkan dalam pengukuran.
Wujud/bangun dari osiloskop mirip-mirip sebuah pesawat televisi dengan beberapa
tombol pengatur. kecuali terdapat garis-garis(grid) pada layarnya.
Gbr.3 Osiloskop analog Goodwill seri 622 G
Apa Saja yang dapat diukur dengan Osiloskop?
Osiloskop sangat penting untuk analisa rangkaian elektronik. Osiloskop penting bagi para
montir alat-alat listrik, para teknisi dan peneliti pada bidang elektronika dan sains karena
dengan osiloskop kita dapat mengetahui besaran-besaran listrik dari gejala-gejala fisis
yang dihasilkan oleh sebuah transducer. Para teknisi otomotif juga memerlukan alat ini
untuk mengukur getaran/vibrasi pada sebuah mesin. Jadi dengan osiloskop kita dapat
menampilkan sinyal-sinyal listrik yang berkaitan dengan waktu. Dan banyak sekali
teknologi yang berhubungan dengan sinyal-sinyal tersebut.
Contoh beberapa kegunaan osiloskop :
* Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu.
* Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi.
* Mengecek jalannya suatu sinyal pada sebuah rangakaian listrik.
* Membedakan arus AC dengan arus DC.
* Mengecek noise pada sebuah rangkaian listrik dan hubungannya terhadap waktu.
SETTING DEFAULT OSCILLOSCOPE
Tombol Umum:
On/Off : Untuk menghidupkan/mematikan Oscilloscope
Ilumination : Untuk menyalakan lampu latar.
Intensity : Untuk mengatur terang/gelapnya garis frekuensi
Focus : Untuk mengatur ketajaman garis frekuensi
Rotation : Untuk mengatur posisi kemiringan rotasi garis frekuensi
CAL : Frekuensi Sample yg dpt diukur utk mengkalibrasi Oscilloscope
Tombol di Vertikal Block :
Position : Untuk mengatur naik turunnya garis.
V. Mode : Untuk mengatur Channel yg dipakai
Ch1 : Menggunakan Input Channel1
Ch2 : menggunakan Input Channel 2
Alt : (Alternate) menggunakan bergantian Channel1 dan Channel 2
Chop : Menggunakan potongan dari Channel 1 dan Channel2
Add : Menggunakan penjumlahan dari Ch1 dan Ch2
Coupling : Dipilih sesuai input Channel yg digunakan,
Source : Sumber pengukuran bisa dari Channel1 atau Channel2
Slope : Normal digunakan yang +. Gunakan yang – untuk kebalikan gelombang.
AC-GND-DC : Pilih AC utk gelombang bolak-balik (peak to peak)
Pilih DC utk gelombang/tegangan searah DC
Pilih GND utk menonaktifkan gelombang mis:Utk menentukan posisi awal
VOLTS/DIV : Untuk menentukan skala vertikal tegangan dlm satu kotak/DIV Vertikal.
Tombol di Horizontal Block :
Position : Untuk mengatur posisi horizontal dari garis gelombang.
TIME/DIV : Untuk megatur skala frekuensi dlm satu kotak/DIV Horizontal.
X10 MAG : Untuk memperbesar/ Magnificient frekuensi menjadi 10x lipat.
Variable : Untuk mengatur kerapatan gelombang horizontal.
Trigger Level : Untuk mengatur agar frekuensi tepat terbaca.
Rumus frekuensi dengan Time(Waktu):
Frekuensi satuannya Hertz (Hz)
Time satuannya Detik/Second (s)
f = 1
T
T = 1
F
M = mega (1.000.000) 1 MHz >< 1 μS
K = kilo (1000) 1 KHz >< 1 mS
m = mili (1/1000) 1 Hz >< 1 S
μ = mikro (1/1.000.000)
Setting tombol yang biasa saya gunakan untuk pengukuran frekuensi (Jadi gak perlu
milih2 lagi) :
26 Mhz dan 13 Mhz dan 38,4 Mhz
Volts/Div : 20m Volt
Time/Div : Mentok ke kanan
32 Khz Crystal (Sebelum masuk CCONT)
Volts/Div : 20mV atau 50mV
Time/Div : 20 μS (Boleh juga 0,1mS / 50 μS / 10 μS)
32 Khz Sleep Clock (Sesudah masuk CCONT)
Volts/Div : 1 Volts
Time/Div : 20 μ S
RX I/Q
Volts/Div : 0,2 Volts
Time/Div : 1 mS
SClk (Synthetizer Clock) 3V
Volts/Div : 1 Volt
Time/Div : 0,1mS atau bebas.
COBBA Clock
Volts/Div : 0,5 Volts
Time/Div : mentok ke kanan.
3. Kalibrasi Oscilloscope
Pada umumnya, tiap osiloskop sudah dilengkapi sumber sinyal acuan untuk kalibrasi.
Sebagai contoh, osiloskop GW tipe tertentu mempunyai acuan gelombang persegi dengan
amplitudo 2V peak to peak dengan frekuensi 1 KHz.
Misalkan kanal 1 yang akan dikalibrasi, maka BNC probe dihubungkan ke terminal
masukan kanal 1, seperti ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar di atas menggunakan probe 1X, dengan ujung probe yang merah dihubungkan ke
terminal kalibrasi. Capit buaya yang hitam tidak perlu dihubungkan ke ground osiloskop
karena sudah terhubung secara internal. Pada layar osiloskop akan nampak gelombang
persegi. Atur tombol kontrol VOLTS/DIV dan TIME/DIV sampai diperoleh gambar yang
jelas dengan amplitudo 2 V peak to peak dengan frekuensi 1 KHz., seperti ditunjukkan
pada gambar berikut:
Gunakan tombol kontrol posisi vertikal V-pos untuk menggerakkan seluruh gambar
dalam arah vertikal dan tombol horizontal H-pos untuk menggerakkan seluruh gambar
dalam arah horizontal. Cara ini dilakukan agar letak gambar mudah dilihat dan dibaca.
4. Cara Kerja Osiloskop Analog
Pada saat osiloskop dihubungkan dengan sirkuit, sinyal tegangan bergerak melalui probe
ke sistem vertical. Pada gambar ditunjukkan diagram blok sederhana suatu osiloskop
analog.
Bergantung kepada pengaturan skala vertikal(volts/div), attenuator akan memperkecil
sinyal masukan sedangkan amplifier akan memperkuat sinyal masukan.
Selanjutnya sinyal tersebut akan bergerak melalui keping pembelok vertikal dalam
CRT(Cathode Ray Tube). Tegangan yang diberikan pada pelat tersebut akan
mengakibatkan titik cahaya bergerak (berkas elektron yang menumbuk fosfor dalam CRT
akan menghasilkan pendaran cahaya). Tegangan positif akan menyebabkan titik tersebut
naik sedangkan tegangan negatif akan menyebabkan titik tersebut turun.
Sinyal akan bergerak juga ke bagian sistem trigger untuk memulai sapuan horizontal
(horizontal sweep). Sapuan horizontal ini menyebabkan titik cahaya bergerak melintasi
layar. Jadi, jika sistem horizontal mendapat trigger, titik cahaya melintasi layar dari kiri
ke kanan dengan selang waktu tertentu. Pada kecepatan tinggi titik tersebut dapat
melintasi layar hingga 500.000 kali per detik.
Secara bersamaan kerja sistem penyapu horizontal dan pembelok vertikal akan
menghasilkan pemetaan sinyal pada layar. Trigger diperlukan untuk menstabilkan sinyal
berulang. Untuk meyakinkan bahwa sapuan dimulai pada titik yang sama dari sinyal
berulang, hasilnya bisa tampak pada gambar berikut :
Pada saat menggunakan osiloskop perlu diperhatikan beberapa hal sebagai berikut:
1. Tentukan skala sumbu Y (tegangan) dengan mengatur posisi tombol Volt/Div pada
posisi tertentu. Jika sinyal masukannya diperkirakan cukup besar, gunakan skala Volt/Div
yang besar. Jika sulit memperkirakan besarnya tegangan masukan, gunakan attenuator 10
x (peredam sinyal) pada probe atau skala Volt/Div dipasang pada posisi paling besar.
2. Tentukan skala Time/Div untuk mengatur tampilan frekuensi sinyal masukan.
3. Gunakan tombol Trigger atau hold-off untuk memperoleh sinyal keluaran yang stabil.
4. Gunakan tombol pengatur fokus jika gambarnya kurang fokus.
5. Gunakan tombol pengatur intensitas jika gambarnya sangat/kurang terang.
5. Kinerja Osiloskop
Istilah yang dijelaskan pada bagian ini akan sering digunakan untuk membicarakan
kehandalan sebuah osiloskop.
Lebar Pita (Bandwidth)
Spesifikasi bandwidth menunjukan daerah frekuensi yang dapat diukur oleh osiloskop
dengan akurat.
Sejalan dengan peningkatan frekuensi, kapabilitas dari osiloskop untuk mengukur secara
akurat semakin menurun. Berdasarkan perjanjian, bandwidth menunjukkan frekuensi
ketika sinyal yang ditampilkan tereduksi menjadi 70.7% dari sinyal sinus yang
digunakan. (angka 70.7% mengacu pada titik "-3 dB", sebuah istilah yang berdasar pada
skala logaritmik).
Rise Time
Rise Time adalah cara lain untuk menjelaskan daerah frekuensi yang berguna dari sebuah
osiloskop. Perubahan sinyal rendah ke tinggi yang cepat, pada gelombang persegi,
menunjukkan rise time yang tinggi. Rise time menjadi sebuah pertimbangan penting
ketika digunakan dalam pengukuran pulsa dan sinyal tangga. Sebuah osiloskop hanya
dapat menampilkan pulsa yang risetime-nya lebih rendah dari rise time osiloskop.
Sensitivitas Vertikal
Sensitivitas vertikal menunjukan berapa kemampuan penguatan vertikal untuk
memperkuat sinyal lemah. Sensitivitas vertikal biasanya bersatuan mVolt/div. Sinyal
terlemah yang dapat ditangkap oleh osiloskop umumnya adalah 2 mV/div.
Kecepatan Sapuan (Sweep Speed)
Untuk osiloskop analog, spesifikasi ini menunjukkan berapa cepat "trace" dapat menyapu
sepanjang layar, yang memudahkan untuk mendapatkan detail dari sinyal. Kecepatan
sapuan tercepat dari sebuah osiloskop biasanya bersatuan nanodetik/div (ns/Div)
Akurasi Gain
Akurasi penguatan menunjukkan seberapa teliti sistem vertikal melemahkan atau
menguatkan sebuah sinyal.
Basis Waktu dan Akurasi Horizontal
Akurasi horizontal menunjukkan seberapa teliti sistem horizontal menampilkan waktu
dari sinyal. Biasanya hal ini dinyatakan dengan % error.
Sample Rate
Pada osiloskop digital, sampling rate menunjukkan laju pencuplikan yang bisa ditangkap
oleh ADC (tentu saja sama dengan osiloskop). Sample rate maksimum ditunjukkan
dengan megasample/detik (MS/s). Semakin cepat osiloskop mencuplik sinyal, semakin
akurat osiloskop menunjukkan detil suatu sinyal yang cepat. Sample rate minimum juga
penting jika diperlukan untuk melihat perubahan kecil sinyal yang berlangsung dalam
waktu yang panjang.
Resolusi ADC (Resolusi Vertical)
Resolusi dari ADC (dalam bit) menunjukkan seberapa tepat ADC dapat mengubah
tegangan masukan menjadi nilai digital.
Panjang Record
Panjang record dari sebuah osiloskop digital menunjukkan berapa banyak gelombang
dapat disimpan dalam memori. Tiap gelombang terdiri dari sejumlah titik. Titik-titik ini
dapat disimpan dalam sebuah record gelombang. Panjang maksimum dari record
bergantung dari banyaknya memori dalam osiloskop. Karena osiloskop hanya dapat
menyimpan dalam jumlah yang terbatas ada pertimbangan antara detail record dan
panjang record. Karena itu kita dapat memperoleh sebuah gambaran detil untuk waktu
yang pendek atau gambaran yang kurang mendetil untuk jangka waktu yang lebih lama.
Pada Beberapa osiloskop kita dapat menambahkan memori untuk meningkatkan panjang
record.
6. Panel Kendali
Perhatikan bagian depan. Bagian ini dibagi atas 3 bagian lagi yang diberi nama Vertical,
Horizontal, and Trigger. Osilosokop anda mungkin mempunyai bagian-bagian tambahan
lainnya tergantung pada model dan tipe osiloskop (analog atau digital). Perhatikan bagian
input. Bagian ini adalah tempat anda memasukkan input. Kebanyakan osiloskop paling
sedikit mempunyai 2 input dan masing-masing input dapat menampilkan tampilan
gelombang di monitor peraga. Penggunaan secara bersamaan digunakan untuk tujuan
membandingkan.
Tampilan Depan Panel Kontrol
Pelajari kegunaan tombol-tombol berikut ini:
1. Tombol kontrol Volts/Div dengan pengatur tambahan untuk kalibrasi
2. Tombol Time/Div dengan pengatur tambahan untuk kalibrasi
3. Pastikan lokasi terminal untuk sinyal kalibrasi.
4. Tombol Trigger atau Hold Off
5. Tombol pengatur intensitas dan pengatur fokus.
6. Pengatur posisi gambar arah vertikal (V pos.) dan arah horizontal (H pos.)
7. Jika menggunakan osiloskop "Dual Trace", ada selektor kanal 1, 2, atau dual.
8. Pastikan lokasi terminal masukan kanal 1 dan kanal 2.
Ini semua adalah penjelasan umum dalam persiapan osiloskop. Jika anda belum yakin
bagaimana melakukan ini semua, kembali lihat manual yang tersertakan ketika membeli
osiloskop. Bagian kontrol menggambarkan kontrol-kontrol secara detil.
Pengendali Horizontal
Gunakan pengendali horizontal untuk mengatur posisi dan skala pada bagian horizontal
gelombang. Gambar berikut menunjukkan jenis panel depan dan penala layar untuk
mengatur bagian horizontal.
Kontrol Horizontal
Tombol Posisi
Tombol posisi horizontal menggerakkan gambar gelombang dari sisi kiri ke kanan atau
sebaliknya sesuai keinginan kita pada layar.
Tombol Time / Div ( time base control)
Tombol kontrol Time/div memungkinkan untuk mengatur skala horizontal. Sebagai
contoh, jika skala dipilih 1 ms, berarti tiap kotak(divisi) menunjukkan 1 ms dan total
layar menunjukkan 10 ms(10 kotak horisontal). Jika satu gelombang terdiri dari 10 kotak,
berarti periodanya adalah 10 ms atau frekuensi gelombang tersebut adalah 100 Hz.
Mengubah Time/div membuat kita bisa melihat interval sinyal lebih besar atau lebih kecil
dari semula, pada layar osiloskop, gambar gelombang akan ditampilkan lebih rapat atau
renggang.
Seringkali skala Time/Div dilengkapi dengan tombol variabel (fine control) untuk
mengatur skala horsiontal.. Tombol ini digunakan untuk melakukan kalibrasi waktu..
Pengendali Vertikal
Pengendali ini digunakan untuk merubah posisi dan skala gelombang secara vertikal.
Osiloskop memiliki pula pengendali untuk mengatur masukan coupling dan kondisi
sinyal lainnya yang dibahas pada bagian ini. Gambar 1 menunjukkan tampilan panel
depan dan menu on-screen untuk kontrol vertikal.
Kontrol Vertikal
Tombol Posisi
Tombol posisi vertikal digunakan untuk menggerakkan gambar gelombang pada layar ke
arah atas atau ke bawah.
Tombol Volts / Div
Tombol Volts / div menagtur skala tampilan pada arah vertikal. Pemilihan posisi.
Misalkan tombol Volts/Div diputar pada posisi 5 Volt/Div, dan layar monitor terbagi atas
8 kotak (divisi) arah vertikal. Berarti, masing-masing divisi (kotak) akan menggambarkan
ukuran tegangan 5 volt dan seluruh layar dapat menampilkan 40 volt dari dasar sampai
atas. Jika tombol tersebut berada pada posisi 0.5 Volts/dDiv, maka layar dapat
menampilkan 4 volt dari bawah sampai atas, dan seterusnya. Tegangan maksimum yang
dapat ditampilkan pada layar adalah nilai skala yang ditunjukkan pada tombol Volts/Div
dikali dengan jumlah kotak vertikal. Jika probe yg digunakan menggunakan faktor
pelemahan 10x, maka tegangan yang terbaca harus dikalikan 10.
Seringkali skala Volts/Div dilengkapi dengan tombol variabel penguatan( variable gain)
atau fine gain control. Tombol ini digunakan untuk melakukan kalibrasi tegangan.
Masukan Coupling
Coupling merupakan metoda yang digunakan untuk menghubungkan sinyal elektrik dari
suatu sirkuit ke sirkuit yang lain. Pada kasus ini, masukan coupling merupakan
penghubung dari sirkuit yang sedang di tes dengan osiloskop. Coupling dapat
ditentukan/diset ke DC, AC, atau ground. Coupling AC menghalangi sinyal komponen
DC sehingga terlihat bentuk gelombang terpusat pada 0 volts. Gambar 2 mengilustrasikan
perbedaan ini. Coupling AC berguna ketika seluruh sinyal (arus bolak balik dan searah)
terlalu besar sehingga gambarnya tidak dapat ditampilkan secara lengkap.
Masukan coupling AC dan DC
Setting ground memutuskan hubungan sinyal masukan dari sistem vertikal, sehingga 0
volts terlihat pada layar. Dengan masukan coupling tang di-ground kan dan auto trigger
mode (mode picu otomatis), terkihat garis horisontal pada layar yang menggambarkan 0
volts. Pergantian dari DC ke ground dan kemudian baik lagi berguna untuk pengukuran
tingkat sinyal tegangan.
Filter Frekuensi
Kebanyakan osiloskop dilengkapi dengan rangkaian filter frekuensi. Dengan membatasi
frekuensi sinyal yang boleh masuk memungkinkan untuk mengurangi noise/gangguan
yang kadang-kadang muncul pada tampilan gelombang, sehingga didapat tampilan sinyal
yang lebih baik.
Pembalik Polaritas
Kebanyakan osiloskop dilengkapi dengan pembalik polaritas sinyal, sehingga tampilan
gambar berubah fasanya 180 derajad.
Alternate and Chop Display
Pada osiloskop analog, misal dua kanal, ada dua cara untuk menampilkan sinyal
gelombang secara bersamaan. Mode bolak-balik (alternate) menggambar setiap kanal
secara bergantian. Mode ini digunakan dengan kecepatan sinyal dari medium sampai
dengan kecepatan tinggi, ketika skala times/div di set pada 0.5 ms atau lebih cepat.
Mode chop menggambar bagian-bagian kecil pada setiap sinyal ketika terjadi pergantian
kanal. Karena pergantian kanal terlalu cepat untuk diperhatikan, sehingga bentuk
gelombang tampak kontinu. Untuk mode ini biasanya digunakan dengan sinyal lambat
dengan kecepatan sweep 1ms per bagian atau kurang. Gambar 3 menunjukkan perbedaan
antara 2 mode tersebut. Seringkali berguna untuk melihat sinyal dengan ke dua cara,
Untuk meyakinkan didapat pandangan terbaik, cobalah kedua cara tersebut.
8. Pengukuran Fasa
Bagian pengontrol horizontal memiliki mode XY sehingga kita dapat menampilkan
sinyal input dibandingkan dengan dasar waktu pada sumbu horizontal. (Pada beberapa
osiloskop digital digunakan mode setting tampilan).
Fase gelombang adalah lamanya waktu yang dilalui dimulai dari satu loop hingga awal
dari loop berikutnya. Diukur dalam derajat. Phase shift menjelaskan perbedaan dalam
pewaktuan antara dua atau lebih sinyal periodik yang identik.
Salah satu cara mengukur beda fasa adalah menggunakan mode XY. Yaitu dengan
memplot satu sinyal pada bagian vertikal(sumbu Y) dan sinyal lain pada sumbu
horizontal(sumbu X). Metoda ini akan bekerja efektif jika kedua sinyal yang digunakan
adalah sinyal sinusiodal. Bentuk gelombang yang dihasilkan adalah berupa gambar yang
disebut pola Lissajous(diambil dari nama seorang fisikawan asal Perancis Jules Antoine
Lissajous dan diucapkan Li-Sa-Zu). Dengan melihat bentuk pola Lissajous kita bisa
menentukan beda fasa antara dua sinyal. Juga dapat ditentukan perbandinga frekuensi.
Gambar di bawah ini memperlihatkan beberapa pola Lissajous denagn perbandingan
frekuensi dan beda fasa yang berbeda-beda.
Pola Lissajous
Bagian ini telah menjelaskan dasar-dasar teknik pengukuran. Pengukuran lainnya
membutuhkan setting up osiloskop untuk mengukur komponen listrik pada tahapan lebih
mendalam,melihat noise pada sinyal, membaca sinyal transien, dan masih banyak lagi
aplikasi lainnya. Teknik pengukuran yang akan kita gunakan bergantung jenis
aplikasinya, tetapi kita telah mempelajari cukup banyak untuk seorang pemula. Praktek
menggunakan osiloskop dan bacalah lebih banyak mengenai hal ini. Dengan terbiasa
maka pengoperasian dan pengukuran akan menjadi lebih mudah.
9. Pengukuran Waktu dan Frekuensi
Ambil waktu pengukuran dengan menggunakan skala horizontal pada osiloskop.
Pengukuran waktu meliputi perioda, lebar pulsa(pulse width), dan waktu dari pulsa.
Frekuensi adalah bentuk resiprok dari perioda, jadi dengan mengukur perioda frekuensi
akan diketahui, yatu satu per perioda. Seperti pada pengukuran tegangan, pengukuran
waktu akan lebih akurat saat meng-adjust porsi sinyal yang akan diukur untuk mengatasi
besarnya area pada layar. Ambil pengukuran waktu sepanjang garis horizontal pada
tengah-tengah layar, atur time/div untuk memperoleh pengukuran yang lebih akurat.
(Lihat gambar berikut .)
Pengukuran Waktu Pada Skala Tengah Horizontal dan contoh animasi penggunaan
pengaturan waktu
Pada banyak aplikasi, informasi mendetil tentang pulsa sangatlah penting. Pulsa bisa
mengalami distorsi dan menyebabkan rangkaian digital menjadi malfungsi, dan
pewaktuan pulsa pada jalannya seringkali signifikan.
Pengukuran standard pulsa adalah mengenai pulse width dan pulse rise time. Rise time
adalah waktu yang diperlukan pulsa saat bergerak dari tegangan low ke high. Dengan
aturan pengukuran rise time ini diukur dari 10% hingga 90% dari tegangan penuh pulsa.
Hal ini mengeliminasi ketidakteraturan pada sudut transisi pulsa. Hal ini juga
menjelaskan kenapa pada kebanyakan osiloskop memiliki 10% hingga 90% penandaan
pada layarnya. Lebar pulsa adalah lamanya waktu yang diperlukan saat bergerak dari low
ke high dan kembali ke low lagi. Dengan aturan lebar pulsa terukur adalah 50% tegangan
penuh. Untuk lebih jelas anda lihat gambar berikut :
Titik Pengukuran Waktu dan Pulsa
Pengukuran pulsa seringkali memerlukan penalaan yang baik yaitu trigerring. Untuk
lebih meguasai pengukuran pulsa, anda harus mempelajari bagaimana menggunakan
trigger hold off untuk mengeset osiloskop digital intuk menangkap pretrigger data,
sebagaimana yang telah dijelaskan sebelumnya pada sesi pembahasan kontrol
No comments:
Post a Comment
Terima kasih atas komentar yang anda sampaikan , sehingga dapat menambah wawasan saya sebagai penulis dan membuat blog ini semakin berguna banyak orang