Osiloskop

Osiloskop yaitu alat ukur elektronika yang bisa memetakan atau memproyeksikan sinyal listrik dan frekuensi jadi gambar grafik, supaya bisa dibaca dam mudah dipelajari.

Dengan memakai Osiloskop, kamu bisa mengamati dan menganalisa bentuk gelombang dari sinyal listrik atau frekuensi dalam suatu rangkaian elektronika.

Umumnya, Osiloskop bisa menampilkan grafik dua dimensi (2D) dengan waktu pada sumbu X dan tegangan pada sumbu Y.

Osiloskop banyak sekali dipakai pada industri-industri seperti penelitian, sains, engineering, medikal dan telekomunikasi.


Fungsi Osiloskop

Fungsi Osiloskop

Banyak sekali fungsi yang ada pada sebuah Osiloskop, diantaranya sebagai berikut:

  1. Buat menyelidiki gejala yang bersifat periodik
  2. Buat melihat bentuk gelombang kotak dari tegangan
  3. Buat menganalisis gelombang dan fenomena lain dalam rangkaian elektronika
  4. Bisa melihat amplitudo tegangan, periode, frekuensi dari sinyal yang gak diketahui
  5. Buat melihat harga – harga momen tegangan dalam bentuk sinus ataupun bukan sinus
  6. Dipakai buat menganalisa tingkah laku besaran yang berubah – ubah terhadap waktu, yang ditampilkan pada layar
  7. Mengetahui beda fasa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran.
  8. Mengukur keadaan perubahan aliran (phase) dari sinyal input
  9. Mengukur Amlitudo Modulasi yang dihasilkan oleh pemancar radio dan generator  pembangkit sinyal
  10. Mengukur tegangan AC/DC dan menghitung frekuensi.

Jenis – Jenis Osiloskop

Saat ini, ada 2 jenis Osiloskop yaitu Osiloskop Analog dan Osiloskop Digital. Nah, dibawah ini aku mau menjelaskan satu persatu dari jenis Osiloskop tersebut. Simak yuk!

1. Osiloskop Tabung Kaca

Osiloskop Tabung Kaca

Osiloskop jenis tabung kaca tersebut layarnya terbuat dari tabung CRT (Cathode Ray Tube) dan Osiloskop jenis ini sering dikenal/dibilang sebagai Osiloskop Analog.

Osiloskop ini merupakan pengembangan dari osiloskop yang paling pertama dikembangkan dan osiloskop ini mempunyai respon terhadap signal lebih cepat, dibandingkan dengan osiloskop digital.

 

2. Osiloskop LCD

Osiloskop LCD

Osiloskop ini merupakan osiloskop yang lebih maju dan udah memakai layar LCD yang lebih ringan dan Osiloskop tersebut lebih dikenal dengan Osiloskop Digital.

Kelebihan osiloskop digital yaitu kemampuannya dalam menentukan bandwidth yang lebih fleksibel.

Nah, osiloskop jenis digital atau LCD ini bisa dibagi secara spesifik menjadi 4 macam, diantaranya yaitu:

  1. Osiloskop Sampling Digital
  2. Osiloskop Portabel
  3. Osiloskop Berbasis Komputer (PC)
  4. Osiloskop Signal Campuran.

 

Bagian – Bagian Osiloskop

Bagian - Bagian Osiloskop

Ada banyak sekali bagian-bagian yang ada pada sebuah Osiloskop, berikut penjelasan lengkapnya.

  1. Volt atau div fungsinya buat mengeluarkan tegangan AC.
  2. CH1 (Input X) fungsinya buat memasukkan sinyal atau gelombang yang diukur atau pembacaan posisi horisontal.
  3. AC-DC fungsinya buat memilih besaran yang diukur.
  4. Ground fungsinya buat memilih besaran yang diukur.
  5. Posisi Y fungsinya buat mengatur posisi garis atau tampilan dilayar atas bawah.
  6. Variabel fungsinya buat kalibrasi osiloskop.
  7. Selektor pilih fungsinya buat memilih Channel yang diperlukan untuk pengukuran.
  8. Layar fungsinya buat menampilkan bentuk gelombang.
  9. Inten fungsinya buat mengatur cerah atau tidaknya sinar pada layar Osiloskop.
  10. Rotatin fungsinya buat mengatur posisi garis pada layar.
  11. Fokus fungsinya buat menajamkan garis pada layar.
  12. Position X fungsinya buat mengatur posisi garis atau tampilan kiri dan kanan.
  13. Sweep time/ div dipakai buat mengatur waktu periode (T) dan Frekwensi ( f ).
  14. Mode fungsinya buat memilih mode yang ada.
  15. Variabel fungsinya buat kalibrasi waktu periode dan frekuensi.
  16. Level fungsinya buat menghentikan gerak tampilan layar.
  17. Exi Trigger fungsinya buat trigger dari luar.
  18. Power fungsinya buat menghidupkan Osiloskop.
  19. Cal 0,5 Vp-p fungsinya buat kalibrasi awal sebelum Osciloskop dipakai.
  20. Ground Osiloskop yang dihubungkan dengan ground yang diukur.
  21. CH2 ( input Y ) fungsinya buat memasukkan sinyal atau gelombang yang diukur atau pembacaan Vertikal.

 

Karakteristik Pengukuran Osiloskop

Karakteristik Pengukuran Osiloskop

Kebanyakan Osiloskop, juga dilengkapi dengan alat pengukuran yang bisa mengukur sebuah frekuensi, amplitudo dan karakteristik gelombang sinyal listrik.

Secara umum, Osiloskop bisa mengukur karakteristik berbasis waktu (Time) dan karakteristik yang berbasis tegangan (Voltage). Berikut penjelasannya!

 

1. Karakteristik Berbasis Waktu (Time)

a. Frekuensi dan Periode

Frekuensi yaitu jumlah getaran yang dihasilkan selama 1 detik yang dinyatakan dengan Hertz.

Sedangkan, periode adalah kebalikan dari Frekuensi, yaitu waktu yang dibutuhkan buat menempuh 1 kali getaran yang biasanya dilambangkan dengan t dengan satuan detik.

Kemampuan Osiloskop dalam mengukur maksimum Frekuensi beda-beda tergantung pada tipe osiloskop yang dipakai. Ada yang bisa mengukur 100 MHz, 20 MHz, ada yang cuma bisa mengukur 5 MHz.

b. Duty Cycle (Siklus Kerja)

Duty cycle merupakan perbandingan waktu saat sinyal mencapai kondisi ON dan saat mencapai kondisi OFF dalam satu periode sinyal.

Dengan kata lain, Duty Cycle atau siklus kerja yaitu perbandingan lama kondisi ON dan kondisi OFF dalam suatu sinya pada setiap periode.

c. Rise dan Fall Time

Rise time merupakan waktu perubahan sinyal (durasi) dari sinyal rendah ke sinyal yang lebih tinggi.

Contohnya dari 0 volt ke 10 volt.

Sedangkan, Fall time merupakan waktu perubahan sinyal (durasi) dari sinyal tinggi ke sinyal yang rendah.

Contohnya dari 10 volt ke 0 volt.

Karakteristik ini sangat penting dalam mengukur sebuah respon suatu rangkaian terhadap sinyalnya cuy!

 

2. Karakteristik Berbasis Tegangan (Voltage)

a. Amplitudo

Amplitudo merupakan ukuran besarnya suatu sinyal atau biasanya disebut dengan tingginya puncak gelombang.

Ada beberapa cara dalam pengukuran Amplitudo yang diantaranya yaitu pengukuran dari Puncak tertinggi ke Puncak terendah (Vpp), ada juga yang mengukur salah satu puncaknya aja baik yang tertinggi atau yang terendah dengan sumbu X atau 0V.

b. Tegangan Maksimum dan Minimum

Osiloskop bisa dengan mudah menampilkan Tegangan maksimum dan minimum suatu rangkaian elektronika.

c. Tegangan Rata -Rata

Osiloskop bisa melakukan perhitungan terhadap tegangan sinyal yang diterimanya dan menampilkan hasil tegangan rata – rata sinyal tersebut.

 

 

Kinerja dan Spesifikasi Osiloskop

Kinerja dan Spesifikasi Osiloskop

Gak semua Osiloskop mempunyai kinerja yang sama, loh! Hal ini tergantung pada spesifikasi Osiloskop tersebut.

Beberapa spesifikasi penting pada Osiloskop yang menentukan kinerja Osiloskop, diantaranya sebagai berikut:

1. Bandwidth (Lebar Pita)

Bandwith berfungsi buat menentukan rentang frekuensi yang bisa diukur oleh Osiloskop. Contohnya 100 MHz, 20 MHz atau 10 MHz.

 

2. Analog dan Digital

Osiloskop bisa digolongkan jadi 2 jenis, yaitu Osiloskop Analog dan Osiloskop Digital.

Osiloskop analog memakai tegangan yang diukur buat menggerak berkas elektron dalam tabung gambar, buat menampilkan bentuk gelombang yang diukur.

 

Osiloskop digital memakai Analog to Digital Corverter (ADC) buat mengubah besaran tegangan jadi besaran digital.

Umumnya, Osiloskop analog punya lebar pita atau bandwidth yang lebih rendah, fitur lebih sedikit dibandingkan dengan Osiloskop digital. Tapi, Osiloskop analog mempunyai respon yang lebih cepat.

 

3. Jumlah Channel (Kanal)

Osiloskop yang bisa membaca lebih dari satu sinyal dalam waktu yang sama dan menampilkannya di layar secara simultan.

Kemampuan tersebut tergantung pada jumlah kanal yang dimiliki. Umumnya, Osiloskop yang ditemukan dipasaran mempunyai 2 atau 4 kanal.

 

4. Sampling Rate

Sampling Rate ini, gunanya cuma buat Osiloskop Digital yaitu berapa kali sinyal itu dibaca dalam satu detik.

 

5. Rise Time

Spesifikasi rise time pada Osiloskop menunjukkan seberapa cepat Osiloskop tersebut dalam mengukur perubahan sinyal naik dari yang terendah ke yang tertinggi.

 

6. Maximum Input Voltage

Setiap peralatan elektronik mempunyai batas tegangan Inputnya, gak terkecuali Osiloskop. Kalo sinyal melebihi batas tegangan yang ditentukan, Osiloskop tersebut akan menjadi rusak karenanya.

 

7. Vertical Sensitivity (Sensitivitas Vertikal)

Nilai Vertical Sensitivity menunjukan kemampuan penguatan vertikal buat memperkuat sinyal lemah pada Osiloskop. Vertical Sensitivity ini diukur dengan satuan Volt per div.

 

8. Time Base

Time Base menunjukan kisaran Sensitivitas pada Horisontal atau Sumbu Waktu. Nilai Time base diukur dengan satuan second  per div.

 

9. Input Impedance

Impedansi Input dipakai pada saat pengukuran Frekuensi tinggi. Kita juga dapat memakai Probe Osiloskop buat kompensasi Impedansi yang kurang.


 

Cara Mengkalibrasi Osiloskop

Cara Mengkalibrasi Osiloskop

Cara buat mengkalibrasi sebuah Osiloskop yang akan dipakai buat mengukur sebuah tegangan, maka kamu harus perhatikan caranya beikut ini.

Cara Pertama

Yang harus kamu lakukan yaitu pengkalibrasian. Setelah kamu mengkoneksikan Osiloskop ke jaringan listrik dan menyalakan. Lalu, kamu amati pada layar monitor yang tampak dilayar yaitu harus garis lurus mendatar (kalo gak ada sinyal masukkan).

Cara Kedua

Kemudian kamu atur fokus, intensitas, kemiringan, position X dan position Y. Dengan mengatur posisi tersebut, kamu nantinya bisa mengamati hasil pengukuran dengan jelas dan akan mendapat hasil pengukuran dengan teliti.

Cara Ketiga

Lalu, pakai tegangan referensi yang ada di Osiloskop, maka kamu bisa melakukan pengkalibrasiaan sederhana.

Ada 2 tegangan referensi yang bisa dijadikan acuan, yaitu tegangan persegi 2 Vpp dan 0.2 Vpp dengan frekuensi 1 KHz.

Cara Keempat

Selanjutnya, kamu tempelkan probe pada terminal tegangan acuan, maka pada layar monitor akan muncul tegangan persegi.

Kalo yang dijadikan acuan adalah tegangan 2 Vpp, maka pada posisi 1 Volt/div (satu kotak vertikal mewakili tegangan 1 volt) harus ada nilai tegangan dari puncak ke puncak sebanyak 2 kotak dan buat time/div, 1/ms/div (satu kotak horizontal mewakili waktu 1 ms) harus ada satu gelombang buat satu kotak.

Apabila yang tampak pada layar belum tepat, maka perlu diatur pada potensio tengah di knob Volt/div atau pada potensio dengan label (var).


 

Cara Kerja Osiloskop

Cara Kerja Osiloskop

Komponen utama Osiloskop yaitu tabung sinar katoda ( CRT ). Prinsip kerja tabung sinar katoda yaitu Elektron dipancarkan dari katoda akan menumbuk bidang gambar yang dilapisi oleh zat yang bersifat flourecent.

Bidang gambar ini berfungsi sebagai anoda. Arah gerak elektron ini bisa dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik.

Umumnya, Osiloskop sinar katoda mengandung medan gaya listrik untuk mempengaruhi gerak elektron kearah anoda.

Medan listrik dihasilkan oleh lempeng kapasitor yang dipasang secara vertikal, maka akan terbentuk garis lurus vertikal dinding gambar.

Kemudian, kalo pada lempeng horizontal dipasang tegangan periodik, maka elektron yang pada mulanya bergerak secara vertikal, kini juga bergerak secara horizontal dengan laju tetap. Jadi, pada gambar terbentuk grafik sinusoidal.

Sebuah benda bergetar sekaligus secara harmonik, getaran harmonik (super  posisi) yang berfrekuensi dan mempunyai arah getar sama akan menghasilkan satu getaran harmonik baru berfrekuensi sama dengan amplitudo dan fase tergantung pada amplitudo dan frekuensi setiap bagian getaran harmonik tersebut.

Hal itu berdasarkan metode penambahan trigonometri atau lebih sederhananya lagi dengan memakai bilangan kompleks.

Kalau 2 getaran harmonik super posisi yang beda, frekuensi terjadi getaran yang gak lagi periodik.

Basis waktu secara periodik menggerakkan bintik cahaya dari kiri kekananmelalui permukaan layar.

Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan ke Y atau masukan vertikal osiloskop, menggerakkan bintik keatas dan kebawah sesuai dengan nilai tegangan yang dimasukkan.

Lalu, bintik tersebut menghasilkan jejak berkas gambar pada layar yang menunjukkan variasi tegangan masukan sebagai fungsi dari waktu.

Kalo tegangan masukan berkurang dengan laju yang cukup pesat, gambar akan kelihatan sebagai sebuah pola yang diam pada layar.

Avatar
Aditya Rangga

Pelajar yang insyaallah tidak pelit ilmu

Update : 17 Juni 2020 - Published : 20 Maret 2020

       

Tinggalkan komentar