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 vertical (Y) merepresentasikan tegangan V, pada sumbu horisontal(X) menunjukkan besaran waktu t.
Berdasarkan cara kerjanya, osiloskop dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu:
1. Osiloskop Analog
Cara kerjanya menggunakan tegangan yang diukur untuk menggerakkan berkas elektron dalam tabung gambar ke atas atau ke bawah sesuai dengan bentuk gelombang yang diukur. Pada layar osiloskop dapat langsung ditampilkan bentuk gelombang tersebut.
2. Osiloskop Digital
Cara kerjanya yaitu dengan mencuplik bentuk gelombang yang diukur dan dengan menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah besaran tegangan yang dicuplik menjadi besaran digital. Isyarat digital ini kemudian direka ulang menjadi bentuk gelombang seperti aslinya yang hasilnya dapat ditampilkan pada layar.
Fungsi Osiloskop
Secara umum osiloskop berfungsi untuk menganalisa besaran yang berubah-ubah terhadap waktu yang ditampilkan pada layar, untuk melihat bentuk sinyal yang sedang diamati. Dengan Osiloskop maka kita dapat mengetahui berapa frekuensi, periode dan tegangan dari sinyal. Dengan sedikit penyetelan kita juga bisa mengetahui beda fasa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran. Ada beberapa kegunaan osiloskop lainnya, yaitu:
1. Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu.
2. Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi.
3. Mengecek jalannya suatu sinyal pada sebuah rangakaian listrik.
4. Membedakan arus AC dengan arus DC.
Osiloskop terdiri dari dua bagian utama yaitu display dan panel kontrol. Display menyerupai tampilan layar televisi hanya saja tidak berwarna warni dan berfungsi sebagai tempat sinyal uji ditampilkan. Pada layar ini terdapat garis-garis melintang secara vertikal dan horizontal yang membentuk kotak-kotak dan disebut div. Arah horizontal mewakili sumbu waktu dan garis vertikal mewakili sumbu tegangan. Panel kontrol berisi tombol-tombol yang bisa digunakan untuk menyesuaikan tampilan di layar.
Pada umumnya osiloskop terdiri dari dua kanal yang bisa digunakan untuk melihat dua sinyal yang berlainan, sebagai contoh kanal satu untuk melihat sinyal masukan dan kanal dua untuk melihat sinyal keluaran.
Ada beberapa jenis tegangan gelombang yang akan diperlihatkan pada layar monitor osiloskop, yaitu:
1. Gelombang sinusoida
2. Gelombang blok
3. Gelombang segitiga.
Prinsip Kerja Osiloskop
Prinsip kerja osiloskop yaitu menggunakan layar katoda. Dalam osiloskop terdapat tabung panjang yang disebut tabung sinar katode atau Cathode Ray Tube (CRT). Secara prinsip kerjanya ada dua tipe osiloskop,yakni tipe analog (ART-analog real time oscilloscope) dan tipe digital(DSO-digital storage osciloscope),masing-masing memiliki kelebihan dan keterbatasan. Para insinyur, teknisi maupun praktisi yang bekerja di laboratorium perlu mencermati karakter masing-masing agar dapat memilih dengan tepat osiloskop mana yang sebaiknya digunakan dalam kasus-kasus tertentu yang berkaitan dengan rangkaian elektronik yang sedang diperiksa atau diuji kinerjanya.
Osiloskop Analog
Osiloskop analog menggunakan tegangan yang diukur untuk menggerakkan berkas electron dalam tabung sesuai bentuk gambar yang diukur. Pada layar osiloskop langsung ditampilkan bentuk gelombang tersebut. Osiloskop tipe waktu nyata analog (ART) menggambar bentuk-bentuk gelombang listrik dengan melalui gerakan pancaran elektron (electron beam) dalam sebuah tabung sinar katoda (CRT -cathode ray tube) dari kiri ke kanan.Osiloskop analog pada prinsipnya memiliki keunggulan seperti; harganya relatif lebih murah daripada osiloskop digital, sifatnya yang realtime dan pengaturannya yang mudah dilakukan karena tidak ada tundaan antara gelombang yang sedang dilihat dengan peragaan di layar, serta mampu meragakan bentuk yang lebih baik seperti yang diharapkan untuk melihat gelombang-gelombang yang kompleks,misalnya sinyal video di TV dan sinyal RF yang dimodulasi amplitudo. Keterbatasanya adalah tidak dapat menangkap bagian gelombang sebelum terjadinya event picu serta adanya kedipan (flicker) pada layar untuk gelombang yang frekuensinya rendah(sekitar 10-20 Hz).
Penjelasan untuk skema prinsip kerja osiloskop analog:
- Saat kita menghubungkan probe (kabel penghubung yang ujungnya diberi penjepit) ke sebuah rangkaian, sinyal tegangan mengalir dari probe menuju ke pengaturan vertikal dari sebuah sistem osiloskop (Vertical System), sebuah attenuator akan melemahkan sinyal tegangan input sedangkan amplifier akan menguatkan sinyal tegangan input. Pengaturan ini ditentukan oleh kita saat menggerakkan kenop "Volt/Div" pada user interface Osiloskop.
- Tegangan yang keluar dari sistem vertikal lalu diteruskan menuju pelat defleksi vertikal pada sebuah CRT (Catode Ray Tube), sinyal tegangan yang dimasukkan ke pelat ini nantinya akan digunakan oleh CRT untuk menggerakkan berkas-berkas elektron secara bidang vertikal saja (ke atas atau ke bawah).
- Sampai point ini dapat disimpulkan bahwa sistem vertikal pada osiloskop analog berfungsi untuk mengatur penampakan amplitudo dari sinyal yang diamati.
- Selanjutnya sinyal masuk ke dalam pelat defleksi vertikal. Sinyal tegangan yang teraplikasikan disini menyebabkan berkas-berkas elektron bergerak. Tegangan positif mengakibatkan berkas elektron bergerak ke atas, sedangkan tegangan negatif menyebabkan elektron terdorong ke bawah.
- Sinyal yang keluar dari vertical system tadi juga diarahkan ke trigger system untuk memicusweep generator dalam menciptakan apa yang disebut dengan "Horizontal Sweep" yaitu pergerakan elektron secara sweep - menyapu ke kiri dan ke kanan - dalam dimensi horizontal atau dengan kata lain adalah sebuah ungkapan untuk aksi yang menyebabkan elektron untuk bergerak sangat cepat menyeberangi layar dalam suatu interval waktu tertentu. Pergerakan elektron yang sangat cepat (dapat mencapai 500,000 kali per detik) inilah yang menyebabkan elektron tampak seperti garis pada layar (misalnya seperti daun kipas pada kipas angin yang tampak seperti lingkaran saja saat berputar).
- Pengaturan berapa kali elektron bergerak menyebrangi layar inilah yang dapat kita anggap sebagai pengaturan Periode/Frekuensi yang tampak pada layar, bentuk konkretnya adalah saat kita menggerakkan kenop Time/Div pada Osiloskop.
- Pengaturan bidang vertikal dan horizontal secara bersama-sama akhirnya dapat mempresentasikan sinyal tegangan yang diamati ke dalam bentuk grafik yang dapat kita lihat pada layar CRT.
Tahapan Penyetaraan (Kalibrasi) Osiloskop Analog
- Sesuaikan tegangan masukan sumber daya AC 220 yang ada di belakang osiloskop sebelum kabel daya AC dimasukkan stop kontak PLN.
- Nyalakan osiloskop dengan menekan tombol power.
- Set saluran pada tombol CH1.
- Set mode pada Auto.
- Atur intensitas, jangan terlalu terang pada tombol INTEN.
- Atur posisi berkas cahaya horizontal dan vertikal dengan mengatur tombol yang bernama horizontal dan vertikal.
- Set level mode pada tengah-tengah (-) dan (+).
- Set tombol tegangan (volt/div) bertanda V pada 2 V, sesuaikan dengan memperkirakan terhadap tegangan masukan
- Pasang probe pada salah satu saluran, (misal CH1) dengan tombol pengalih AC/DC pada kedudukan AC.
- Atur saklar/switch pada pegangan probe dengan posisi pengali 1x.
- Tempelkan ujung probe pada titik kalibrasi.
- Atur Time/Div pada posisi 1 ms agar tampak kotak-kotak garis yang cukup jelas.
- Setelah tahapan 11, osiloskop siap digunakan untuk mengukur tegangan.
Osiloskop Digital (DSO)
Jika dalam osiloskop analog gelombang yang akan ditampilkan langsung diberikan ke rangkaian vertikal sehingga berkesan “diambil” begitu saja (real time), maka dalam osiloskop digital, gelombang yang akan ditampilkan lebih dulu disampling (dicuplik) dan didigitalisasikan. Osiloskop kemudian menyimpan nilai-nilai tegangan ini bersama sama dengan skala waktu gelombangnya di memori. Pada prinsipnya, osiloskop digital hanya mencuplik dan menyimpan demikian banyak nilai dan kemudian berhenti. Ia mengulang proses ini lagi dan lagi sampai dihentikan.
Beberapa DSO memungkinkan untuk memilih jumlah cuplikan yang disimpan dalam memori per akuisisi (pengambilan) gelombang yang akan diukur.Seperti ART, DSO melakukan dalam satu event pemicuan. namun demikian ia secara rutin memperoleh, mengukur dan menyimpan sinyal masukan, mengalirkan nilainya melalui memori dalam suatu proses kerja dengan cara; pertama yang disimpan, yang pertama pula yang akan dikeluarkan, sambil menanti picu terjadi. Sekali osiloskop ini mengenali event picu yang didefinisikan oleh penggunanya, osiloskop mengambil sejumlah cuplikan yang kemudian mengirimkan informasi gelombangnya ke peraga (layar). Karena kerja pemicuan yang demikian ini, ia dapat menyimpan dan meragakan informasi yang diperoleh sebelum picu (pretrigger) sampai 100 persen dari lokasi memori yang disediakan.
komponen dari osiloskop analog
Fungsi masing-masing bagian yaitu;
No
|
Bagian-Bagian Osiloskop
|
Fungsi
|
1
|
Volt atau div
|
Untuk mengeluarkan tegangan AC,mengatur berapa nilai tegangan yang diwakili oleh satu div di layar.
|
2
|
CH1 (Input X)
|
Untuk memasukkan sinyal atau gelombang yang diukur atau pembacaan posisi horizontal,
Terminal masukan pada saat pengukuran pada CH 1 juga digunakan untuk kalibrasi.
Jika signal yang diukur menggunakan CH 1, maka posisi switch pada CH 1 dan berkas yang nampak pada layar hanya ada satu.
|
3
|
AC-DC
|
Untuk memilih besaran yang diukur,
Mengatur fungsi kapasitor kopling di terminal masukan osiloskop. Jika tombol pada posisi AC maka pada terminal masukan diberi kapasitor kopling sehingga hanya melewatkan komponen AC dari sinyal masukan. Namun jika tombol diletakkan pada posisi DC maka sinyal akan terukur dengan komponen DC-nya dikutsertakan.
Posisi AC = Untuk megukur AC, objek ukur DC tidak bisa diukur melalui posisi ini, karena signal DC akan terblokir oleh kapasitor.
Posisi DC = Untuk mengukur tegangan DC danmasukan-masukan yang lain.
|
4
|
Ground
|
Untuk memilih besaran yang diukur.
Digunakan untuk melihat letak posisi ground di layar.
|
5
|
Posisi Y
|
Untuk mengatur posisi garis atau tampilan dilayar atas bawah.
Untuk menyeimbangkan DC vertical guna pemakaian channel 1 atau (Y).
Penyetelan dilakukan sampai posisi gambar diam pada saat variabel diputar.
|
6
|
Variabel
|
Untuk kalibrasi osiloskop.
|
7
|
Selektor pilih
|
Untuk memilih Chanel yang diperlukan untuk pengukuran.
|
8
|
Layar
|
Menampilkan bentuk gelombang
|
9
|
Inten
|
Mengatur cerah atau tidaknya sinar pada layar Osiloskop. Diputar ke kiri untuk memperlemah sinar dan diputar ke kanan untuk memperterang.
|
10
|
Rotatin
|
Mengatur posisi garis pada layar,
Mengatur kemiringan garis sumbu Y=0 di layar
|
11
|
Fokus
|
Menajamkan garis pada layer untuk mendapatkan gambar yang lebih jelas, digunakan untuk mengatur fokus.
|
12
|
Position X
|
Mengatur posisi garis atau tampilan kiri dan kanan. untuk mengatur posisi normal sumbu X (ketika sinyal masukannya nol).
Untuk menyetel kekiri dan kekanan berkas gambar (posisi arah horizontal) Switch pelipat sweep dengan menarik knop, bentuk gelombang dilipatkan 5 kali lipat kearah kiri dan kearah kanan usahakan cahaya seruncing mungkin.
|
13
|
Sweep time/div
|
Digunakan untuk mengatur waktu periode (T) dan Frekwensi (f), mengatur berapa nilai waktu yang diwakili oleh satu div di layar
Sakelar putar untuk memilih besarnya tegangan per cm (volt/div) pada layar CRT, ada II tingkat besaran tegangan yang tersedia dari 0,01 v/div s.d 20V/div
Yaitu untuk memilih skala besaran waktu dari suatu priode atau pun square trap Cm (div) sekitar 19 tingkat besaran yang tersedia terdiri dari 0,5 s/d 0,5 second.pengoperasian X-Y didapatkan dengan memutar penuh kearah jarum jam. Perpindahan Chop-ALT-TVV-TVH. secara otomatis dari sini. Pembacaan kalibrasi sweep time/div juga dari sini dengan cara variabel diputar penuh se arah jarum jam.
|
14
|
Mode
|
Untuk memilih mode yang ada
|
15
|
Variabel
|
Untuk kalibrasi waktu periode dan frekwensi.
Untuk mengontrol sensitifitas arah vertical pada CH 1 (Y) pada putaran maksimal ke arah jarum jam (CAL) gunanya untuk mengkalibrasi mengecek apakah Tegangan 1 volt tepat 1 cm pada skala layar CRT.
Digunakan untuk menyetel sweeptime pada posisi putaran maksimum arah jarum jam. (CAL) tiap tingkat dari posisi dalam keadaan terkalibrasi .
|
16
|
Level
|
Menghentikan gerak tampilan layar.
|
17
|
Exi Trigger
|
Untuk trigger dari luar.
|
18
|
Power
|
Untuk menghidupkan Osiloskop.
|
19
|
Cal 0,5 Vp-p
|
Kalibrasi awal sebelum Osiloskop digunakan.
|
20
|
Ground
|
Digunakan untuk melihat letak posisi ground di layer, ground Osiloskop yang dihubungkan dengan ground yang diukur.
|
21
|
CH2 ( input Y )
|
Untuk memasukkan sinyal atau gelombang yang diukur atau pembacaan Vertikal.
Jika signal yang diukur menggunakan CH 2, maka posisi switch pada CH 2 dan berkas yang nampak pada layar hanya satu.
|
Komponen Osiloskop Digital
PANEL DEPAN
|
PANEL BELAKANG
| ||||
No.
|
Nama
|
Fungsi
|
No.
|
Nama
|
Fungsi
|
1
|
Power On/Off
|
Menyalakan atau mematikan DSO BK-2542B
|
1
|
Security loops
|
Keamanan (Non Teknis)
|
2
|
LCD Display Screen
|
Menampilkan sinyal dan parameter terukur
|
2
|
Carrying Handle
|
Alat bantu untuk memindahkan osiloskop
|
3
|
Carrying Handle
|
Alat bantu untuk memindahkan osiloskop
|
3
|
Power On/Off
|
Menyalakan atau mematikan DSO BK-2542B
|
4
|
Menu On/Off
|
Menampilkan atau menyembunyikan menu
|
4
|
AC Line Input
|
Terminal kabel power dari sumber AC/PLN
|
5
|
Adjusment Knob
|
Memilih item atau merubah nilai parameter terpilih
|
5
|
Pass/Fail Output
|
Mengeluarkan sinyal sisa pemfilteran
|
6
|
Auto Set
|
Pen-skalaan otomatis kanal yang dipilih
|
6
|
LAN Interface Port
|
Terminal untuk kabel LAN
|
7
|
Utility & Save/Load
|
Akses I/O/Languange/Print Setup dan Penyimpanan
|
7
|
RS232 Serial Interface Port
|
Terminal untuk kabel jenis serial
|
8
|
Measure & Cursor
|
Pengukuran nilai parameter secara otomatis atau manual
|
8
|
USB Device Interface Port
|
Terminal untuk komunikasi dengan port USB PC
|
9
|
Acquire & Display
|
Pengaturan proses akuisisi dan tampilan pada DSO
|
9
|
Rear Rubber Feet
|
Penyangga osiloskop (Non Teknis)
|
10
|
Run Control
|
Menjalankan atau menghentikan akuisisi sinyal
|
10
|
Ventilation Fan
|
Pendingin utama DSO
|
11
|
Trigger Control
|
Mengatur mekanisme trigger pada sinyal
| |||
12
|
Shortcut & Local
|
Mempercepat tahap tertentu (optional)
| |||
13
|
Horizontal Control
|
Mengatur mekanisme pengukuran pada sumbu X
| |||
0 Response to "prinsip kerja osiloskop"
Post a Comment