SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 12
Downloaden Sie, um offline zu lesen
Bab5
Osiloskop
A. PENDAHULUAN
Pokok Bahasan :
Operasi Dasar CRO
Kontrol siloskop
Pengukuran Tegangan, frekuensi dan fasa
Pengukuran Pulsa
Gambar Lissajous
Tujuan Belajar :
Setelah mempelajari materi dalam bab ini, mahasiswa diharapkan mampu:
Mahasiswa mampu menjelaskan tentang operasi dasar CRO
Mahasiswa mampu menjelaskan tentang Kontrol siloskop
Mahasiswa mampu menjelaskan tentang Pengukuran Tegangan, frekuensi dan fasa
Mahasiswa mampu menjelaskan tentang Pengukuran Pulsa
Mahasiswa mampu menjelaskan tentang Gambar Lissajous
B. PEMBAHASAN MATERI AJAR
5.1 Operasi Dasar CRO
Osiloskop sinar katoda (cathode ray oscilloscope, selanjutnya disebut CRO)
adalah instrumen laboratorium yang sangat bermanfaat dan terandalkan yang
digunakan untuk pengukuran dan analisa bentuk-bentuk gelombang dan gejala lain
dalam rangkaian-rangkaian elektronik. Pada dasarnya CRO adalah alat pembuat grafik
atau gambar (plotter) X-Y yang sangat cepat yang memperagakan sebuah sinyal
masukan terhadap sinyal lain atau terhadap waktu. Pena ("stylus") plotter ini adalah
sebuah bintik cahayayang bergerak melalui permukaan layar dalam memberi
tanggapan terhadap tegangan-tegangan masukan.
Dalam pemakaian CRO yang biasa, sumbu X atau masukan horisontal
adalah tegangan tanjak (ramp voltage) linear yang dibangkitkan secara internal,
atau basis waktu (time base) yang secara periodik menggerakkan bintik cahaya dari
kiri ke kanun melalui permukaan layar. Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan ke
sumbu Y atau masukan vertikal CRO, menggerakkan bintik ke atas dan ke bawah
sesuai dengan nib I sesaat tegangan masukan. Selanjutnya bintik tersebut
Bab 5 Osiloskop
72
menghasilkan jejak berkas gamImi pada layar yang menunjukkan variasi tegangan
masukan sebagai fungsi dari waktu. Illlu tegangan masukan berulang dengan laju
yang cukup cepat, gambar akan kelihatan srfm gai sebuah pola yang diam pada layar.
Dengan demikian CRO melengkapi suatu mm pengamatan tegangan yang berubah
terhadap waktu.
Di samping tegangan, CRO dapat menyajikan gambaran visual dari berbagai
lt«w-mena dinamik melalui pemakaian transducer yang mengubah arus, tekanan,
rcgim^m, temperatur, percepatan, dan banyak besaran fisis lainnya menjadi
tegangan.
CRO digunakan untuk menyelidiki bentuk gelombang, peristiwa transien itatt
besaran lainnya yang berubah terhadap waktu dari frekuensi yang sangat rendah ke
fre-kuensi yang sangat tinggi. Pencatatan kejadian ini dapat dilakukan oleh kamera
khusus yang ditempelkan ke CRO guna penafsiran kuantitatif.
Prinsip-prinsip pada mana CRO bekerja dibahas lebih lanjut dalam bab-bab berikut.
Subsistem utama dari sebuah CRO untuk pemakaian umum ditunjukkan
pada diagram balok yang disederhanakan pada Gambar 27. Terdiri dari:
(a) Tabung sinar katoda (Cathode ray tube) atau CRT.
(b) Penguat vertikal (vertical amplifier).
(c) Saluran tunda (delay line).
(d) Generator basis waktu (time base generator).
(e) Penguat horisontal (horizontal amplifier).
(f) Rangkaian pemicu (trigger circuit).
(g) Sumber daya (power supply).
Tabung sinar katoda atau CRT merupakan jantung osiloskop, dengan yang
lainnya dari CRO terdiri dari rangkaian guna mengoperasikan CRT. Pada dasarnya,
CRT meng-hasilkan suatu berkas elektron yang dipusatkan secara tajam dan
dipercepat ke suatu ke-cepatan yang sangat tinggi. Berkas yang dipusatkan dan
dipercepat ini bergerak dari sumbernya (senapan elektron, electron gun) ke depan
CRT, di mana dia mejnbentur bahan fluoresensi yang melekat di permukaan CRT
(layar) bagian dalam dengan energi yang cukup untuk membuat layar bercahaya
dalam sebuah bintik kecil.
Selagi merambat dari sumbernya ke layar, berkas elektron lewat di antara
sepasang pelat defleksi vertikal dan sepasang pelat defleksi horisontal. Tegangan
yang dimasukkan ke pelat defleksi vertikal dapat menggerakkan berkas elektron
pada bidang vertikal sehingga bintik CRT bergerak ke atas dan ke bawah.
Tegangan yang dimasukkan ke pelat defleksi horisontal dapat menggerakkan
berkas pada bidang horisontal dan bintik CRT ini dari kiri ke kanan. Gerakan-
gerakan ini saling tidak bergantungan satu sama lain sehingga bintik CRT dapat
ditempatkan di setiap tempat pada layar dengan menghu-bungkan masukan
tegangan vertikal dan horisontal yang sesuai secara bersamaan.
Bab 5 Osiloskop
73
Gambar 27 Diagram blok dari sebuah osiloskop
Bentuk gelombang sinyal yang akan diamati pada layar CRT dihubungkan
ke masukan penguat vertikal (vertical amplifier). Penguatan ini disetel melalui
pelemasan masukan (input attenuator) yang telah terkalibrasi, yang biasanya diberi
tanda VOLTS/DIV. Keluaran dorong-tarik (push-pull) dari penguat dikembalikan
ke pelat defleksi vertikal melalui yang disebut saluran tunda (delay line) dengan
daya yang cukup untuk mengen-dalikan bintik CRT dalam arah vertikal.
Generator basis waktu atau generator penyapu (sweep generator)
membangkitkan sebuah gelombang gigi gergaji yang digunakan sebagai tegangan
defleksi horisontal dalam CRT. Bagian gelombang gigi gergaji yang menuju positif
adalah linear, dan laju kenaikan-nya disetel oleh suatu alat kokontrol di panel
dengan yang diberi tanda TIME/DIV. Tegangan gigi gergaji ini dikembalikan ke
penguat horisontal. Penguat ini berisi sebuah pembalik fasa (phase inverter) dan
menghasilkan dua gelombang keluaran simultan yaitu gigi gergaji yang menuju
positif (menaik) dan gigi gergaji yang menuju negatif (menu-run). Gigi gergaji
yang menuju positif dimasukkan ke pelat defleksi horisontal CRT se-belah kanan
dan gigi gergaji yang menuju negatif ke pelat defleksi sebelah kiri. Tegang-an-
tegangan ini menyebabkan berkas elektron melejang (menyapu) sepanjang layar
CRT dari kiri ke kanan, dalam satuan waktu yang dikokontrol oleh TIME/DIV.
Pemasukan tegangan defleksi ke kedua pasangan pelat secara bersamaan
menyebabkan bintik CRT meninggalkan bekas bayangan pada layar. Ini ditunjukkan
pada Gambar 28, di mana sebuah tegangan gigi gergaji atau tegangan penyapu
(sweep) dimasukkan ke
Bab 5 Osiloskop
74
Gambar 28. Bintik CRO menghasilkan jejak bayangan pada layar
Pelat horisontal dan sinyal gelombang sinus ke pelat vertikal. Karena
tegangan penyapu horisontal bertambah secara linear terhadap waktu, bintik CRT
bergerak sepanjang layar pada suatu kecepatan yang konstan dari kiri ke kanan.
Pada akhir penyapuan, bila tegangan gigi gergaji secara tiba-tiba turun dari harga
maksimalnya ke nol, bintik CRT kembali dengan cepat ke posisi awalnya di bagian
kiri layar dan tetap berada di sana sampai penyapuan baru dimulai. Bila sebuah
sinyal masukan dimasukkan secara bersa-maan dengan tegangan penyapuan
horisontal ke pelat defleksi vertikal, berkas elektron akan dipengaruhi oleh dua
gaya, yaitu satu dalam bidang horisontal menggerakkan bintik CRT sepanjang layar
pada suatu laju yang linear; dan satu dalam bidang vertikal yang menggerakkan
bintik CRT ke atas dari ke bawah sesuai dengan besar dan polaritas sinyal masukan.
Dengan demikian, gerak resultante dari berkas elektron menghasilkan peraga-an
sinyal masukan vertikal pada CRT sebagai fungsi waktu.
Jika sinyal masukan mempunyai sifat yang berulang, peragaan CRT yang
stabil dapat dipertahankan dengan cara memulai setiap penyapuan horisontal di
titik yang sama pada gelombang sinyal. Untuk mencapai ini, contoh gelombang
masukan dikemba-likan ke rangkaian pemicu (trigger) yang akan menghasilkan
sebuah pulsa pemicu di suatu titik yang dipilih pada gelombang masukan. Pulsa
pemicu ini digunakan untuk menghidupkan generator basis waktu, yang pada
gilirannya memulai penyapuan bintik CRT secara horisontal dari kiri ke kanan
layar.
Dalam hal yang lazim, transisi gelombang masukan yang terjadi mula-mula
(leading-edge) digunakan untuk mengaktifkan generator pemicu agar menghasilkan
pulsa pemicu dan memulai penyapuan. Kejadian ini berlangsung sampai suatu
selang waktu tertentu (0,15 JUS), sehingga penyapuan tidak dimulai sampai setelah
leading edge sinyal masukan dilewatkan. Ini selanjutnya mencegah peragaan leading
edge gelombang pada layar. Mak-sud dari saluran tunda adalah memperlambat
kedatangan gelombang masukan pada pelat defleksi vertikal sampai rangkaian
pemicu dan rangkaian basis waktu telah mempunyai kesempatan untuk memulai
penyapuan berkas. Saluran tunda ini menghasilkan keter-lambatan total sebesar
Bab 5 Osiloskop
75
sekitar 0,25 jus di dalam saluran defleksi vertikal; sehingga "leading-edge"
gelombang dapat dilihat walaupun dia digunakan untuk memicu penyapuan.
Sumber day a terdiri dari bagian tegangan tinggi untuk mengoperasikan
CRT, dan tegangan rendah untuk mencatu (mensuplai) rangkaian elektronik
osiloskop. Sumber-sumber daya ini adalah dari buatan yang biasa dan tidak
memerlukan uraian selanjutnya.
5.2 Kokontrol Osiloskop
Gambar 29 Osiloskop single-beam, dual-trace
Panel depan dan kokontrol-kokontrol pada osiloskop "single beam lal
trace" (lihat gbr. 29). Bentuk gelombang yang diselidiki ditampilkan pada
layar, yang mana dilindungi lempengan untuk mengkalibrasian yang terbuat
dari plastik keras yang disebut Graticule. Graticule digunakan untuk mengukur
amplitudo (pada bagian vertikal) dan periode waktu (pada bagian horisontal)
dari berapa gelombang yang ditampilkan.
Dibawah layar terdapat kontak power line on/off, sebuah
kokontrol intensity untuk mengatur terang tidaknya gambar, sebuah kontrol
focus untuk mendapatkan hasil tampilan berupa garis yang jelas, dan tombol
beam finder untuk menggeser hasil gambar pada layar.
Untuk fasilitas penampilan dua buah gelombang, terdapat perangkat
tombol vertical yang berindikasi channel A dan 1annel B. Tujuan dari
kontrol position adalah untuk memindah atau merubah setiap gelombang
secara vertical ke atas atau ke bawah layar sehingga didapatkan posisi yang
terbaik. Selektor Volt/div setiap kanal (channel) untuk mendapatkan
ketelitian input. Kontak pemilihan redaman di "set" pada 1 V, jika sinyal
dengan amplitudo peak-to-peak 1 V maka akan menempati1 bagian
pada layar graticule. Sebuah sinyal akan menemnpati 4 bagian
dari layar bila tegangan dengan peak to peak 4 V. Pengesetan Volt/Div
akan benar bila knob vernier tengahnya pada posisi CAL (kalibrasi). kontrol
vernier mengatur Volt/Div secara terus mcnerus, maka amplitudo gambar
mungkin ditambah secara tersendiri .
Di bawah kontak VOLTS/DIV pada kanal A dan B terdapat deretan
kontak tombol, dan di bawahnya lagi terdapat terminal iput kabel koaksial. Di atas dua
tombol tekan terdapat fasilitas iput tegangan ac dan dc. Suatu saat diperlukan
Bab 5 Osiloskop
76
gambar dari tegangan ac dan level dc yang ditampilkan bersaraa, Hal ini dapat capai
dengan pengesetan tombol A : DC ke AC, dimana kapasitor kopling melewatkan
kwantitas ac dan menahan dc. Tombol GND ground) yang sebaris dengan tombol
AC-DC tidak dihubungkan kesinnyal input. Setiap lintasan di set pada posisi nol
pada layar. Ketika tegangan input ditampilkan, level dc nya dapat diukur dengan
mengacu pada posisi nol. Kontak AC-DC dan GND menjalankan dengan fungsi yang
sama.
Kontak VERTICAL DISPLAY A dan B digunakan untuk input kanal dan
kanal B atau keduanya untuk ditampilkan pada layar. Tombol INV adalah
membalikkan input di kanal B, dan tombol A + B menampilkan penambahan
gelombang. Dengan melepaskan tombol A + B An B INV, tampilan gelombang akan
berbeda pada tegangan input di kanal A dan B.
5.3 Pengukuran Tegangan, Frekuensi dan Fasa
Amplitudo dari puncak ke puncak pada gelombang yang Lampilkan
adalah sangat mudah diukur pada sebuah osiloskop. Gambar 30 menunjukkan dua
buah gelombang sinus dengan perbedaan plitudo dan perioda waktu. Gelombang A,
amplitudo dari puncak puncak adalah 4,6 bagian vertikal pada graticule, yang mana
lombang B diukur sebesar 2 bagian vertikal antara puncak ke puncak. Sangatlah penting
untuk mengecek knop tengah vernier pada LT/DIV pada posisi kalibrasi (CAD
sebelum mengukur amplitudo lombang. Dengan kontrol VOLT/DIV pada 100 mV
seperti yang gambarkan, tegangan puncak ke puncak setiap gelombang adalah
Gelombang A : V = (4,6 bagian) x 100 raV = 460 mV.
Gelombang B : V = (2 bagian) x 100 mV = 200 mV.
Jika bentuk gelombang: seperti pada gambar 30 adalah output dari sebuah
penguat, sebagai contoh, semua harus mempunyai komponen dc sebaik komponen
ac yang digambarkan. Diperkirakan, dc level pada gelombang adalah 10 V, DC level
akan menghasilkan simpangan pada :
10 V/100 mV = 100 bagian
Jelasnya, gelombang yang akan disimpangkan hilang dari layar jika siloskop di
kopel dc. Dengan kopel ac gelombang akan ada pada layar.
Perioda waktu pada gelombang sinus dicari dengan menghitung waktu untuk
satu putaran pada bagian horisontal dan penggandaan dengan pengesetan di kontrol
TIME/DJV :
T = (Bagian horisontal/putaran) x (TIME/DIV)
Bab 5 Osiloskop
77
Gambar 30. Pengukurtan tegangan puncak ke puncak dan periode waktu pada
gelombang sinus
frekuensi kemudian dihitung sebagai kebal ikan dari perioda waktu. disini,
sebelum melakukan pengukuran perioda waktu pada gelombang, perlunya
pengecekan kembali knop vernier ditengahnya ada posisi kalibrasi (CAL). Perioda
waktu dan frekuensi pada setiap gelombang di gambar 30 adalah :
( ) Hz
ms
f
ms
cycles
455
2,2
1
2,2
2
ms0,5xbag.(8,8
T:Agelombang
==
==
( ) kHz
ms
f
ms
cycles
36,1
73,0
1
73,0
6
ms0,5xbag.(8,8
T:Bgelombang
==
==
Perbedaan antara dua gelombang diukur dengan metoda seperti pada gambar
31, Setiap gelombang mempunyai perioda waktu 8 bagian horisontal, dan waktu
antara permulaan s e t i a p putaran adalah 1,4 bagian. Satu putaran = 360 .
kemudian 8 bagian = 360°
1 bag = 360/8 = 45o
jadi perbedaan fasa adalah :
φ = 1,4 div x (45o
/bag) = 63o
Bab 5 Osiloskop
78
Gambar 31. Pengukuran perbedaan antara dua gelombang sinus
5.4 Pengukuran Pulsa
Dua gelombang pulsa ditampilkan pada gambar 32 . Gelombang bagian atas
adalah 2 langkah mendahului, dimana yang bawah dapat diukur rise time (tr) dan fall
tim (tf). Jika gelombang yang atas adalah input ke rangkaian, maka yang bawah
adalah output, dalam hal ini terdapat waktu selang (delay time : td). Rise time dari
pulsa adalah waktu untuk pulsa dari 10 % ke 90 % pada amplitudo pulsa. Demikian
juga halnya dengan "fall time’ adalah waktu yang menunjukkan pulsa dari 90 % ke 10
% amplitudonya, Jika kontrol TIME/DTV pada 1 μs, delay time, rise time dan fall time
dari gambar 32 adalah :
Lebar pulsa (PW) periode waktu (T) pada gelombang yang atas pada gambar 31 adalah
Pengukuran lain yang penting dapat dibuat dan gelombang pulsa yang
ditampilkan pada gambar 9.4 dalam keadaan slep rate. ini adalah sebagian
dari penggunaan untuk pengoperasian amplifier, dan hubungannya ke
frekuensi respon pada amplifier, definisi dari slew rate adalah bagaimana
Bab 5 Osiloskop
79
mempercepat output sebuah amplifier untuk merubah saat sinyal tipe pulsa
digunakan pada input amplifier. Kecepatan perubahan diukur seperti
perubahan tegangan)/waktu, biasanya dalam satuan volts/^s.
sehubungan Hcn£an gelombang yang bawah pada gambar 32 , perubahan tegangan
selama "rise time" adalah V = (2 bagian vertikal ) . dengan kontrol TIME/DIV
pada 1 μs. "rise time" 0,7 /us, seperti yang telah dihitung. Jika kontrol
VOLT/DIV adalah 1 V, V = 2 V. kuantitasnya adalah :
Pengukuran banyaknya pulsa digambarkan pada gambar 33. sebuah
gelombang pulsa dengan PW = 50 ms terlihat pada gambar 33. Daiam bab ini
bagaimana gelombang di kopek ac , kerugian mungkin dapat dilihat dengan
osiloskop seperti pada gambar 33(b). Ketika input osiloskop dirubah dari dc
ke ac, 0,1 μF
Gambar 32. Pengukuran amplitudo pulsa, lebar pulsa, rise time dan fall time
Kapasitor kopling dipasang seri dengan terminal input, Kapasitor
akan menerima dan melepaskan muatan (melalui input resistan 1 MO) selama
lebar pulsa dan selama jarak waktu antara pulsa. Jadi tegangan input tidak selalu
diliwatkan ke deflection amplifier, tipe dari kerugian terlihat pada gambar
33(b) yang diklasifikasikan sebagai Kerugian pada frekuensi rendah.
perkalian dari kapasitor kopling 0,1 /uF dan input resistan adalah sebagai
berikut :
Bab 5 Osiloskop
80
Pada gambar 33 (a) dan (b), lebar pulsa adalah 50 ms, yang secara tepat
adalah setengah dari phi. Ketika lebar pulsa (dan jarak antara pulsa) adalah sangat
kecil disana tidak terlihat kerugiannya.
Gambar 33. Gelombang pulsa yang dikopel dc
5.5 Gambar Lissajous
Saat time base osiloskop tidak dihubungkan dan gelombang inus yang
dipergunakan untuk kedua input horisontal dan ertikal. Hasil tarapilan
tergantung pada hubungan antara dua elombang sinus. Sangat mudah menarapilkan
gelombangnya pada saat rekuensiya sama. Garabar akan menjadi kompleks jika
frekuensi erbeda. Gambar tersebut dinamakan gambar lissojous,
Jika hanya satu input digunakan, garis vertikal atau garis orisontal seperti pada
gambar 34(a)Secara sempurna fasa elombang sinus dengan amplitudo tang sama
menghasilkan garis dengan membentuk sudut 45 dari horisontal , seperti ditunjukkan
ada gambar 34 (b). Ini akan diterangkan sebagai berikut. Kedua elombang dalam
keadaan nol pada saat yang sama. Kemudian, disana uga tidak ada penyimpangan pada
vertikal dan horisontal, dan lektron beam tepat ditengah layar [titik 1 dan 3 pada
gambar 34(c)] Saat kedua gelombang amplitudonya positip maksimum, ihasilkan
penyimpangan maksimum pada vertikal dan horisontal, uncak positip pada input
vertikal dihasilkan positip maksimum ke atas) penyimpangan vertikal, dan
puncak positip input orisontal dihasilkan penyimpangan disebelah kanan. Pada saat
ini lectron beam di titik 2 pada gambar 34(c) Ketika gelombang inns di puncak
negatip, penyimpangan vertikal maksiraum negatip, dan penyimpangan terjadi pada sisi
horisontal sebelah kiri.
Kondisi ini roenyebabkan elektron beam tepat di titik 4 pada gambar
34(c) Perubahan serentak level tegangan menyebabkan beam merobentuk suatu garis
lurus antara titik 2 dan 4.
Gambar 34(d) menunjukkan ketika gelombang tidak sefasa, garis akan
membentuk sudut 135 . Dalam hal ini penyimpanganpositip maksimum terjadi
Bab 5 Osiloskop
81
pada puncak positip dari input vertikal. Yang mana, pada saat ini input horisontal di
puncak negatip, dan ini dihasilkan penyimpangan positip maksimum disisi kiri.
Demikian pula, ketika input vertiical pada puncak negatip dan input horisontal pada
puncak positip, negatip vertika] maksimum dan hasil penyimpangan maksimum
pada sisi horisontal sebelah kanan.
Penampilan lingkaran akan dihasilkan ketika perbedaan fasa 90 , antara input
vertikal dengan input horisontal seperti pada gambar 34(e). Saat input vertikal nol
dan horisontal di puncak negatip, terjadi penyimpangan vertikal nol dan
horisontal maksimum disebelah kiri (titik 1). Saa input horisontal nol dan vertikal
dipuncak positip, dihasilkan penyimpangan maksimum positip vertikal d i n
penyimpangan horisontal nol (titik Z ) . Pada saat input vertikal nol dan input horisontal
maksimum positip, penyimpangan beam pada sisi kanan horisontal maksimum dan
penyimpangan vertikal nol (titik 3), Titik 4 pada monitor adalah hasil input horisontal
nol dan input vertikal maksimura negatip. Titik yang mana beam membuat lingkaran
secara kontinyu dan nenghasilkan tampilan lingkaran.
Ketika perbedaan fasa antara input vertikal dan horisontal Lebih besar dari
nol tetapi kurang dari 90 , akan menampilkan oentuk elip seperti pada gambar 34(f).
Perbedaan fasa mendekati lol menghasilkan elip yang tajam. Kemiringan elip
dengan arah yang berlawanan seperti pada gambar 34(g). Ini dihasilkan dari input
vertikal dan horisontal dengan perbedaan fasa lebih dari 0o
tetapi kurang dari 180o
.
Bab 5 Osiloskop
82
C. RANGKUMAN
a. Subsistem utama dari sebuah CRO untuk pemakaian umum Terdiri dari:
Tabung sinar katoda (Cathode ray tube) atau CRT.
Penguat vertikal (vertical amplifier).
Saluran tunda (delay line).
Generator basis waktu (time base generator).
Penguat horisontal (horizontal amplifier).
Rangkaian pemicu (trigger circuit).
Sumber daya (power supply).
b. Graticule digunakan untuk mengukur amplitudo (pada bagian vertikal) dan
periode waktu (pada bagian horisontal) dari berapa gelombang yang
ditampilkan
c. Intensity untuk mengatur terang tidaknya gambar
d. Focus untuk mendapatkan hasil tampilan berupa garis yang jelas
e. Beam finder untuk menggeser hasil gambar pada layar
f. Selektor Volt/div setiap kanal (channel) untuk mendapatkan ketelitian
input
g. Kontak VERTICAL DISPLAY A dan B digunakan untuk input kanal dan kanal B
atau keduanya untuk ditampilkan pada layar
h. Tombol INV adalah membalikkan input di kanal B, dan tombol A + B
menampilkan penambahan gelombang. Dengan melepaskan tombol A + B An B
INV, tampilan gelombang akan berbeda pada tegangan input di kanal A dan B
D. LATIHAN SOAL
a. Sebuah CRO tipe laboratorium umumnya menggunakan sebuah cathode
follower untuk menjalankan berkas CRT di dalam rangkaian CRT-nya.
Terangkan fungsinya dan jelaskan opeasinya
b. Ada berapa Subsistem utama dari sebuah CRO untuk pemakaian umum,
jelaskan
E. KASUS
Sebuah gambar lisojous tertentu dihasilkan dengan memasukkan tegangan sinus ke
terminal-terminal masukan vertikal dan horisontal sebuah CRO. Gambar ini
membetuk lima garis singgung terhadap vertikal dan tiga terhadap horisontal.
Tentukanlah frekuensi sinyal yang dihubungkan ke penguat vertikal jika frekuensi
tegangantegangn masukan adalah 3 kHz.
F. SUMBER BELAJAR
Diktat Pengukuran Listrik 2 Tsuneo Furuya, et.al
Instrumentasi Elektronik dan Pengukuran William David Cooper

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran teganganLaporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran teganganErnhy Hijoe
 
Metode Perhitungan Kecepatan Cahaya Armand H. L. Fizeau
Metode Perhitungan Kecepatan Cahaya Armand H. L. FizeauMetode Perhitungan Kecepatan Cahaya Armand H. L. Fizeau
Metode Perhitungan Kecepatan Cahaya Armand H. L. FizeauChoi Fatma
 
13 jembatan arus bolak – balik
13 jembatan arus bolak – balik13 jembatan arus bolak – balik
13 jembatan arus bolak – balikSimon Patabang
 
pembagi tegangan dan arus
pembagi tegangan dan aruspembagi tegangan dan arus
pembagi tegangan dan arusvioai
 
Laporan praktikum Penyearah Gelombang
Laporan praktikum Penyearah GelombangLaporan praktikum Penyearah Gelombang
Laporan praktikum Penyearah Gelombangayu purwati
 
Ii Rangkaian Listrik Fasor
Ii Rangkaian Listrik FasorIi Rangkaian Listrik Fasor
Ii Rangkaian Listrik FasorFauzi Nugroho
 
Tugas akhir alat ukur
Tugas akhir alat ukurTugas akhir alat ukur
Tugas akhir alat ukurRizki Annisa
 
Alat ukur kumparan putar
Alat ukur kumparan putarAlat ukur kumparan putar
Alat ukur kumparan putarDwi Puspita
 
Catu Daya dan Rangkaian Penyearah Gelombang
Catu Daya dan Rangkaian Penyearah GelombangCatu Daya dan Rangkaian Penyearah Gelombang
Catu Daya dan Rangkaian Penyearah GelombangMateri Kuliah Online
 
sharing belajar OP Am elektronika dasar
sharing belajar OP Am elektronika dasarsharing belajar OP Am elektronika dasar
sharing belajar OP Am elektronika dasarRinanda S
 
9 jembatan arus searah
9 jembatan arus searah9 jembatan arus searah
9 jembatan arus searahSimon Patabang
 
Laporan modul 7 (rangkaian seri rlc)
Laporan modul 7 (rangkaian seri rlc)Laporan modul 7 (rangkaian seri rlc)
Laporan modul 7 (rangkaian seri rlc)FEmi1710
 
Laporan praktikum multivibrator
Laporan praktikum multivibratorLaporan praktikum multivibrator
Laporan praktikum multivibratorkukuhruyuk15
 
Bab 5 counter
Bab 5 counterBab 5 counter
Bab 5 counterpersonal
 
Analisis Pengisian dan Pengosongan Kapasitor pada Rangkaian RC dengan Menggun...
Analisis Pengisian dan Pengosongan Kapasitor pada Rangkaian RC dengan Menggun...Analisis Pengisian dan Pengosongan Kapasitor pada Rangkaian RC dengan Menggun...
Analisis Pengisian dan Pengosongan Kapasitor pada Rangkaian RC dengan Menggun...Nurfaizatul Jannah
 
Karakteristik transistor
Karakteristik transistorKarakteristik transistor
Karakteristik transistorandhi_setyo
 

Was ist angesagt? (20)

Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran teganganLaporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
 
Metode Perhitungan Kecepatan Cahaya Armand H. L. Fizeau
Metode Perhitungan Kecepatan Cahaya Armand H. L. FizeauMetode Perhitungan Kecepatan Cahaya Armand H. L. Fizeau
Metode Perhitungan Kecepatan Cahaya Armand H. L. Fizeau
 
13 jembatan arus bolak – balik
13 jembatan arus bolak – balik13 jembatan arus bolak – balik
13 jembatan arus bolak – balik
 
Osilasi teredam
Osilasi teredamOsilasi teredam
Osilasi teredam
 
JURNAL OSILOSKOP
JURNAL OSILOSKOPJURNAL OSILOSKOP
JURNAL OSILOSKOP
 
Makalah osiloskop
Makalah osiloskopMakalah osiloskop
Makalah osiloskop
 
pembagi tegangan dan arus
pembagi tegangan dan aruspembagi tegangan dan arus
pembagi tegangan dan arus
 
Laporan praktikum Penyearah Gelombang
Laporan praktikum Penyearah GelombangLaporan praktikum Penyearah Gelombang
Laporan praktikum Penyearah Gelombang
 
Ii Rangkaian Listrik Fasor
Ii Rangkaian Listrik FasorIi Rangkaian Listrik Fasor
Ii Rangkaian Listrik Fasor
 
Tugas akhir alat ukur
Tugas akhir alat ukurTugas akhir alat ukur
Tugas akhir alat ukur
 
Alat ukur kumparan putar
Alat ukur kumparan putarAlat ukur kumparan putar
Alat ukur kumparan putar
 
Catu Daya dan Rangkaian Penyearah Gelombang
Catu Daya dan Rangkaian Penyearah GelombangCatu Daya dan Rangkaian Penyearah Gelombang
Catu Daya dan Rangkaian Penyearah Gelombang
 
sharing belajar OP Am elektronika dasar
sharing belajar OP Am elektronika dasarsharing belajar OP Am elektronika dasar
sharing belajar OP Am elektronika dasar
 
9 jembatan arus searah
9 jembatan arus searah9 jembatan arus searah
9 jembatan arus searah
 
Laporan modul 7 (rangkaian seri rlc)
Laporan modul 7 (rangkaian seri rlc)Laporan modul 7 (rangkaian seri rlc)
Laporan modul 7 (rangkaian seri rlc)
 
Hukum - hukum rangkaian elekronika
Hukum - hukum rangkaian elekronikaHukum - hukum rangkaian elekronika
Hukum - hukum rangkaian elekronika
 
Laporan praktikum multivibrator
Laporan praktikum multivibratorLaporan praktikum multivibrator
Laporan praktikum multivibrator
 
Bab 5 counter
Bab 5 counterBab 5 counter
Bab 5 counter
 
Analisis Pengisian dan Pengosongan Kapasitor pada Rangkaian RC dengan Menggun...
Analisis Pengisian dan Pengosongan Kapasitor pada Rangkaian RC dengan Menggun...Analisis Pengisian dan Pengosongan Kapasitor pada Rangkaian RC dengan Menggun...
Analisis Pengisian dan Pengosongan Kapasitor pada Rangkaian RC dengan Menggun...
 
Karakteristik transistor
Karakteristik transistorKarakteristik transistor
Karakteristik transistor
 

Andere mochten auch

Oscilloscope:
Oscilloscope:Oscilloscope:
Oscilloscope:vipulpop
 
Modul ajar alat ukur dan pengukuran ps TT polinema 2013
Modul  ajar alat ukur dan pengukuran ps TT polinema 2013Modul  ajar alat ukur dan pengukuran ps TT polinema 2013
Modul ajar alat ukur dan pengukuran ps TT polinema 2013polinema indonesia
 
Seminar Fisika Osiloskop
Seminar Fisika Osiloskop Seminar Fisika Osiloskop
Seminar Fisika Osiloskop Mutiara Cess
 
Osiloskop Analog(Oscilloscope)
Osiloskop Analog(Oscilloscope)Osiloskop Analog(Oscilloscope)
Osiloskop Analog(Oscilloscope)Imam Hidayat
 
Pengenal frekuensi counter dan oscilloscope
Pengenal frekuensi counter dan oscilloscopePengenal frekuensi counter dan oscilloscope
Pengenal frekuensi counter dan oscilloscopeRahmad Deni
 

Andere mochten auch (12)

Oscilloscope:
Oscilloscope:Oscilloscope:
Oscilloscope:
 
Modul ajar alat ukur dan pengukuran ps TT polinema 2013
Modul  ajar alat ukur dan pengukuran ps TT polinema 2013Modul  ajar alat ukur dan pengukuran ps TT polinema 2013
Modul ajar alat ukur dan pengukuran ps TT polinema 2013
 
Oscilloscope
OscilloscopeOscilloscope
Oscilloscope
 
Osiloskop
OsiloskopOsiloskop
Osiloskop
 
การบ้าน
การบ้านการบ้าน
การบ้าน
 
Seminar Fisika Osiloskop
Seminar Fisika Osiloskop Seminar Fisika Osiloskop
Seminar Fisika Osiloskop
 
Tutorial osiloskop
Tutorial osiloskopTutorial osiloskop
Tutorial osiloskop
 
Osiloskop Analog(Oscilloscope)
Osiloskop Analog(Oscilloscope)Osiloskop Analog(Oscilloscope)
Osiloskop Analog(Oscilloscope)
 
Osiloskop & generator
Osiloskop & generatorOsiloskop & generator
Osiloskop & generator
 
Pengenal frekuensi counter dan oscilloscope
Pengenal frekuensi counter dan oscilloscopePengenal frekuensi counter dan oscilloscope
Pengenal frekuensi counter dan oscilloscope
 
Osiloskop
OsiloskopOsiloskop
Osiloskop
 
Osiloskop
OsiloskopOsiloskop
Osiloskop
 

Ähnlich wie Osiloskop

Laporan Praktikum Fisika Dasar II Awal tentang Osiloskop
Laporan Praktikum Fisika Dasar II Awal tentang OsiloskopLaporan Praktikum Fisika Dasar II Awal tentang Osiloskop
Laporan Praktikum Fisika Dasar II Awal tentang OsiloskopLydia Nurkumalawati
 
Penggunaan cro
Penggunaan croPenggunaan cro
Penggunaan croDewa Judi
 
fdokumen.com_presentasi-osiloskop-570aba5676fa0.ppt
fdokumen.com_presentasi-osiloskop-570aba5676fa0.pptfdokumen.com_presentasi-osiloskop-570aba5676fa0.ppt
fdokumen.com_presentasi-osiloskop-570aba5676fa0.pptArfiandiHidayatulMud
 
Penyearah naris
Penyearah narisPenyearah naris
Penyearah narisNaris Hito
 
Unit 6 penyearah gelombang
Unit 6 penyearah gelombangUnit 6 penyearah gelombang
Unit 6 penyearah gelombangDedi Riwanto
 
Converter Ac Ac_Rezon
Converter Ac Ac_RezonConverter Ac Ac_Rezon
Converter Ac Ac_Rezonrezon arif
 
Penyearah Gelombang Penuh
Penyearah Gelombang PenuhPenyearah Gelombang Penuh
Penyearah Gelombang PenuhWahyu Pratama
 
Power Factor Improvement Harmonic Reduction Filter
Power Factor Improvement Harmonic Reduction FilterPower Factor Improvement Harmonic Reduction Filter
Power Factor Improvement Harmonic Reduction FilterUniv of Jember
 
Karakteristik transistor by zaid abdurrahman universitas tidar
Karakteristik transistor by zaid abdurrahman universitas tidarKarakteristik transistor by zaid abdurrahman universitas tidar
Karakteristik transistor by zaid abdurrahman universitas tidarzaidabdrrhmns
 
Kk012 menguji dc power dan peralatan rectifier
Kk012 menguji dc power dan peralatan rectifierKk012 menguji dc power dan peralatan rectifier
Kk012 menguji dc power dan peralatan rectifierEko Supriyadi
 
Bab 4 elektronik edisi guru 2016
Bab 4 elektronik edisi guru 2016Bab 4 elektronik edisi guru 2016
Bab 4 elektronik edisi guru 2016Zaharah Harun
 

Ähnlich wie Osiloskop (20)

osciloskop
osciloskoposciloskop
osciloskop
 
Laporan Praktikum Fisika Dasar II Awal tentang Osiloskop
Laporan Praktikum Fisika Dasar II Awal tentang OsiloskopLaporan Praktikum Fisika Dasar II Awal tentang Osiloskop
Laporan Praktikum Fisika Dasar II Awal tentang Osiloskop
 
Penggunaan cro
Penggunaan croPenggunaan cro
Penggunaan cro
 
Yustin tugas
Yustin tugasYustin tugas
Yustin tugas
 
fdokumen.com_presentasi-osiloskop-570aba5676fa0.ppt
fdokumen.com_presentasi-osiloskop-570aba5676fa0.pptfdokumen.com_presentasi-osiloskop-570aba5676fa0.ppt
fdokumen.com_presentasi-osiloskop-570aba5676fa0.ppt
 
Penyearah naris
Penyearah narisPenyearah naris
Penyearah naris
 
Osciloscope
OsciloscopeOsciloscope
Osciloscope
 
Unit 6 penyearah gelombang
Unit 6 penyearah gelombangUnit 6 penyearah gelombang
Unit 6 penyearah gelombang
 
Bab 10 elda tiwi
Bab 10 elda tiwiBab 10 elda tiwi
Bab 10 elda tiwi
 
Ppt modul 32
Ppt modul 32Ppt modul 32
Ppt modul 32
 
PWM
PWM PWM
PWM
 
PWM
PWM PWM
PWM
 
Converter Ac Ac_Rezon
Converter Ac Ac_RezonConverter Ac Ac_Rezon
Converter Ac Ac_Rezon
 
Penyearah Gelombang Penuh
Penyearah Gelombang PenuhPenyearah Gelombang Penuh
Penyearah Gelombang Penuh
 
Power Factor Improvement Harmonic Reduction Filter
Power Factor Improvement Harmonic Reduction FilterPower Factor Improvement Harmonic Reduction Filter
Power Factor Improvement Harmonic Reduction Filter
 
Karakteristik Transistor
Karakteristik TransistorKarakteristik Transistor
Karakteristik Transistor
 
Karakteristik transistor by zaid abdurrahman universitas tidar
Karakteristik transistor by zaid abdurrahman universitas tidarKarakteristik transistor by zaid abdurrahman universitas tidar
Karakteristik transistor by zaid abdurrahman universitas tidar
 
Nashrul chanief.tmb
Nashrul chanief.tmbNashrul chanief.tmb
Nashrul chanief.tmb
 
Kk012 menguji dc power dan peralatan rectifier
Kk012 menguji dc power dan peralatan rectifierKk012 menguji dc power dan peralatan rectifier
Kk012 menguji dc power dan peralatan rectifier
 
Bab 4 elektronik edisi guru 2016
Bab 4 elektronik edisi guru 2016Bab 4 elektronik edisi guru 2016
Bab 4 elektronik edisi guru 2016
 

Osiloskop

  • 1. Bab5 Osiloskop A. PENDAHULUAN Pokok Bahasan : Operasi Dasar CRO Kontrol siloskop Pengukuran Tegangan, frekuensi dan fasa Pengukuran Pulsa Gambar Lissajous Tujuan Belajar : Setelah mempelajari materi dalam bab ini, mahasiswa diharapkan mampu: Mahasiswa mampu menjelaskan tentang operasi dasar CRO Mahasiswa mampu menjelaskan tentang Kontrol siloskop Mahasiswa mampu menjelaskan tentang Pengukuran Tegangan, frekuensi dan fasa Mahasiswa mampu menjelaskan tentang Pengukuran Pulsa Mahasiswa mampu menjelaskan tentang Gambar Lissajous B. PEMBAHASAN MATERI AJAR 5.1 Operasi Dasar CRO Osiloskop sinar katoda (cathode ray oscilloscope, selanjutnya disebut CRO) adalah instrumen laboratorium yang sangat bermanfaat dan terandalkan yang digunakan untuk pengukuran dan analisa bentuk-bentuk gelombang dan gejala lain dalam rangkaian-rangkaian elektronik. Pada dasarnya CRO adalah alat pembuat grafik atau gambar (plotter) X-Y yang sangat cepat yang memperagakan sebuah sinyal masukan terhadap sinyal lain atau terhadap waktu. Pena ("stylus") plotter ini adalah sebuah bintik cahayayang bergerak melalui permukaan layar dalam memberi tanggapan terhadap tegangan-tegangan masukan. Dalam pemakaian CRO yang biasa, sumbu X atau masukan horisontal adalah tegangan tanjak (ramp voltage) linear yang dibangkitkan secara internal, atau basis waktu (time base) yang secara periodik menggerakkan bintik cahaya dari kiri ke kanun melalui permukaan layar. Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan ke sumbu Y atau masukan vertikal CRO, menggerakkan bintik ke atas dan ke bawah sesuai dengan nib I sesaat tegangan masukan. Selanjutnya bintik tersebut
  • 2. Bab 5 Osiloskop 72 menghasilkan jejak berkas gamImi pada layar yang menunjukkan variasi tegangan masukan sebagai fungsi dari waktu. Illlu tegangan masukan berulang dengan laju yang cukup cepat, gambar akan kelihatan srfm gai sebuah pola yang diam pada layar. Dengan demikian CRO melengkapi suatu mm pengamatan tegangan yang berubah terhadap waktu. Di samping tegangan, CRO dapat menyajikan gambaran visual dari berbagai lt«w-mena dinamik melalui pemakaian transducer yang mengubah arus, tekanan, rcgim^m, temperatur, percepatan, dan banyak besaran fisis lainnya menjadi tegangan. CRO digunakan untuk menyelidiki bentuk gelombang, peristiwa transien itatt besaran lainnya yang berubah terhadap waktu dari frekuensi yang sangat rendah ke fre-kuensi yang sangat tinggi. Pencatatan kejadian ini dapat dilakukan oleh kamera khusus yang ditempelkan ke CRO guna penafsiran kuantitatif. Prinsip-prinsip pada mana CRO bekerja dibahas lebih lanjut dalam bab-bab berikut. Subsistem utama dari sebuah CRO untuk pemakaian umum ditunjukkan pada diagram balok yang disederhanakan pada Gambar 27. Terdiri dari: (a) Tabung sinar katoda (Cathode ray tube) atau CRT. (b) Penguat vertikal (vertical amplifier). (c) Saluran tunda (delay line). (d) Generator basis waktu (time base generator). (e) Penguat horisontal (horizontal amplifier). (f) Rangkaian pemicu (trigger circuit). (g) Sumber daya (power supply). Tabung sinar katoda atau CRT merupakan jantung osiloskop, dengan yang lainnya dari CRO terdiri dari rangkaian guna mengoperasikan CRT. Pada dasarnya, CRT meng-hasilkan suatu berkas elektron yang dipusatkan secara tajam dan dipercepat ke suatu ke-cepatan yang sangat tinggi. Berkas yang dipusatkan dan dipercepat ini bergerak dari sumbernya (senapan elektron, electron gun) ke depan CRT, di mana dia mejnbentur bahan fluoresensi yang melekat di permukaan CRT (layar) bagian dalam dengan energi yang cukup untuk membuat layar bercahaya dalam sebuah bintik kecil. Selagi merambat dari sumbernya ke layar, berkas elektron lewat di antara sepasang pelat defleksi vertikal dan sepasang pelat defleksi horisontal. Tegangan yang dimasukkan ke pelat defleksi vertikal dapat menggerakkan berkas elektron pada bidang vertikal sehingga bintik CRT bergerak ke atas dan ke bawah. Tegangan yang dimasukkan ke pelat defleksi horisontal dapat menggerakkan berkas pada bidang horisontal dan bintik CRT ini dari kiri ke kanan. Gerakan- gerakan ini saling tidak bergantungan satu sama lain sehingga bintik CRT dapat ditempatkan di setiap tempat pada layar dengan menghu-bungkan masukan tegangan vertikal dan horisontal yang sesuai secara bersamaan.
  • 3. Bab 5 Osiloskop 73 Gambar 27 Diagram blok dari sebuah osiloskop Bentuk gelombang sinyal yang akan diamati pada layar CRT dihubungkan ke masukan penguat vertikal (vertical amplifier). Penguatan ini disetel melalui pelemasan masukan (input attenuator) yang telah terkalibrasi, yang biasanya diberi tanda VOLTS/DIV. Keluaran dorong-tarik (push-pull) dari penguat dikembalikan ke pelat defleksi vertikal melalui yang disebut saluran tunda (delay line) dengan daya yang cukup untuk mengen-dalikan bintik CRT dalam arah vertikal. Generator basis waktu atau generator penyapu (sweep generator) membangkitkan sebuah gelombang gigi gergaji yang digunakan sebagai tegangan defleksi horisontal dalam CRT. Bagian gelombang gigi gergaji yang menuju positif adalah linear, dan laju kenaikan-nya disetel oleh suatu alat kokontrol di panel dengan yang diberi tanda TIME/DIV. Tegangan gigi gergaji ini dikembalikan ke penguat horisontal. Penguat ini berisi sebuah pembalik fasa (phase inverter) dan menghasilkan dua gelombang keluaran simultan yaitu gigi gergaji yang menuju positif (menaik) dan gigi gergaji yang menuju negatif (menu-run). Gigi gergaji yang menuju positif dimasukkan ke pelat defleksi horisontal CRT se-belah kanan dan gigi gergaji yang menuju negatif ke pelat defleksi sebelah kiri. Tegang-an- tegangan ini menyebabkan berkas elektron melejang (menyapu) sepanjang layar CRT dari kiri ke kanan, dalam satuan waktu yang dikokontrol oleh TIME/DIV. Pemasukan tegangan defleksi ke kedua pasangan pelat secara bersamaan menyebabkan bintik CRT meninggalkan bekas bayangan pada layar. Ini ditunjukkan pada Gambar 28, di mana sebuah tegangan gigi gergaji atau tegangan penyapu (sweep) dimasukkan ke
  • 4. Bab 5 Osiloskop 74 Gambar 28. Bintik CRO menghasilkan jejak bayangan pada layar Pelat horisontal dan sinyal gelombang sinus ke pelat vertikal. Karena tegangan penyapu horisontal bertambah secara linear terhadap waktu, bintik CRT bergerak sepanjang layar pada suatu kecepatan yang konstan dari kiri ke kanan. Pada akhir penyapuan, bila tegangan gigi gergaji secara tiba-tiba turun dari harga maksimalnya ke nol, bintik CRT kembali dengan cepat ke posisi awalnya di bagian kiri layar dan tetap berada di sana sampai penyapuan baru dimulai. Bila sebuah sinyal masukan dimasukkan secara bersa-maan dengan tegangan penyapuan horisontal ke pelat defleksi vertikal, berkas elektron akan dipengaruhi oleh dua gaya, yaitu satu dalam bidang horisontal menggerakkan bintik CRT sepanjang layar pada suatu laju yang linear; dan satu dalam bidang vertikal yang menggerakkan bintik CRT ke atas dari ke bawah sesuai dengan besar dan polaritas sinyal masukan. Dengan demikian, gerak resultante dari berkas elektron menghasilkan peraga-an sinyal masukan vertikal pada CRT sebagai fungsi waktu. Jika sinyal masukan mempunyai sifat yang berulang, peragaan CRT yang stabil dapat dipertahankan dengan cara memulai setiap penyapuan horisontal di titik yang sama pada gelombang sinyal. Untuk mencapai ini, contoh gelombang masukan dikemba-likan ke rangkaian pemicu (trigger) yang akan menghasilkan sebuah pulsa pemicu di suatu titik yang dipilih pada gelombang masukan. Pulsa pemicu ini digunakan untuk menghidupkan generator basis waktu, yang pada gilirannya memulai penyapuan bintik CRT secara horisontal dari kiri ke kanan layar. Dalam hal yang lazim, transisi gelombang masukan yang terjadi mula-mula (leading-edge) digunakan untuk mengaktifkan generator pemicu agar menghasilkan pulsa pemicu dan memulai penyapuan. Kejadian ini berlangsung sampai suatu selang waktu tertentu (0,15 JUS), sehingga penyapuan tidak dimulai sampai setelah leading edge sinyal masukan dilewatkan. Ini selanjutnya mencegah peragaan leading edge gelombang pada layar. Mak-sud dari saluran tunda adalah memperlambat kedatangan gelombang masukan pada pelat defleksi vertikal sampai rangkaian pemicu dan rangkaian basis waktu telah mempunyai kesempatan untuk memulai penyapuan berkas. Saluran tunda ini menghasilkan keter-lambatan total sebesar
  • 5. Bab 5 Osiloskop 75 sekitar 0,25 jus di dalam saluran defleksi vertikal; sehingga "leading-edge" gelombang dapat dilihat walaupun dia digunakan untuk memicu penyapuan. Sumber day a terdiri dari bagian tegangan tinggi untuk mengoperasikan CRT, dan tegangan rendah untuk mencatu (mensuplai) rangkaian elektronik osiloskop. Sumber-sumber daya ini adalah dari buatan yang biasa dan tidak memerlukan uraian selanjutnya. 5.2 Kokontrol Osiloskop Gambar 29 Osiloskop single-beam, dual-trace Panel depan dan kokontrol-kokontrol pada osiloskop "single beam lal trace" (lihat gbr. 29). Bentuk gelombang yang diselidiki ditampilkan pada layar, yang mana dilindungi lempengan untuk mengkalibrasian yang terbuat dari plastik keras yang disebut Graticule. Graticule digunakan untuk mengukur amplitudo (pada bagian vertikal) dan periode waktu (pada bagian horisontal) dari berapa gelombang yang ditampilkan. Dibawah layar terdapat kontak power line on/off, sebuah kokontrol intensity untuk mengatur terang tidaknya gambar, sebuah kontrol focus untuk mendapatkan hasil tampilan berupa garis yang jelas, dan tombol beam finder untuk menggeser hasil gambar pada layar. Untuk fasilitas penampilan dua buah gelombang, terdapat perangkat tombol vertical yang berindikasi channel A dan 1annel B. Tujuan dari kontrol position adalah untuk memindah atau merubah setiap gelombang secara vertical ke atas atau ke bawah layar sehingga didapatkan posisi yang terbaik. Selektor Volt/div setiap kanal (channel) untuk mendapatkan ketelitian input. Kontak pemilihan redaman di "set" pada 1 V, jika sinyal dengan amplitudo peak-to-peak 1 V maka akan menempati1 bagian pada layar graticule. Sebuah sinyal akan menemnpati 4 bagian dari layar bila tegangan dengan peak to peak 4 V. Pengesetan Volt/Div akan benar bila knob vernier tengahnya pada posisi CAL (kalibrasi). kontrol vernier mengatur Volt/Div secara terus mcnerus, maka amplitudo gambar mungkin ditambah secara tersendiri . Di bawah kontak VOLTS/DIV pada kanal A dan B terdapat deretan kontak tombol, dan di bawahnya lagi terdapat terminal iput kabel koaksial. Di atas dua tombol tekan terdapat fasilitas iput tegangan ac dan dc. Suatu saat diperlukan
  • 6. Bab 5 Osiloskop 76 gambar dari tegangan ac dan level dc yang ditampilkan bersaraa, Hal ini dapat capai dengan pengesetan tombol A : DC ke AC, dimana kapasitor kopling melewatkan kwantitas ac dan menahan dc. Tombol GND ground) yang sebaris dengan tombol AC-DC tidak dihubungkan kesinnyal input. Setiap lintasan di set pada posisi nol pada layar. Ketika tegangan input ditampilkan, level dc nya dapat diukur dengan mengacu pada posisi nol. Kontak AC-DC dan GND menjalankan dengan fungsi yang sama. Kontak VERTICAL DISPLAY A dan B digunakan untuk input kanal dan kanal B atau keduanya untuk ditampilkan pada layar. Tombol INV adalah membalikkan input di kanal B, dan tombol A + B menampilkan penambahan gelombang. Dengan melepaskan tombol A + B An B INV, tampilan gelombang akan berbeda pada tegangan input di kanal A dan B. 5.3 Pengukuran Tegangan, Frekuensi dan Fasa Amplitudo dari puncak ke puncak pada gelombang yang Lampilkan adalah sangat mudah diukur pada sebuah osiloskop. Gambar 30 menunjukkan dua buah gelombang sinus dengan perbedaan plitudo dan perioda waktu. Gelombang A, amplitudo dari puncak puncak adalah 4,6 bagian vertikal pada graticule, yang mana lombang B diukur sebesar 2 bagian vertikal antara puncak ke puncak. Sangatlah penting untuk mengecek knop tengah vernier pada LT/DIV pada posisi kalibrasi (CAD sebelum mengukur amplitudo lombang. Dengan kontrol VOLT/DIV pada 100 mV seperti yang gambarkan, tegangan puncak ke puncak setiap gelombang adalah Gelombang A : V = (4,6 bagian) x 100 raV = 460 mV. Gelombang B : V = (2 bagian) x 100 mV = 200 mV. Jika bentuk gelombang: seperti pada gambar 30 adalah output dari sebuah penguat, sebagai contoh, semua harus mempunyai komponen dc sebaik komponen ac yang digambarkan. Diperkirakan, dc level pada gelombang adalah 10 V, DC level akan menghasilkan simpangan pada : 10 V/100 mV = 100 bagian Jelasnya, gelombang yang akan disimpangkan hilang dari layar jika siloskop di kopel dc. Dengan kopel ac gelombang akan ada pada layar. Perioda waktu pada gelombang sinus dicari dengan menghitung waktu untuk satu putaran pada bagian horisontal dan penggandaan dengan pengesetan di kontrol TIME/DJV : T = (Bagian horisontal/putaran) x (TIME/DIV)
  • 7. Bab 5 Osiloskop 77 Gambar 30. Pengukurtan tegangan puncak ke puncak dan periode waktu pada gelombang sinus frekuensi kemudian dihitung sebagai kebal ikan dari perioda waktu. disini, sebelum melakukan pengukuran perioda waktu pada gelombang, perlunya pengecekan kembali knop vernier ditengahnya ada posisi kalibrasi (CAL). Perioda waktu dan frekuensi pada setiap gelombang di gambar 30 adalah : ( ) Hz ms f ms cycles 455 2,2 1 2,2 2 ms0,5xbag.(8,8 T:Agelombang == == ( ) kHz ms f ms cycles 36,1 73,0 1 73,0 6 ms0,5xbag.(8,8 T:Bgelombang == == Perbedaan antara dua gelombang diukur dengan metoda seperti pada gambar 31, Setiap gelombang mempunyai perioda waktu 8 bagian horisontal, dan waktu antara permulaan s e t i a p putaran adalah 1,4 bagian. Satu putaran = 360 . kemudian 8 bagian = 360° 1 bag = 360/8 = 45o jadi perbedaan fasa adalah : φ = 1,4 div x (45o /bag) = 63o
  • 8. Bab 5 Osiloskop 78 Gambar 31. Pengukuran perbedaan antara dua gelombang sinus 5.4 Pengukuran Pulsa Dua gelombang pulsa ditampilkan pada gambar 32 . Gelombang bagian atas adalah 2 langkah mendahului, dimana yang bawah dapat diukur rise time (tr) dan fall tim (tf). Jika gelombang yang atas adalah input ke rangkaian, maka yang bawah adalah output, dalam hal ini terdapat waktu selang (delay time : td). Rise time dari pulsa adalah waktu untuk pulsa dari 10 % ke 90 % pada amplitudo pulsa. Demikian juga halnya dengan "fall time’ adalah waktu yang menunjukkan pulsa dari 90 % ke 10 % amplitudonya, Jika kontrol TIME/DTV pada 1 μs, delay time, rise time dan fall time dari gambar 32 adalah : Lebar pulsa (PW) periode waktu (T) pada gelombang yang atas pada gambar 31 adalah Pengukuran lain yang penting dapat dibuat dan gelombang pulsa yang ditampilkan pada gambar 9.4 dalam keadaan slep rate. ini adalah sebagian dari penggunaan untuk pengoperasian amplifier, dan hubungannya ke frekuensi respon pada amplifier, definisi dari slew rate adalah bagaimana
  • 9. Bab 5 Osiloskop 79 mempercepat output sebuah amplifier untuk merubah saat sinyal tipe pulsa digunakan pada input amplifier. Kecepatan perubahan diukur seperti perubahan tegangan)/waktu, biasanya dalam satuan volts/^s. sehubungan Hcn£an gelombang yang bawah pada gambar 32 , perubahan tegangan selama "rise time" adalah V = (2 bagian vertikal ) . dengan kontrol TIME/DIV pada 1 μs. "rise time" 0,7 /us, seperti yang telah dihitung. Jika kontrol VOLT/DIV adalah 1 V, V = 2 V. kuantitasnya adalah : Pengukuran banyaknya pulsa digambarkan pada gambar 33. sebuah gelombang pulsa dengan PW = 50 ms terlihat pada gambar 33. Daiam bab ini bagaimana gelombang di kopek ac , kerugian mungkin dapat dilihat dengan osiloskop seperti pada gambar 33(b). Ketika input osiloskop dirubah dari dc ke ac, 0,1 μF Gambar 32. Pengukuran amplitudo pulsa, lebar pulsa, rise time dan fall time Kapasitor kopling dipasang seri dengan terminal input, Kapasitor akan menerima dan melepaskan muatan (melalui input resistan 1 MO) selama lebar pulsa dan selama jarak waktu antara pulsa. Jadi tegangan input tidak selalu diliwatkan ke deflection amplifier, tipe dari kerugian terlihat pada gambar 33(b) yang diklasifikasikan sebagai Kerugian pada frekuensi rendah. perkalian dari kapasitor kopling 0,1 /uF dan input resistan adalah sebagai berikut :
  • 10. Bab 5 Osiloskop 80 Pada gambar 33 (a) dan (b), lebar pulsa adalah 50 ms, yang secara tepat adalah setengah dari phi. Ketika lebar pulsa (dan jarak antara pulsa) adalah sangat kecil disana tidak terlihat kerugiannya. Gambar 33. Gelombang pulsa yang dikopel dc 5.5 Gambar Lissajous Saat time base osiloskop tidak dihubungkan dan gelombang inus yang dipergunakan untuk kedua input horisontal dan ertikal. Hasil tarapilan tergantung pada hubungan antara dua elombang sinus. Sangat mudah menarapilkan gelombangnya pada saat rekuensiya sama. Garabar akan menjadi kompleks jika frekuensi erbeda. Gambar tersebut dinamakan gambar lissojous, Jika hanya satu input digunakan, garis vertikal atau garis orisontal seperti pada gambar 34(a)Secara sempurna fasa elombang sinus dengan amplitudo tang sama menghasilkan garis dengan membentuk sudut 45 dari horisontal , seperti ditunjukkan ada gambar 34 (b). Ini akan diterangkan sebagai berikut. Kedua elombang dalam keadaan nol pada saat yang sama. Kemudian, disana uga tidak ada penyimpangan pada vertikal dan horisontal, dan lektron beam tepat ditengah layar [titik 1 dan 3 pada gambar 34(c)] Saat kedua gelombang amplitudonya positip maksimum, ihasilkan penyimpangan maksimum pada vertikal dan horisontal, uncak positip pada input vertikal dihasilkan positip maksimum ke atas) penyimpangan vertikal, dan puncak positip input orisontal dihasilkan penyimpangan disebelah kanan. Pada saat ini lectron beam di titik 2 pada gambar 34(c) Ketika gelombang inns di puncak negatip, penyimpangan vertikal maksiraum negatip, dan penyimpangan terjadi pada sisi horisontal sebelah kiri. Kondisi ini roenyebabkan elektron beam tepat di titik 4 pada gambar 34(c) Perubahan serentak level tegangan menyebabkan beam merobentuk suatu garis lurus antara titik 2 dan 4. Gambar 34(d) menunjukkan ketika gelombang tidak sefasa, garis akan membentuk sudut 135 . Dalam hal ini penyimpanganpositip maksimum terjadi
  • 11. Bab 5 Osiloskop 81 pada puncak positip dari input vertikal. Yang mana, pada saat ini input horisontal di puncak negatip, dan ini dihasilkan penyimpangan positip maksimum disisi kiri. Demikian pula, ketika input vertiical pada puncak negatip dan input horisontal pada puncak positip, negatip vertika] maksimum dan hasil penyimpangan maksimum pada sisi horisontal sebelah kanan. Penampilan lingkaran akan dihasilkan ketika perbedaan fasa 90 , antara input vertikal dengan input horisontal seperti pada gambar 34(e). Saat input vertikal nol dan horisontal di puncak negatip, terjadi penyimpangan vertikal nol dan horisontal maksimum disebelah kiri (titik 1). Saa input horisontal nol dan vertikal dipuncak positip, dihasilkan penyimpangan maksimum positip vertikal d i n penyimpangan horisontal nol (titik Z ) . Pada saat input vertikal nol dan input horisontal maksimum positip, penyimpangan beam pada sisi kanan horisontal maksimum dan penyimpangan vertikal nol (titik 3), Titik 4 pada monitor adalah hasil input horisontal nol dan input vertikal maksimura negatip. Titik yang mana beam membuat lingkaran secara kontinyu dan nenghasilkan tampilan lingkaran. Ketika perbedaan fasa antara input vertikal dan horisontal Lebih besar dari nol tetapi kurang dari 90 , akan menampilkan oentuk elip seperti pada gambar 34(f). Perbedaan fasa mendekati lol menghasilkan elip yang tajam. Kemiringan elip dengan arah yang berlawanan seperti pada gambar 34(g). Ini dihasilkan dari input vertikal dan horisontal dengan perbedaan fasa lebih dari 0o tetapi kurang dari 180o .
  • 12. Bab 5 Osiloskop 82 C. RANGKUMAN a. Subsistem utama dari sebuah CRO untuk pemakaian umum Terdiri dari: Tabung sinar katoda (Cathode ray tube) atau CRT. Penguat vertikal (vertical amplifier). Saluran tunda (delay line). Generator basis waktu (time base generator). Penguat horisontal (horizontal amplifier). Rangkaian pemicu (trigger circuit). Sumber daya (power supply). b. Graticule digunakan untuk mengukur amplitudo (pada bagian vertikal) dan periode waktu (pada bagian horisontal) dari berapa gelombang yang ditampilkan c. Intensity untuk mengatur terang tidaknya gambar d. Focus untuk mendapatkan hasil tampilan berupa garis yang jelas e. Beam finder untuk menggeser hasil gambar pada layar f. Selektor Volt/div setiap kanal (channel) untuk mendapatkan ketelitian input g. Kontak VERTICAL DISPLAY A dan B digunakan untuk input kanal dan kanal B atau keduanya untuk ditampilkan pada layar h. Tombol INV adalah membalikkan input di kanal B, dan tombol A + B menampilkan penambahan gelombang. Dengan melepaskan tombol A + B An B INV, tampilan gelombang akan berbeda pada tegangan input di kanal A dan B D. LATIHAN SOAL a. Sebuah CRO tipe laboratorium umumnya menggunakan sebuah cathode follower untuk menjalankan berkas CRT di dalam rangkaian CRT-nya. Terangkan fungsinya dan jelaskan opeasinya b. Ada berapa Subsistem utama dari sebuah CRO untuk pemakaian umum, jelaskan E. KASUS Sebuah gambar lisojous tertentu dihasilkan dengan memasukkan tegangan sinus ke terminal-terminal masukan vertikal dan horisontal sebuah CRO. Gambar ini membetuk lima garis singgung terhadap vertikal dan tiga terhadap horisontal. Tentukanlah frekuensi sinyal yang dihubungkan ke penguat vertikal jika frekuensi tegangantegangn masukan adalah 3 kHz. F. SUMBER BELAJAR Diktat Pengukuran Listrik 2 Tsuneo Furuya, et.al Instrumentasi Elektronik dan Pengukuran William David Cooper