Osiloskop Digital
7.4. Osiloskop Digital
7.4.1. Prinsip Kerja CRO Digital
Pada CRO digital menyediakan point. Sampel clock sistem informasi sinyal secara digital
digital menentukan seberapa disamping peragaan CRT
sering ADC mengambil sampel. sebagaimana CRO analog. Pada Kecepatan clock “ticks” disebut
dasarnya CRO digital terdiri dari sample rate dan diukur dalam CRO laboratorium konvensional
berkecepatan tinggi ditambah banyak sampel yang diambil dengan rangkaian pencacah
dalam satuan detik (jumlah elektronik yang keduanya berada
sample/detik). dalam satu kotak kemasan.
Hasil dari ADC disimpan dalam Rangkaian kedua unit
memori sebagai titik-titik bentuk dihubungkan dengan memakai
gelombang. Mungkin lebih dari sebuah
pengontrol peragaan satu titik sampel dibuat satu titik logic, memungkinkan pengukuran
bentuk gelombang. Titik-titik pada kecepatan dan ketelitian
gelombang secara tinggi. CRO penunjuk angka
bentuk
bersama-sama membentuk pembacaan,. kenaikan waktu (rise
rekaman bentuk gelombang. time), amplitudo dan beda waktu,
Jumlah titik bentuk gelombang bergantung pada posisi alat
yang digunakan untuk membentuk control seperti TIME/DIV,
rekaman disebut record length. AMPLTUDE/DIV dan PROGRAM
Sistem trigger menentukan kapan dengan hasil relatip lebih akurat.
perekaman sinyal dimulai dan Pada saat probe osiloskop diakhiri. Peragaan menerima
digital diberi masukan, titik-titik bentuk gelombang setelah disimpan
rekaman
pengaturan amplitudo sinyal dalam memori. Kemampuan pada sistem vertikal seperti osiloskop tegantung pada osiloskop analog. Selanjutnya pemroses pengambilan titik. Pada sinyal analog diubah ke dalam dasarnya osiloskop digital serupa bentuk digital dengan dengan osiloskop analog, pada rangkaian analog-to-digital saat pengukuran memerlukan converter (ADC). Dalam sistem pengaturan vertikal, horisontal dan akuisi sinyal sampel pada titik trigger. waktu diskrit,
diubah dalam harga digital disebut sample
Peraga
Sistem Akusisi
Pemroses
Sistim Vertikal Sistem
Penguat peraga
Pengubah
digital Attenu at Vertikal
analog ke
Gambar 7-26. Blok diagram osiloskop digital
7.4.2. Metoda Pengambilan Sampel
Metoda pengambilan sampel mengumpulkan beberapa titik menjelaskan bagaimana osiloskop
sampel dari sinyal dalam jalan digital mengumpulkan titik-titik
tunggal ( real-time sampling sampel. Untuk perubahan sinyal
mode ) dan kemudian lambat, osiloskop digital dengan
menggunakan interpolasi. mudah mengumpulkan lebih dari
Interpolasi merupakan teknik cukup titik sampling untuk
pemrosesan untuk mengkonstruksi gambar secara
mengestimasi apakah bentuk akurat. Oleh karena itu untuk sinyal
gelombang pada beberapa titik yang lebih cepat (seberapa cepat
nampak sama seperti aslinya. tergantung pada kecepatan
membangun gambar bentuk sampling osiloskop) osiloskop tidak
gelombang sepanjang waktu dapat mengumpulkan cukup
pengulangan sinyal ( sampel . Osiloskop digital mampu
equivalent-time sampling melakukan dua hal yaitu :
mode).
7.4.3. Pengambilan Sampel Real-Time dengan Interpolasi
Osiloskop digital menggunakan time, osiloskop mengumpulkan pengambilan sampel real-time
sampel sebanyak yang dapat seperti metoda sampling standar.
menggambarkan sinyal Dalam pengambilan sampel real-
sebenarnya. Untuk pengukuran sinyal tansien harus menggunakan real time sampling.
bentuk gelombang yang dikonstruksi dengan titik sampel
kecepatan pengambilan sampel Gambar 7-27. Pengambilan sampel real-time
Osiloskop digital menggunakan titik sampel dengan titik kurva interpolasi dalam memperagakan
7-28) . Dengan sinyal secepat yang osiloskop
(gambar
interpolasi sinus , titik-titik dihitung dapat hanya dengan
untuk mengisi waktu antar sampel mengumpulkan beberapa titik
riil. Proses ini meskipun sampel. Inperpolasi adalah
menggunakan sinyal yang menghubungkan titik. Interpolasi
disampel hanya beberapa kali linier sederhana menghubungkan
dalam satu siklus dapat titik sampel dengan garis lurus.
diperagakan secara akurat. Interpolasi sinus menghubungkan
gelombang sinus yang direprduksi dengan interpolasi sinus
gelombang sinus yang direproduksi dengan menggunakan linier interpolasi
Gambar 7-28. Interpolasi sinus dan linier
7.4.4. Ekuivalensi Waktu Pengambilan Sampel
Beberapa osloskop digital dapat Bentuk gelombang secara perlahan menggunakan ekuivalen waktu dibangun seperti untai cahaya yang pengambilan sampel untuk berjalan satu persatu. Dengan menangkap pengulangan sinyal mengurutkan sampel titik-titk yang sangat cepat. Ekuivalensi muncul dari kiri ke kanan secara waktu pengambilan sampel berurutan, sedangkan pada mengkonstruksi gambar random sampling titik-titik muncul pengulangan sinyal dengan secara acak sepanjang bentuk menangkap sedikit bit informasi gelombang dari setiap sinyal (gambar 7-30) .
Gelombang dibentuk dengan titik sampel
akuisisi siklus pertama
akusisi siklus kedua akusisi siklus
ketiga
akuisis siklus ke n
Gambar 7-29. Akusisi pembentukan gelombang
7.4.5. Osiloskop Penyimpan Digital
Osiloskop penyimpan digital atau penyimpan analog yang tidak stabil disingkat DSO (Digital Storage dengan memori digital, yang dapat Osciloscpe), sekarang ini merupakan menyimpan data selama yang jenis yang lebih disukai untuk aplikasi dikehendaki tanpa mengalami kebanyakan industri meskipun CRO degradasi. Ini memungkinkan untuk analog sederhana masih banyak pemrosesan sinyal yang kompleks digunakan oleh para hobist. Osiloskop dengan rangkaian pemroses digital penyimpan digital menggantikan kecepatan tinggi.
Gambar 7-30. Osiloskop penyimpan digital
Masukan vertikal, sebagai sinyal yang diamati. Osiloskop pengganti pengendali penguat dapat memvariasi timebase dengan vertikal adalah digitalisasi dengan waktu yang teliti. Misal untk rangkaian pengubah analog membuat gambar sinyal yang menjadi digital (analog digital diamati secara berulang. converter) hasilnya sebagai data Memerlukan salah satu clock atau yang disimpan dalam memori memberikan pola yang berulang. mikroprosesor. Data selanjutnya Bila diperbandngkan antara diproses dan dikirim untuk osiloskop penyimpan analog diperagakan, awalnya osiloskop dengan osiloskop penyimpan penyimpan digital menggunakan digital, osiloskop penyimpan digital peraga tabung sinar katoda, namun memiliki beberapa kelebihan antara sekarang lebih disukai dengan lain. menggunakan LCD layar datar.
Peraga lebih jelas dan besar Osiloskop penyimpan digital
dengan warna pembeda untuk dengan peraga LCD warna sudah
multi penjejakan. umum digunakan. Data dapat
Ekuivalen pengambilan sampel diatur dikirim melalui pemrosesan
dan pengamatan menunjukkan LAN atau WAN atau untuk
resolusi lebih tinggi di bawah pengarsipan. Layar gambar dapat
μV.
langsung direkam pada kertas Deteksi puncak. dengan alat berupa printer atau
Pre-trigger
plotter , tanpa memerlukan kamera Mudah dan mampu menyimpan osiloskop. Osiloskop memiliki
beberapa penjejakan perangkat lunak penganalisa sinyal
memungkinkan pada awal kerja sangat bermanfaat untuk
tanpa trigger. penerapan ranah waktu misal
Ini membutuhkan reaksi mengukur rise time, lebar pulsa,
peraga cepat (beberapa amplitudo, spektrum frekuensi,
osiloskop memiliki histogram, statistik, pemetaan
penundaan 1 detik). persistensi dan sejumlah parameter
Knob harus besar dan yang berguna untuk seorang
perpindahan secara halus. engineer dalam bidang
Juga dapat digunakan untuk spesialisasinya seperti
penjejakan lambat seperti variasi telekomunikasi. analisa disk drive
temperatur sepanjang hari, dan elektronika daya.
dapat direkam. Osiloskop digital secara prinsip
Memori osiloskop dapat disusun dibatasi oleh performansi
tidak hanya sebagai satu rangkaian masukan analog dan
dimensi namun juga sebagai frekuensi pengambilan sampel.
susunan dua dimensi untuk Pada umumnya
mensimulasikan pospor pada frekuensi pengambilan sampel
kecepatan
layar. Dengan teknik digital
Memungkinkan untuk penomena lain yang jarang pengamatan otomasi.
didapat pada layar hitam putih Kelemahan osiloskop
dari osiloskop digital standar, penyimpan digital adalah
persistansi dari pospor CRTpada kecepatan penyegaran layar
osiloskop analog rendah terbatas. Pada osiloskop analog,
membuat glitch dapat dilihat jika pemakai dapat mengindra
diberikan beberapa trigger berdasarkan intuisi kecepatan
berurutan. Keduanya sulit trigger dengan melihat pada
diselesaikan sekarang ini keadaan penjejakan CRT. Untuk
dengan pospor osiloskop digital, osiloskop digital layar terkunci
data disimpan pada kecepatan secara pasti sama untuk
penyegaran tinggi dan kecepatan sinyal kebanyakan
dipergakan dengan intensitas yang mana kecepatan
yang bervariasi untuk penyegaran layar dilampaui.
mensimulasikan persistensi Satu hal lagi, seringkali titik
penjejakan dari CRT osiloskop. terlalu terang glitches atau