Gambar 7-1. Pengambilan data dengan CRO Osiloskop digunakan oleh semua
orang dari ahli fisika sampai teknisi perbaiki TV. Ahli mesin
otomotif menggunakan osiloskop untuk mengukur getaran mesin.
Peneliti medis menggunakan osiloskop untuk mengukur
gelombang otak. Berbagai kemungkinan tidak ada akhirnya.
Setelah membaca bahasan ini akan mampu :
1. Menguraikan bagaimana
osiloskop bekerja 2. Menguraikan perbedaan
antara osiloskop analog, penyimpan
digital, phaspor digital dan pencuplikan digital.
3. Menguraikan jenis-jenis bentuk gelombang
4. Memahami pengendali dasar osiloskop
5. Melakukan pengukuran sederhana.
Buku manual yang disertakan dengan osiloskop akan memberi
informasi khusus tentang bagaimana menggunakan
osiloskop. Beberapa penghasil osiloskop juga memberikan
banyak aplikasi untuk membantu dalam aplikasi pengukuran
tertentu.
Osiloskop sinar katoda cathode ray oscilloscope selanjutnya
disebut instrumen CRO merupakan instrumen yang sangat
bermanfaat dan terandalkan untuk pengukuran dan analisa bentuk-
bentuk gelombang dan gejala lain dalam rangkaian elektronik yang
bersifat dinamis. Pada dasarnya CRO merupakan alat pembuat
grafik yang menunjukkan bagaimana sinyal berubah
terhadap waktu : sumbu vertikal mempresentasikan tegangan dan
sumbu
horisontal mempresentasikan waktu.
Intensitas atau kecerahan peragaan seringkali disebut
sumbu Z.
Grafik yang digambarkan dapat menginformasikan banyak tentang
sinyal yang diukur diantaranya : harga tegangan dan waktu
sinyal.
menghitung frekuensi sinyal osilasi.
gerakan bagian dari rangkaian yang direpresentasikan dalam
bentuk sinyal. kesalahan fungsi komponen
seperti sinyal terdistorsi. seberapa banyak sinyal DC
atau sinyal AC. seberapa banyak sinyal noise
dan apakah noise berubah mengikuti perubahan waktu.
Gambar 7-2: Peraga bentuk gelombang komponen X, Y, Z. www.interq
or japanse-inouee-oscilo0.htm
Dalam pemakaian CRO yang biasa, sumbu X masukan
horisontal berupa tegangan tanjak ramp voltage linier yang
dibangkitkan secara internal yang merupakan basis waktu time
base secara
periodik menggerakkan bintik cahaya dari
kiri ke kanan melalui permukaan layar. Tegangan yang akan
diamati dimasukkan ke sumbu Y atau masukan vertikal CRO,
menggerakkan bintik cahaya ke atas dan ke bawah sesuai dengan
nilai sesaat tegangan masukan. Selanjutnya bintik cahaya akan
menghasilkan jejak berkas gambar pada layar yang menunjukan
variasi tegangan masukan sebagai fungsi waktu. Bila tegangan
masukan berulang dengan laju yang cukup cepat, gambar akan
kelihatan sebagai pola yang diam pada layar. Dengan demikian
CRO melengkapi suatu cara pengamatan tegangan yang
berubah terhadap waktu. Disamping tegangan CRO dapat
menyajikan gambaran visual dari berbagai fenomena dinamik
melalui pemakaian transduser yang mengubah arus, tekanan,
tegangan, temperatur, percepatan dan banyak besaran fisis lainnya
menjadi tegangan
.
7.1.2. Pengetahuan dan Pengukuran Bentuk Gelombang Istilah umum untuk suatu pola
pengulangan dari waktu ke waktu adalah gelombang, misal
gelombang suara, gelombang otak, dan gelombang tegangan
atau semua pola yang berulang. Osiloskop mengukur gelombang
tegangan. Satu siklus dari
gelombang merupakan bagian dari pengulangan gelombang. Satu
bentuk gelombang merupakan penampilan grafik dari
pengulangan gelombang. Suatu bentuk gelombang tegangan
menunjukkan waktu pada sumbu horisontal
dan tegangan pada sumbu vertikal.
Gambar 7-3. Bentuk gelombang pada umumnya Gambar 7-4. Sumber-sumber bentuk gelombang pada
umumnya
Mengungkapkan bentuk gelombang sebagian besar
tentang sinyal. Kapanpun dapat dilihat perubahan tinggi bentuk
gelombang, waktu dalam sumbu horisontal. Garis lurus diagonal
merupakan perubahan linier tegangan naik ataupun turun
tegangan keadaan mantap. Ketajaman sudut pada bentuk
gelombang menunjukkan perubahan mendadak. Gambar 7-
3 menunjukkan bentuk gelombang pada umumnya dan gambar 7-4
menunjukkan sumber-sumber bentuk gelombang pada
umumnya.
Jenis-jenis Gelombang
Gelombang dapat diklasifikasi kedalam jenis : Gelombang sinus
Gelombang kotak dan segi empat Gelombang segitiga dan gigi gergaji
Bentuk step dan pulsa Sinyal periodik dan non periodik
Sinyal sinkron dan asinkron
7.1.2.1 Gelombang Kotak dan Segi empat Gelombang kotak merupakan
bentuk gelombang lain yang umum. Pada dasarnya gelombang
kotak merupakan tegangan yang on dan off tinggi dan rendah
pada interval yang teratur. Ini merupakan gelombang standar
untuk menguji penguat – penguat baik
amplitudo bertambah
gelombang kotak mempunyai distorsi minimum. Rangkaian
televisi, radio dan komputer sering menggunakan gelombang kotak
untuk sinyal pewaktuan. Gelombang segi empat
menyerupai gelombang kotak kecuali bahwa interval waktu tinggi
dan rendahnya tidak sama panjang. Terutama sekali
diperlukan pada saat untuk menganalisa rangkaian digital.
7.1.2.1. Gelombang Sinus
Gelombang sinus merupakan bentuk gelombang dasar untuk
beberapa alasan. Mempunyai sifat harmonis matematis Tegangan
dalam saluran dinding bervariasi seperti gelombang sinus. Tes
sinyal yang dihasilkan rangkaian osilator dari pembangkit sinyal
seringkali berupa gelombang sinus. Kebanyakan sumber-sumber daya
menghasilkan gelombang sinus AC menandakan arus bolak-balik,
meskipun tegangan bolak-balik jua, DC arus rata yang berarti arus dan
tegangan seperti yang dihasilkan baterai.Gelombang sinus damped
merupakan kasus tertentu yang dapat dilihat pada rangkaian yang
berosilasi namun menurun dari waktu ke waktu.
Gambar 7-5
menunjukkan macam-macam bentuk gelombang.
7.1.2.2. Gelombang gigigergaji dan segitiga Gelombang gigigergaji dan
segitiga hasil dari rangkaian yang dirancang untuk mengendalikan
tegangan secara linier, seperti sapuan horisontal dari osiloskop
analog atau scan raster televisi. Transisi antar tingkat tegangan
dari perubahan gelombang ini kecepatannya konstan. Transisi
dinamakan ramp ditunjukkn pada gambar 7-8.
Gambar 7-8. Step, pulsa dan rentetan pulsa
7.1.2.3. Bentuk Step dan Pulsa Sinyal seperti step dan pulsa
jarang terjadi atau tidak secara periodik ini dinamakan single shot
atau sinyal transien. Step menunjukkan perubahan tegangan
mendadak seperti perubahan pada pemidahan saklar on power.
Pulsa menunjukkan perubahan tegangan mendadak, serupa
dengan perubahan tegangan jika memindahkan saklar power on
dan kemudian off lagi. Pulsa mungkin ditunjukkan satu bit dari
informasi yang berjalan melalui rangkaian komputer atau mungkin
glitch atau dalam rangkaian cacat. Kumpulan pulsa-pulsa berjalan
bersama membuat pulsa train. Komponen digital dalam komputer
komunikasi dengan setiap penggunaan pulsa yang lain.
Pulsa biasanya juga dalam sinar X dan peralatan komunikasi.
Gambar 7-8 menunjukan contoh bentuk step dan pulsa dan pulsa
train.
7.1.2.4. Sinyal periodik dan Non periodik Pengulangan sinyal direferensikan
sebagai sinyal periodik, sementara sinyal yang perubahannya konstan
dikenal sebagai sinyal non periodik.
7.1.2.5. Sinyal sinkron dan tak sinkron Bila pewaktuan berhubungan
dengan keberadaan dua sinyal, sinyal direferensikan sebagai
sinyal sinkron. Sinyal clock, data dan alamat di dalam komputer
merupakan contoh sinyal sinkron. Asinkron merupakan istilah yang
digunakan untuk menguraikan sinyal antara yang tidak
