bercahaya dalam sebuah bintik kecil.
Dalam perjalanannya menuju layar, berkas elektron melewati
sefasang pelat defleksi vertikal dan sefasang pelat defleksi
horisontal. Tegangan yang dimasukkan pada pelat defleksi
vertikal
dapat menggerakkan berkas
elektron pada bidang
vertikal sehinga bintik CRT
bergerak dari atas ke bawah. Sedangkan tegangan yang
dimasukkan pada pelat defleksi horisontal
dapat menggerakkan berkas
elektron pada bidang
horisontal sehingga bintik akan bergerak dari kiri ke kanan.
Gerakan-gerakan ini tidak saling bergantungan satu sama lain
sehingga bintik CRT dapat ditempatkan di setiap tempat pada
layar dengan menghubungkan masukan tegangan vertikal dan
horisontal
yang sesuai secara bersamaan. Bentuk sinyal yang
diamati dihubungkan ke masukan penguat vertikal dengan
menggunakan probe. Penguat vertikal dilengkapi rangkaian
attenuator atau pelemah yang telah dikalibrasi, biasanya diberi
tanda VoltDiv. Setelah sinyal diperkuat cukup untuk
mengendalikan bintik CRT diteruskan ke
bagian defleksi vertikal.
Generator basis waktu disediakan untuk operasi internal, sedangkan
dalam pengoperasian eksternal basis waktu diambil dari sinyal
masukan pada horisontal amplifier seperti pada gambar. Generator
basis waktu membangkitkan gelombang gigi gergaji yang
digunakan sebagai tegangan defleksi horisontal dalam CRT.
spot
Gambar 7-13. Operasi dasar CRO
Input
layar berlapis pospor
Attenuattor dan pra
penguat Penguat
Vertikal
Rangkaian Triger
Penguat Horisontal
senapan elektron
pembelok vertikal
trigger dalam Pembelok horisontal
Trigger dari luar
Bagian gelombang gigi gergaji yang menuju positip bersifat linier,
dan laju kenaikkan dapat disetel dengan
alat control di panel depan yang diberi anda TimeDiv.
Tegangan diumpankan pada penguat
horisontal, gigi geraji positip dimasukkan pada pelat
defleksi horisontal CRT sebelah kanan dan gigi gergaji menuju
negatip dumpankan pada pelat defleksi horisontal sebelah kiri.
Tegangan-tegangan ini akan menyebabkan berkas
elektron akan menyapu sepanjang layar
dari arah kiri ke kanan, dalam satuan waktu yang dikontrol oeh
TimeDiv. Tegangan defleksi
kedua fasangan pelat secara
bersamaan menyebabkan bintik CRT meninggalkan berkas
bayangan pada layar. Ini ditunjukkan pada gambar 7-14..
Pada gambar ini menunjukkan sebuah tegangan gigi gergaji
dimasukkan ke pelat defleksi horisontal dan sinyal gelombang
sinus dimasukkan pada pelat defleksi vertikal. Karena tegangan
penyapu horisontal
bertambah secara lnier terhadap waktu, maka
bintik CRT bergerak sepanjang layar pada kecepatan
konstan dari kiri ke kanan. Pada akhir
penyapuan bila tegangan gigi
gergaji tiba-tiba turun dari harga maksimalnya ke nol, bintik CRT
kembali dengan cepat ke posisi awal di bagian kiri layar dan tetap
berada
disana sampai ada penyapuan baru. Bila secara
bersamaan diberikan sinyal masukan pada pelat defleksi
vertikal, berkas elektron
akan dipengaruhi oleh dua gaya, yaitu
satu dalam bidang horisontal
menggerakkan bintik CRT dengan laju
linier, dan satu lagi dalam bidang vertikal menggerakan bintik
CRT dari atas ke bawah sesuai dengan besar dan polaritas sinyal
masukan. Dengan demikian gerak resultante dari berkas elektron
menghasilkan peragaan sinyal masukan
vertikal pada CRT
sebagai fungsi waktu.
Gambar 7-14. Hubungan basis waktu masukan dan tampilan
7.2.1. Prinsip Kerja Tabung Sinar Katoda Tabung sinar katoda pada
beberapa penganalisa logika Logic Analysers defleksi secara
magnetik, dapat monokrom atau warna. Pada jenis ini peraga
menggunakan teknik seperti yang digunakan pada TV . Dalam
tabung sinar katoda
storage oscilloscope
pada dasarnya serupa dengan defleksi
elektrostatik jenis tabung yang akan dijelaskan di bawah ini hanya
ditambahkan satu atau lebih storage meshes.
fokus akselerasi
photon
F K 1 2 p vertikal p Horisontal
Ga mbar 7-15. Strktur tabung gambar
layar
sinyal masukan vertikal t waktu
V
layar CRO
1
2 3
4 5
6
7 8
4
8 6
2 8,
2
,
2 6,
Basis waktu
Tabung sinar katoda merupakan komponen utama jantung
oasiloskop, pada dasarnya terdiri dari susunan elektroda yang
dilapisi kaca bejana. Elektroda- elektroda berfungsi sebagai berikut
Susunan tiga elektroda triode yang berfungsi membangkitkan
berkas elektron, biasa disebut sinar katoda yang terdiri dari
katoda K filamen pemanas F, grid pengontrol G dan
elektroda pemercepat berkas elektron 1.
Elektroda
pemfokus berkas elektron 2.
Berkas elektron
dipercepat sebelum mencapai pelat
defleksi. Pelat pembelok
vertikal mengubah arah berkas
sebanding dengan beda tegangan kedua pelat. Bila
beda tegangan nol atau besar tegangan kedua pelat sama
berkas akan dilewatkan lurus. Disebut pelat defleksi vertikal
karena dapat membelokkkan berkas ke arah
vertikal, sehingga berkas dapat berada
pada layar berupa titik yang bergerak dari atas ke bawah.
Pelat defleksi horisontal serupa dengan defleksi vertikal hanya
arah pembelokkan
berkas elektron dalam arah horisontal
dari kiri ke kanan. Setelah berkas dbelokkan
akan menumbuk lapisan flouresensi yang berada
pada permukaan layar tabung sinar katoda.
Lapisan terdiri dari lapisan tipis pospor, olahan kristal
garam metalik yang sangat halus didepositkan pada
kaca. Akibatnya
berkas berpijar, semua emisi
cahaya dalam arah maju.
Gambar 7-16. Sistem pembelokan berkas elektron Beda tegangan pada elektroda
focus diatur agar berkas yang menumbuk layar berupa bintik
yang kecil. Sayangnya , jika tidak ada pengontrol lain seringkali
didapati pengaturan control focus minimum titik yang terbentuk,
melebar berbeda dengan titik berkas tinggi minimum. Ini dapat
dicegah dengan memberikan control astigmatism. Dalam kasus
tabung sinar katoda sederhana terdiri dari potensiometer yang
mengatur beda tegangan relatip ?Y
D V
L d
pada elektroda Anoda akhir dan layar terhadap
tegangan pelat defleksi. Pengaturan fokus dan
astigmatism memungkinkan dicapai titik berkas
elektron dalam ukuran sekecil mungkin.
Pada saat berkas elektron
dilewatkan diantara dua pelat
pembelok vertikal
yang mempunyai beda tegangan V volt
antara kedua pelat defleksinya maka berkas akan didefleksikan
secara vertikal besarnya :
Dimana L = Panjang pelat
D = jarak antara pelat dan titik pada sumbu dimana defleksi diukur. d = jarak antar pelat
Va = tegangan pem ercepat yang diberikan K = konstanta yang berhubungan dengan muatan dan masa
Brilliance atau intensitas modulasi atau juga dinamakan modulasi Z
dicapai dengan memberikan beda tegangan pada katoda atau grid
yang mengontrol intensitas berkas elektron. Pada umumnya
perubahan 5 V akan menghasilkan perubahan kecerahan yang nyata,
ayunan maksimum sekitar 50V akan memadamkan intensitas
penjejakan berkas elektron.
Secara normal berkas akan
dipadamkan selama flayback atau penjejakan balik
berupa elektroda
pemadam yang dapat mendefleksikan berkas tanpa
mencapai layar.
7.2.2. Sensitivitas Tabung Pelat defleksi dari tabung sinar
katoda dihubungkan dengan penguat, yang dapat menjadikan
perancangan relatip
sederhana bila diperlukan amplitudo keluaran
rendah, namun diperlukan tabung yang memiliki sensitivitas setinggi
mungkin. Penguat yang diperlukan memiliki lebar band yang lebar,
kapasitansi antar pelat harus dijaga rendah sehingga harus
dalam ukuran kecil dan terpisah secara baik.
Untuk mencapai penjejakan yang jelas dari sinyal
yang mempunyai pengulangan frekuensi rendah energy berkas
harus tinggi. Idealnya tabung harus
pendek praktis : D kecil Cerah
tegangan pemercepat tinggi : V besar kapasitas pelat
pembelok pemercepat rendah : L kecil, d besar.
Ini menghasilkan tabung dengan sensitivitas sangat
besar, diformulasikan :
KVLD ? Y = --------------------
2 Va d
Kebutuhan sensitivitas tinggi kontradiksi dengan persamaan.
Praktisnya tabung sinar katoda diperoleh dari hasil kompromi.
Oleh karena itu teknik yang dikembangkan untuk
meningkatkan parameter yang dipilih dengan tanpa mengabaikan
terhadap parameter yang lain. Kecemerlangan penjejakan
dengan sensitivitas tetap terjaga baik dapat ditingkatkan dengan
melewatkan berkas
melalui sistem
defleksi dalam kondisi energy rendah. Ini dicapai dengan
menggunakan tegangan beberapa kilovolt pada layar tabung sinar
katoda.
7.3. Jenis-jenis Osiloskop 7.3.1. Osiloskop Analog
Pada dasarnya sebuah osiloskop analog bekerja dengan
menerapkan sinyal tegangan yang diukur secara langsunng diberikan
pada sumbu vertikal dari berkas elektron yang berpindah dari kiri
melintasi layar osiloskop
– biasanya tabung sinar katoda.
Disisi sebaliknya dari layar
diberlakukan dengan perpendaran pospor yang menyala dimana saja
berkas elektron membenturnya. Sinyal tegangan membelokkan
berkas ke atas dan turun berpindah secara proporsional
sebagaimana perindahan secara hrisontal, pelacakan bentuk
gelombang pada layar.
Lebih sering berkas membentur lokasi
layar tertentu, semakin terang nyalanya.
Gambar 7-17. Blok diagram CRO analog
? Y KLD Sensitivitas =
---------- = -----------
V 2 Va d
attenuato r
Penguat vertikal
System triger
System vertikal
Generator sinkronisasi
Penguat horisontal
Time base System horisontal
System pembangkit
elektron
Probe masukan
CRT
CRT membatasi cakupan frekuensi yang dapat diperagakan
dengan osiloskop analog. Pada frekuensi yang sangat rendah,
sinyal muncul sebagai titik terang bergerak lambat yang sulit
membedakan sebagai ciri bentuk gelombang. Pada frekuensi tinggi
kecepatan penulisan CRTterbatas. Bila frekuensi sinyal melbihi
kecepatan menulis CRT, peraga menjadi sangat samar untuk
dilihat. Osiloskop analog tercepat dapat memperagakan frekuensi
sampai sekitar 1 GHz. Bila sinyal dihubungkan rangkaian
probe osiloskop, tegangan sinyal berjalan melalui probe ke sistem
vertikal dari osiloskop. Gambar 7- 17. mengilustasikan bagaimana
osiloskop analog memperagakan sinyal yang diukur. Tergantung
pada bagaimana pengaturan skala vertikal control Voltdiv,
attenuator mengurangi tegangan sinyal dan sebuah penguat
menambah tegangan sinyal. Selanjutnya sinyal berjalan
langsung ke pelat pembelok vertikal dari CRT. Tegangan yang
diberikan pada pelat pembelok menyebabkan perpendaran pada
titik yang bergerak melintasi layar. Nyala titik dibuat oleh berkas
elektron yang membentur pospor luminansi di dalam CRT.Tegangan
positip menyebabkan titik berpindah ke atas sementara
tegangan negatip menyebabkan titik bergerak ke bawah.
7.3.2. Jenis-jenis Osiloskop Analog 7.3.2.1. Free Running Osciloskop
