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

banyak sampel yang diambil

berkecepatan tinggi ditambah 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 bentuk gelombang secara

tinggi. CRO penunjuk angka 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, rekaman titik-titik bentuk

gelombang setelah disimpan

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

Sistim Vertikal

analog ke

Attenu at

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 (gambar 7-28) . Dengan sinyal secepat yang osiloskop 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

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

µ V.

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 kecepatan mensimulasikan pospor pada frekuensi pengambilan sampel layar. Dengan teknik digital sekurang-kurangnya dua kali memungkinkan analisis komponen frekuensi tertinggi dari

kuantitatip .

• 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