Jenis-jenis Osiloskop Analog

7.3.2. Jenis-jenis Osiloskop Analog

7.3.2.1. Free Running Osciloskop

Free running oscilloscope merupakan jenis CRO generasi awal yang sederhana, secara blok diagram prinsip kerjanya dijelaskan berkut ini. Pada kanal (Channel)

vertikal

terdapat

penguat sinyal yang fungsinya mengendalikan pelat defleksi vertikal. Penguat

vertikal

mempunyai penguatan yang tinggi sehingga keluaran berupa sinyal yang kuat ini harus dilewatkan attenuator. Penguat horisontal dihubungkan ke suatu sinyal time base internal dan dikontrol oleh pengontrol penguatan horisontal dan mengontrol dua frekuensi sapuan : pemilih sapuan dan

sapuan vernier.

Generator time base

mendefleksikan berkas dalam arah horisontal. Tegangan antara pelat defleksi horisontal CRT disusun supaya titik berkas elektron pada posisi sisi kiri dari layar pada saat tegangan gigi gergaji nol. Berkas elektron akan ditarik ke kanan sebanding dengan tegangan ramp yang diberikan. Jika pengaturan memberikan tegangan ramp mencapai maksimum berkas akan berada diujung sebelah kanan layar. Untuk satu ramp lengkap tegangan gigi gergaji, bentuk gelombang gigi gerjaji akan jatuh secara cepat kembali ke nol, berkas akan kembali diujung kiri layar; pada kasus ini titik pada layar mencapai posisi ujung dan mendefleksikan berkas dalam arah horisontal. Tegangan antara pelat defleksi horisontal CRT disusun supaya titik berkas elektron pada posisi sisi kiri dari layar pada saat tegangan gigi gergaji nol. Berkas elektron akan ditarik ke kanan sebanding dengan tegangan ramp yang diberikan. Jika pengaturan memberikan tegangan ramp mencapai maksimum berkas akan berada diujung sebelah kanan layar. Untuk satu ramp lengkap tegangan gigi gergaji, bentuk gelombang gigi gerjaji akan jatuh secara cepat kembali ke nol, berkas akan kembali diujung kiri layar; pada kasus ini titik pada layar mencapai posisi ujung dan

waktu flyback. Ini akan diselesaikan dengan pemberian

mengurangi garis retrace pada pulsa blanking pada saat retrace

layar.

Posisi vertikal

Attenuator

Tegangan Tingi dan Power

Posisi horisontal

Gambar 7-18. Blok diagram CRO free running

Osiloskop free running merupakan

waktu lintasan instrumen harga murah, time base

menyamakan

sapuan sinyal time base dengan generator harus disinkronisasikan

jumlah perioda gelombang dengan sinyal pada penguat

vertikal. Jadi bentuk gelombang vertikal agar peragaan pada layar

vertikal dapat terkunci pada layar CRT stabil. Dengan kata lain

CRT jika frekuensi sinyal masukan bentuk gelombang bergerak

vertikal merupakan kelipatan dari melintasi layar dan tetap tak stabil.

frekuensi sapuan (fv = n fs). Sinkronisasi diperlukan untuk

7.3.2.2. Osiloskop Sapuan Terpicu (Triggered – Sweep Osciloscope)

Osiloskop free running harga serbaguna dan merupakan murah mempunyai keterbatasan

standar industry. Dalam triggered- pemakaian. Misalnya rise time

sweep mode pembangkit gigi pulsa tidak dapat diukur dengan

gergaji tidak membangkitkan free running osiloskop, namun

tegangan ramp kecuali dikerjakan dapat diukur dengan

dengan trigger pulsa. Triggered menggunakan triggered-sweep

sweep memungkinkan peragaan osciloscpe. Triggered-sweep

sinyal vertikal pada CRT dalam sinyal vertikal pada CRT dalam

sweep generator menghasilkan dari bentuk gelmbang yang

sinyal ramp (F), kemudian diamati.

diperkuat dan diubah ke dalam Secara blok diagram dari dasar

bentuk sinal push pull oleh triggered-sweep oscilloscope

horisontal (G). digambarkan di bawah ini, meliputi

penguat

dihubungkan dengan pelat defleksi sumber tegangan, CRT, jalur

horisontal CRT dan menyebabkan tunda, sistem penguat vertikal,

penjejakan secara horisontal pada trigger pick-off amplifier, rangkaian

layar mengikuti kenaikan tegangan trigger, generator sapuan, penguat

ramp. Keluaran sweep generator horisontal dan rangkaian sumbu Z.

(F) menggerakkan berkas selama Pada saat sinyal diberikan pada

waktu naik dan kembali keposisi masukan

vertikal, segera awal selama off. diteruskan ke preamplifier (A) diubah dalam sinyal push-pull.

Attenuator dan sistem penguat Sinyal diteruskan ke vertikal output

memungkinkan amplifier (C) melalui rangkaian

vertikal

diperagakan pada layar penunda (B). Sinyal dari vertikal

pengukuran tegangan dari range output amplifier digunakan untk

beberapa mV sampai beberapa mengendalikan berkas elektron

ratus volt Volt/div, pemilihan CRT secara

control factor pembelok vertikal menyebabkan titik pada layar

vertikal,

dan pengkalibrasi sinyal. Time bergerak secara vertikal. Sebuah

/div dan control vernier memilih sample sinyal vertikal diambil dari

kecepatan sapuan dan masukan vertikal

preamplifier sebelum eksternal harisontal. Kontrol delay line diberikan ke penguat

Slope menentukan apakah trigger pick-off (D) diteruskan ke

sapuan ditrigger pada slope + atau rangkaian trigger (E). Sinyal ini

– dari sinyal trigger. Level control akan digunakan dengan sistem

memilih sautu titik dimana trigger time base (E.F.G). Sinyal trigger

sapuan diberikan. Kontrol digunakan untuk memaksa waktu

intensitas dan focus memungkin yang berhubungan antara sinyal

peragaan focus dengan tingkat vertikal dan time base. Sinyal kecerahan yang tepat. trigger pick-off dibentuk menjadi

V/div posisi vertikal

PS Trigger

Tegangan

tegangan pick off

tinggi

rendah

inte nsitas fokus

Time/div

posisi horisontal

leve l

Slope Gambar 7-19. Blok diagram osiloskop terpicu

Perbedaan peragaan sinyal hasil pengukuran antara osloskop free running dan triggered-sweep osciloskop seperti di bawah ini.

Gambar 7-20. Peraga osiloskop

Gambar 7-21.

free running Peraga osiloskop

terpicu( www.interq or jp/japan/se-inoue/e-oscilo0.htm)

7.3.2.3. CRO Dua Kanal 7.3.2.3.1. CRO Jejak Rangkap (Dual Trace CRO)

Pemakaian osloskop sekarang ini mencapai dual trace pada layar hampir semuanya memiliki peraga

dapat menggunakan satu dari dua yang mampu membandingkan

teknik : (1) berkas tunggal teknik : (1) berkas tunggal

input dengan saklar elektronik. (dual beam). Karena konstruksi

Saklar elektronik dioperasikan CRT dual beam dan split-beam

dengan menggunakan salah satu mahal, biasanya digunakan teknik

multivibrator free-running atau dual trace.

dengan pulsa yang berasal dari Dengan dual trace osiloskop

rangkaian time base, berturut-turut mempunyai dua rangkaian

dalam chopped mode atau masukan vertikal yang diberi tanda

alternate mode. Bila saklar

A dan B. Saluran A dan B modus berada pada posisi mempunyai pra penguat dan

alternate (bergantian), saklar saluran tunda yang identik.

elektronik secara bergantian Keluaran pra penguat A dan B

menghubungkan penguat vertikal diumpankan ke sebuah saklar

akhir ke saluran A dan saluran B. elektronik yang secara bergantian

Penyaklaran ini terjadi pada menghubungkan masukan

permulaan tiap-tiap penyapuan penguat vertikal akhir dengan yang baru. Kecepatan keluaran pra penguat. Saklar

pemindahan saklar elektronik elektronik juga berisi rangkaian

diselaraskan dengan kecepatan untuk memilih variasi mmodus

penyapuan, sehingga bintik CRT peragaan, Penguat vertikal akhir

mengikuti jejak sinyal saluran A menyediakan tegangan pelat

pada satu penyapuan dan sinyal defleksi, berturut-turut

saluran B pada penyapuan berikutnya.

A elektronik

B Penunda

mode X-Y

Generator penyapu

Rangkaian pemicu

Trigger Ext Penguat

horisontal

Karena tiap penguat vertikal bayangan-bayangan terpisah dan mempunyai rangkaian pelemahan

kesinambungan peragaan masukan yang telah terkalibrasi

bayangan hilang. Dalam hal ini dan sebuah pengontrol posisi

akan lebih baik menggunakan vertikal, amplitudo sinyal masukan

modus alternate. dapat diatur secara tersendiri sehingga kedua bayangan

7.3.2.3.2. Osiloskop Berkas

ditempatkan secara terpisah pada

Rangkap (Dual Beam

layar. Alternate mode biasanya

CRO)

digunakan untuk melihat sinyal CRO jenis berkas rangkap frekuensi tinggi, kecepatan sweep

menerima dua sinyal masukan lebih cepat dari pada 0,1 ms/div

vertikal dan memperagakannya sehingga dapat diperoleh

sebagai dua bayangan terpisah peragaan sinyal yang simultan dan

pada layar CRT. Osiloskop berkas stabil.

rangkap menggunakan CRT Dalam mode

khusus yang menghasilkan dua (tercincang), saklar elektronik

chopped

berkas elektron yang betul-betul berkerja penuh pada kecepatan

terpisah yang secara bebas dapat 100 sampai 500 kHz, seluruhnya

disimpangkan kea rah vertikal. tidak bergantung pada frekuensi

Dalam beberapa CRT berkas generator penyapu. Dalam modus

rangkap keluaran senapan ini penyaklaran secara berturut-

elektron tunggal dipisahkan secara turut menghubungkan segmen-

mekanis menjadi dua berkas segmen kecil gelombang A dan B

terpisah yang disebut teknik ke penguat vertikal akhir. Pada

pemisahan berkas. Sedangkan laju pencincangan yang sangat

CRT jenis lain berisi dua senapan cepat misal 500 kHz, segmen 1 μs

elektron terpisah, masing-masing dari setiap bentuk elombang

menghasilkan berkas sendiri. CRT diumpankan ke CRT untuk

berkas rangkap mempunyai dua peragaan. Jika laju pencincangan

fasang pelat defleksi vertikal, satu jauh lebih cepat dari laju

fasang untuk tiap saluran dan satu penyapuan horisontal, segmen- fasang pelat deflesi horisontal. segmen terpisah yang kecil diumpankan ke penguat vertikal

Secara disederhanakan CRO akhir bersama-sama akan

berkas rangkap secara blok menyusun kembali bentuk

diagram digambarkan di bawah gelombang A dan B yang asli

ini. CRO berkas rangkap pada layar CRT, tanpa

mempunyai dua saluran vertikal mengakibatkan gangguan yang

yang identik yang ditandai dengan nyata pada kedua bayangan. Jika

A dan B. Tiap saluran terdiri dari kecepatan penyaklaran hampir

pra penguat dan pelemah sama dengan kecepatan

masukan, saluran tunda, penguat pencincangan segmen-segmen

vertikal akhir dan pelat-pelat vertikal akhir dan pelat-pelat

dipicu secara internal dari salah menyapu kedua berkas sepanjang

horisontal

satu saluran dari suatu sinyal layar pada laju kecepatanyang

pemicu yang dihubungkan dari sama. Geneator penyapu dapat

luar, atau dari tegangan jala-jala.

Saluran A

Saluran B

Picu luar

A Rangkaian

Generator

penguat

B pemicu

Selektor picu

Gambar 7-23. Diagram blok osiloskop berkas rangkap yang disederhanakan

7.3.2.4. CRO Penyimpanan Analog (Storage Osciloscope)

Keistimewaan ekstra disediakan meninggalkan permukaan pospor. pada beberapa scope analog

Ini meninggalkan muatan positip. penyimpan. Keistimewaan ini

Osiloskop penyimpan mempunyai memungkinkan pola penjejakan

satu atau lebih elektron gun normal rusak dalam hitungan detik

sekunder yang dinamakan flood untuk tetap tinggal pada layar.

gun memberikan keadaan banjir Dalam rangkaian listrik kemudian

elektron bernergi rendah berjalan dapat dengan sengaja jejak pada

menuju layar pospor. Elektron- layar diaktifkan disimpan dan

elektron dari senapan banjir dihapus.

sangat lebih kuat menuju area Penyimpan disempurnakan

layar pospor dimana senapan dengan

menggunakan prinsip menulis telah meninggalkan emisi sekunder. Bila berkas titik

muatan positip, dengan cara ini elektron menulis dilewatkan pada

elektron-elektron dari senapan permukaan pospor, momen tidak

banjir mengeluminasi kembali hanya menyebabkan pospor

dengan memberikan beriluminasi, namun energi kinetik

pospor

muatan positip pada layar. Jika berkas elektron membentur

energi elektron dari senapan banjir energi elektron dari senapan banjir

satu peristiwa atau tidak sehingga mempertahankan

pospor,

menyimpan, hanya menghasilkan muatan positip daerah yang

satu level keterangan bayangan. diiluminasi. Dengan cara demikian

Tabung dengan dua kondisi stabil gambar asli yang telah ditulis

dan setengah nada keduanya dengan senapan tulis dapat tetap

mengunakan fenomena emisi tinggal dalam waktu yang lama.

sekunder guna Kelebihan CRO penyimpanan

elektron

dan menyimpan adalah mampu merekam hasil

membentuk

muatan elektrostatik pada pengukuran sinyal, dan tetap

permukaan satu sasaran yang diperagakan meskipun sinyal

terisolasi. Pembahasan berikut masukan telah dihilangkan. Ini

berlaku untuk kedua jenis tabung sangat membantu untuk

tersebut.

pengamatan suatu peristiwa yang Bila sebuah sasaran ditembak terjadi sekali saja akan lenyap dari

oleh satu aliran elektron primer, layar. CRT penyimpan dapat

satu pengalihan energy yang menyimpan peragaan jauh lebih

memisahkan elektron lain dari lama, sampai beberapa jam

permukaan sasaran akan terjadi setelah bayangan terbentuk pada

dalam satu proses yang disebut pospor. Ciri ingatan atau

emisi sekunder. Jumlah elektron penyimapanan

sekunder yang dipanaskan dari sewaktu memperagakan bentuk

bermanfaat

permukaan sasaran bergantung gelombang sinyal yang

pada kecepatan elektron primer, frekuensinya sangat rendah.

intensitas berkas elektron, Frekuensi sangat rendah bila

susunan kimia dari bahan sasaran diukur dengan CRO biasanya

dan kondisi permukaannya. bagian awal peragaan akan

Karakteristik ini dinyatakan dalam menghilang sebelum bagian akhir

perbandingan emisi sekunder, terbentuk pada layar. CRT

yang didefinisikan sebagai penyimpan dapat digolongkan

perbandingan antara arus emisi sebagai tabung dengan dua

sekunder terhadap arus berkas kondisi stabil dan tabung setengah

primer yaitu :

nada (half tone). Tabung dua

? = Is/Ip

Prinsip kerja tabung penyimpan rendah sasaran terhapus. Dengan dengan kondisi dua stabil yang

demikian tabung mempunyai elementer digambarkan gambar 7-

suatu penunjukan elektris dan

24 di bawah ini. Jika tegangan kondisi penyimpanannya tidak sasaran tinggi, sasaran ditulis

dapat dilihat.

Elektroda pengumpul

Senapan banjir

pulsa untuk menghapus

Senapan

Pengembalian perlahan

penulis

+200 V

Pulsa gerbang -2000 V

Senapan ganda