Osiloskop

Pengukuran Besaran Elektrik

KEGUNAAN OSILOSKOP

• Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu.

• Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi. • Mengecek jalannya suatu sinyal pada sebuah rangakaian

listrik. • Membedakan arus AC dengan arus DC. • Mengecek noise pada sebuah rangkaian listrik dan

hubungannya terhadap waktu.

PENGERTIAN

Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal listrik.

• Osiloskop terdiri dari dua bagian utama yaitu display dan panel kontrol. Display menyerupai tampilan layar televisi hanya saja tidak berwarna warni dan berfungsi sebagai tempat sinyal uji ditampilkan. Pada layar ini terdapat garis-garis melintang secara vertikal dan horizontal yang membentuk kotak-kotak dan disebut div. Arah horizontal mewakili sumbu waktu dan garis vertikal mewakili sumbu tegangan. Panel kontrol berisi tombol-tombol yang bisa digunakan untuk menyesuaikan tampilan di layar.

Tampilan Depan Osiloskop

Layar CRT

Kontrol Layar CRT

Kontrol Y1 dan Y2dan kontrol X (mode XY)

Kontrol X(time base)

Sinyalkalibrasi

Konektor sinyal input Y1 dan Y2, X (mode XY), dantrigger ext.

• Layar osiloskop dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal dan 10 kotak dalam arah horizontal. Tiap kotak dibuat skala yang lebih kecil. Sejumlah tombol pada osiloskop digunakan untuk mengubah nilai skala-skala tersebut.

Tampilan Belakang

Nama dan FungsiKontrol Layar

FOCUSKontrol fokus (ukuran) berkas garis POWER

Saklar dan LED Indikator Daya (On/Off

TRACE ROTATIONKontrol kemiringan garis

INTEN(INTENSITY)Kontrol intensitas cahaya layar

CAL(CALIBRATION)Terminal sumber sinyal kalibrasi

Kontrol Vertikal, Horisontal, dan Trigger

Nama dan FungsiKontrol Vertikal (1)

POSITIONKontrol posisi (geser) vertikalCHOPKontrol cara gambar dual traceMODEKontrol mode input

CH2 INVKontrol pengali + atau – kanal input 2 (Ch2)

Nama dan FungsiKontrol Vertikal (2)

VOLTS/DIVKontrol skala tegangan

AC DC GNDKontrol kopling input

VARKontrol skala terkalibrasi/ tidak terkalibrasi

CH1 CH2Port input kanal 1 dan kanal 2 BNC betina

Nama dan FungsiKontrol Vertikal (3)

Perhatikan!1. Besaran resistansi dan

kapasitansi input pada port kanal 1 dan 2 (Bandingkan sensitivitas tegangan pada pengukuran dengan Multimeter)

2. Batas aman tegangan maksimum untuk pengukuran

Nama dan FungsiKontrol Horisontal

POSITIONKontrol posisi (geser) horisontalX10 MAGKontrol penguatan skala (x10)X-YKontrol mode XY

TIME/DIVKontrol skala waktu

VAR dan SWP UNCALKontrol skala terkalibrasi/ tidak terkalibrasi

Nama dan FungsiKontrol Trigger

HOLDOFF dan AUTO/ NORMKontrol cara trigger otomatis atau normal dengan mengatur tombolLEVEL dan LOCKKontrol dan pengunci level level sinyal trigger

COUPLINGKontrol kopling sinyal trigerSOURCEKontrol sumber sinyal triggerSLOPEKontrol slope saat trigger

Nama dan FungsiKontrol Trigger

EXTPort input sinyal trigger eksternal

Perhatikan!1. Besaran resistansi

dan kapasitansi input pada port kanal 1 dan 2

2. Batas aman tegangan maksimum untuk pengukuran

Konsep

• Menggambar pada layar– y=f(x)=f(t)

dengan x=t=waktu, y=tegangan– y=f(t) dan x=f(t)

dengan x=tegangan, y=tegangandisebut mode XY

• Layar gambar– CRT (Tabung Sinar Katoda)

CARA PENGGUNAAN

• Cara penggunan osiloskop adalah yang pertama pengkalibrasian, kemudian menyetel fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y position, setelah probe dikalibrasi maka dengan menempelkan probe pada terminal tegangan acuan maka akan muncul tegangan persegi pada layar.

Prinsip Kerja Umum

Pelat defleksimengubah gerakan/ posisi

elektron berdasarkantegangan

PenguatPenguatYY

RangkaianRangkaianTriggerTrigger

PenguatPenguatXX

GeneratorGeneratorTime BaseTime Base

Input Yvertikal

TrigerEksternal

Input X (horisontal)

X

X

Y

Y

CRTCRT

Prinsip Kerja CRT

X

X

Y

Y

Y

YVd

Dy

katoda

filamen kisipengatur

anodapemfoku

s

anodapemercepa

t

pelatdefleksivertikal

pelatdefleksi

horisontal

pelatdefleksivertikalpelat

defleksihorisonta

l

berkaselektron

Layarphosphor

lapisanaquadag

Prinsip Kerja CRT

• Elektron – dilepaskan oleh filamen– ditarik (diberi percepatan) dengan tegangan tinggi– Dibelokkan dengan medan listrik oleh pelat

defleksi– menumbuk layar dan membuat layar berpendar

Rangkaian Y (Vertikal)

• Mengatur magnituda tegangan untuk gerakan elektron pada arah vertikal sesuai tegangan input

atenuator(peredam)

penguatpelat

defleksi

InputY

Rangkaian X (Horisontal)

• Mengatur magnituda tegangan untuk gerakan elektron pada arah horisontal sebanding dengan waktu atau sesuai tegangan input (mode XY)

RangkaianTrigger

PenguatX

GeneratorTime Base

PelatDefleksi

X

Sinyal dari penguat Y

Sinyal dari luar Sinyal input X (mode XY)

Selektor

Generator Time BaseGelombang segitiga (linier thd waktu)x=k.tUntuk menulis kiri ke kanan

Gelombang persegi (+) mengarahkan berkas elektron ke layar (-) mencegah berkas ke layar saat kembali ke kiri

waktu

waktu

tegangan

tegangan

sinyal sweep

sinyal blanking

Gambar pada layar dibentuk berulang dan terus menerus

SinyalSweep (menjalar)(x)

Sinyal Input(y)

waktu

waktu

tegangan

tegangan

Sinkronisasi

• Bila tidak sinkron gambar tampak bergerak• Sinkronisasi, waktu saat mulai sweep (time

base) disesuaikan terhadap rujukan tertentu antara lain :– sinyal input– sinyal jala-jala (line)– sinyal lain (ext.)

Rangkaian Triger

• Membentuk gelombang sweep berdasarkan perubahan (-) ke (+) atau sebaliknya

• Menghasilkan sinyal sweep yang sinkron

Penguat YRangkaian

TriggerGeneratorTimeBase

InputY

Dual Trace

• Ada 2 input Y yang digambarkan pada layar dengan “alternate” atau “chop”

PreAmpKanal A

PreAmpKanal B

Penguat YSaklar

Elektronik

InputKanal A

InputKanal B

Sebelum Mengukur

• Perbaiki penampilan layar– Fokus– Intensitas– Trace Rotation (bila perlu)

• Kalibrasi– Tempatkan semua kontrol pada posisi terkalibrasi– Gunakan sinyal untuk menguji kalibrasi

Mengukur Tegangan

• Baca langsung dengan skala vertikal

A BSumberSinyal

Yang akanDiukur

Tegangan

Waktu

Vm

0

Mengukur Fasa dengan Dual Trace

• Baca “beda” waktu dan hitung fasa =t/T*360o

A BSumberSinyal A

SumberSinyal B

t

0

VB

0

t

VA

T

t

Mengukur Fasa dengan Lisajous

• Gunakan mode xy, baca c dan d =sin-1(c/d)

cd

X YSumberSinyal A

SumberSinyal B

Mengukur Frekuensi

• Baca perioda Tf=1/T

A BSumberSinyal

Yang akanDiukur

Tegangan

Waktu

Vm

0

T

Mengukur Frekuensi dengan Pembanding

• Gunakan kanal 2 untuk pembanding (dual trace) dengan input dari AFG, ubah frekuensi hingga periodesama (fA=fB)

A BSumberSinyal Ukur

SinyalRujukan

t

0

VB

0

t

VA

TA

TB

Mengukur Frekuensi dengan Lisajous

• Gunakan mode xy, baca perbandingan frekuensi x dan y (hanya untuk perbandingan bulat kecil)

fx:fy=1:3

X YSumberSinyal Ukur

SinyalRujukan

Mengukur Frekuensi dengan Cincin Modulasi

• Gunakan mode xy dan atur fasa membentuk cincin modulasi, hitung jumlah puncak (fx=n fy)

X YSumberSinyal Ukur

SinyalRujukan

PenggeserFasa

Mengukur Faktor Penguatan (Amplifier)

• Gunakan mode xy dengan skala sama, makaslope = penguatan

(hanya bila beda fasa 0 atau 180o)

X Y

PembangkitSinyal Penguat

Mengukur Faktor Penguatan (Amplifier)

• Gunakan dual tracepenguatan=perbandingan amplituda

A B

PembangkitSinyal Penguat

Generator Sinyal

• Menghasilkan gelombang– Sinusoid– Persegi– Segitiga– DC offset (tidak semua)

• Kontrol– Amplitudo– Frekuensi

• Impedansi– Konektor 4mm 300– Konektor BNC

50

Tampilan Generator Sinyal

Tampilan Generator Sinyal