OSILOSKOP

BAB VI

Kegunaan Osiloskop

� Untuk mengamati secara visual tingkah teganganbolak balik dan tegangan searah.

� Sebagai alat ukur: tegangan searah dan tegangan bolak balik.

: tegangan (Vpp) berbagai bentuk gelombang

: cacat (distorsi meter): Frekwensi

: fasa: waktu /periode

: tegangan maximum dari suatu gelombang

Blok Diagram Sebuah Osiloskop

1.Tabung sinar katoda (catoda ray tube) atau CRT 2.Penguat vertical (vertical Amplifier)

3. Saluran tunda (delay line) 4.Generator basis waktu

5. Penguat horizontal (horizontal amplifier) 6.Rangkaian pemicu (trigger circuit)

7.sumber daya (power supply)

Cara Kerja OSC

� Elektron merambat dari senapan elektron kelayar, berkas elektron melewati sepasangpelat defieksi vertikal dan sepasang pelatdefleksi horisontal.

� Tegangan yang dimasukkan ke pelat difleksivertikal dapat menggerakkan berkas elektronpada bidang vertikal, sehingga bintik CRT bergerak ke atas dan ke bawah.

� Tegangan yang dimasukkan ke pelat defleksihorisontal dapat menggerakkan berkas padabidang horisontal dan bintik CRT ini dari kiri kekanan.

Tabung Sinar Katoda

� Merupakan inti dari osiloskop

� Berfungsi untuk menampilkan sinyalyang diamati pada layar

� Terbuat dari gelas yang didalamnyahampa udara

� Penembak elektron (elektron gun) berfungsi untuk membangkitkan berkas elektron dengan kecepatan yang tinggi.

� Anoda pemercepat I dan II

Berfungsi untuk mempercepat elektrondengan tegangan tinggi

� Anoda pemusat

Berfungsi untuk memusatkan elektron

� Plat defleksi horisontal

Untuk menggerakan berkas elektron ke arah

horisontal (kiri dan kanan)

� Plat defleksi Vertikal

Untuk menggerakan berkas elektron ke arah

vertikal (Atas dan bawah)

� Layar

dilapisi zat flouresen (phospor) akan

berpendar jika terkena elektron

� Berkas elektron dapat dibelokkan dengan

memasang sepasang keping horizontal dan

vertikal.

Penguat Vertikal

� Penguat Y akan memperkuat sinyal input Y,

sebelum diteruskan pada pelat defleksi vertikal

� Pada input penguat ini, ditambahkan peredam

yang dinilai redamannya akanmenentukan

besar simpangan gambar pada layar

� Suatu tegangan searah (dc) ditambahkan

pada sinyal input Y, untuk dapat mengatur

letak gambar dalam arah vertikal

Pelemah Masukan

� Besarnya tegangan pada terminal masukan agar berkas dapat dibelokkanke layar CRT adalah sangat kecil. Sehingga isyarat akan muncul dilayardengan amplitudo yang sangat besar.

� Berfungsi untuk melemahkan sinyalmasukan sehingga dapat dikuatkan olehrangkaian penguat vertikal

Rangkaian Horisontal

� Memberikan tegangan untuk plat defleksihorisontal, sehingga berkas elektron bisabergerak dari kiri ke kanan pada layar

Rakaian Trigger

� Tugas utama dari rangkaian trigger adalah gambar yang diperoleh pada layar selalu diam (tidak bergerak)

� Rangkaian trigger mendapat input dari penguat Y, danoutputnya yang berupa pulsa-pulsa, akan menjalankangenerator “time base”

� Pulsa yang dihasilkan oleh rangkaian ini, selalubersamaan dengan permulaan perioda dari sinyal input Y

� Dengan adanya pulsa “trigger” ini, maka sinyal darigenerator “time base” selalu seiring dengan sinyal input Y, sehingga gambar pada layar tidak akan bergerak

Generator Time Base dan PenguatHorisontal

� Generator “time base” menghasilkan tegangan “sweep”berbentuk gigi gergaji, yang dihasilkan oleh suatumultivibrator untuk diberikan pada pelat defleksi X

� Dari bentuk tegangan sweep ini dapat terlihat bahwasimpangan horizontal pada layar akan bergerak dari kiri kekanan secara linier, kemudian dengan cepat kembali lagike kiri.

� Pergerakan berlangsung berulang kali sesuai denganfrekuensi dari sinyal generator time base ini

� Gambar yang diinginkan diperoleh pada layar, hanyalahyang terjadi pada saat pergerakan dari kiri ke kanan (“rise periode”)

� Sinyal “blanking” akan menghentikanaliran elektron dalam tabung katodaselama perioda “fly back”

� Bila pada pelat defleksi X diberikantegangan berupa gigi gergaji, dan padapelat defleksi Y diberikan tegangansesuai dengan input sinyal Y, maka padalayar akan diperoleh lintasan gambarsinyal input Y sebagai fungsi waktu

� Penguat X memperkuat sinyaldarigenerator “time base” sebelumdihubungkan pada pelat defleksi X

� Suatu tegangan dc ditambahkan padasinyal generator “time base”, untukmengatur letak gambar dalam arahhorizontal

Probe

� Probe adalah kabel penghubung yang ujungnya diberi penjepit, dengan penghantarkerkualitas, dapat meredam sinyal-sinyalgangguan, seperti sinyal radio atau noise yang kuat.

� Probe didesain untuk tidak mempengaruhirangkain yang diukur. Hambatan keluaran dariosiloskop mungkin saja membebani rangkaianyang akan diukur.

� Beberapa probe mempunyai bagian khususyang dapat mengganti-ganti antara probe 1x dan probe 10 X.

Pengukuran Tegangan

� Osiloskop bisa digunakan untukmengukur tegangan DC dan AC

� Hubungkan probe secara paralelterhadap beban yang diukur

� Besar tegangan sinyal dapat langsungdilihat dari gambar pada layar dengan

mengetahui nilai volt/div yang digunakan

Vpp = Div x V/div

Contoh:

Pengukuran tegangan menghasilkan gambar

gelombang R pada layar dengan V/div = 5 volt tentukan nilai tegangan tersebut.

Vpp = div x v/div

= 1,6 x 5

= 8 volt

Dengan sinyal yang sama bila v/div dirubah menjadi 2 volt dan 1 volt makaakan didapatkan gelombang B dan D

Pengukuran Frekuensi

� Periode sinyal dapat ditentukan denganmengalikan lebar gelombang dengant/divHitung periode dan frekuensi sinyal

gambar disamping dengan T/div = 1ms

T = div x t/ div

= 4 x 1 . 10-3

= 4 . 10-3 s

F = 1/ T

= 1/ 4 . 10-3

= 250 Hz

Pengukuran Beda Fase

� Pengukuran beda fasa antar dua buahsinyal dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:

- dengan osiloskop “dual trace”

- dengan metoda “lissajous”

Dual Trace

� Sinyal pertama dihubungkan pada kanalA, sedangkan sinyal keduadihubungkanpada kanal B dari osiloskop

� Pada layar osiloskop akan terlihat bentuktegangan kedua sinyal tersebut, dimanabedafasanya dapat langsung dibaca

dengan cara θ = ∆t/T*3600

� Contoh:

θ

090

4

360.1

360.

=

=

∆=

T

t

Metode Lissajous

� Sinyal pertama dihubungkan pada input Y, dan sinyal kedua dihubungkan pada

input X osiloskop

� Atur knop T/ div ke posisi x-y

� Pada layar akan terlihat suatu lintasanberbentuk lingkaran, garis lurus, atauellips

PENGUKURAN PERBANDINGAN FREKUENSI

� Masukan kesdua sinyal pada chanel 1 dan chanel 2.

� Perbandingan Frekuensi dapat diketahuidengan metode X-Y

� Dengan gambar lissajous dapatditentukan perbandingan frekuensi 2 sinyal.

xsumbupotongtitikjumlah

ysumbupotongtitikjumlah

fy

fx=

Perbandingan Frekuensi:

fx : fy = 1: 2