RSS

DASAR ELEKTRONIKA II

13 Jul

URAIAN MATERI

Untuk memahami alat ukur osiloskop, maka anda terlebih dahulu harus sudah faham dan mahir menggunakan multimeter analog dan digital.Multimeter pada prinsipnya adalah sebuah alat ukur untuk digunakan untuk pengukuran –pengukuran :

Tegangan arus bolak-balik

  1. Tegangan arus searah
  2. Resistansi
  3. Arus listrik DC dan AC
Untuk melanjutkan mempelajari osiloskop, prasyarat awal yang harus anda penuhi adalah menggunakan multimeter analog dan digital. Setelah anda dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan jawaban benar seratus persen, anda diperbolehkan meneruskan pembelajaran tentang osiloskop.
  1. Apa perbedaan multimeter analog dan digital
  2. Jelaskan cara menggunakan multimeter analog
  3. Jelaskan cara menggunakan multimeter digital
  4. Apa saja yang harus anda perhatikan untuk melakukan pengukuran tegangan arus bolak-balik. Jelaskan cara melakukan pengukuran tegangan dc

PENGERTIAN OSILOSKOP

Sebuah osiloskop adalah sebuah peralatan uji yang digunakan untuk melihat suatu gambar sinyal listrik. Secara sederhana osiloskop dapat menunjukkan bentuk dari suatu sinyal listrik dan sinyal listrik ini dinamakan dengan bentuk gelombang sinyal. Osiloskop memiliki sebuah layar serupa dengan sebuah layar televisi dan hanya jauh lebih kecil. Osiloskop tersebut menampilkan suatu garis yang terang yang menunjukkan perubahan-perubahan tegangan untuk perioda waktu garis yang terletak pada layar. Contoh-contoh tipe tampilan ini terlihat pada setiap televisi rumah sakit yang digunakan untuk menunjukkan aktivitas denyut jantung. Layar osiloskop memiliki suatu garis-garis kisi horizontal dan vertical yang diberi spasi 1 cm dan garis kisi-kisi ini mengizinkan kepada kita untuk melakukan pembacaan tegangan dan waktu. Garis-garis tersebut dinamakan garis-garis graticule.
Nama lengkap dari osiloskop adalah Osiloskop Sinar Katoda (Cathode Ray Oscilloscope) dan singkatan umumnya adalah CRO. Para teknisi sering menyebutnya dengan perkataan “ telah melihat bentuk gelombang pada CRO”. Istilah sinar katoda muncul dari nama lengkap layar yang disebut Cathode Ray Tube atau CRT. Jadi CRT adalah bagian dari CRO. Tabung gambar televisi juga dinamakan CRT. Alat ukur DC dan AC sejauh yang telah dipelajari bisa memberitahu kepada kita ukuran amplitudo dari suatu tegangan akan tetapi alat ukur ini tidak dapat menunjukkan kepada kita seperti apa bentuknya. Seringnya ukuran amplitudo adalah segala yang kita perlukan akan tetapi jika lebih banyak lagi informasi yang diperlukan maka alat ukur tersebut tidak dapat menyediakannya. Sebuah alat ukur tidak akan dapat menunjukkan kepada kita tegangan suatu sinyal mengalami cacat atau menunjukkan kepada kita bahwa telah terjadi adanya suatu pulsa tegangan yang singkat.
Sebagai contoh seorang teknisi menggunakan sebuah CRO untuk melihat tegangan audio yang sedang dikuatkan dan melihatnya pada suatu titik dalam penguat tersebut yang telah terjadi distorsi (cacat gelombang). Contoh lainnya adalah ketika teknisi menggunakan CRO utnuk melihat sebuah komputer dan mendapatkan pulsa singkat dari tegangan yang telah menyebabkan gangguan, sebuah pulsa yang tidak dapat dideteksi oleh alat ukur. Alat ukur murah harganya, mudah menggunakannya dan dapat dibawa kemana-mana. Setiap teknisi memilikinya satu atau lebih dari satu. Namun disamping itu osiloskop sangat mahal harganya dan umumnya besar dan berat dan dioperasikan dengan tegangan jala-jala. Osiloskop ini bisa juga sulit menggunakannya karena memiliki banyak pengatur. Meskipun kelihatannya sulit mengoperasikan osiloskop namun seluruh osiloskop menggunakan prinsip-prinsip dasar yang sama dan memiliki pengatur-pengatur dasar yang sama. Jika anda telahf memahami prinsip-prinsip ini maka anda dapat menghidupkan dan menggunakan sembarang osiloskop.

CARA KERJA OSILOSKOP

Kegunaan osiloskop adalah untuk menampilkan suatu bentuk gelombang pada layar dan seluruh dari pengatur dan rangkaian dalamnya tersedia untuk kegunaan tersebut. Cara yang terbaik untuk memahami sebuah osiloskop adalah memahami apa yang terjadi pada layar.Layar adalah sebuah tabung gambar serupa dengan tabung gambar yang ada dalam sebuah pesawat tv, akan tetapi dalam kasus ini tabung gambar hanya menampilkan satu warna (biasanya hijau). CRT terbuat dari kaca dan udara didalamnya banyak dibuang. Suatu tegangan dihubungkan ke elemen pemanas yang menyala dengan warna merah panas dan memanaskan katoda. Pemanas tersebut merupakan sumber dari nyala merah yang kadang-kadang tampak ketika anda melihat lubang ventilasi pada bagian belakang sebuah pesawat televisi. Ketika katoda yang dekat dengan pemanas tersebut menerima panas maka katoda tersebut mengemisikan electron-elektron yang meninggalkan permukaan katoda tersebut.Apabila electron-elektron telah meninggalkan katoda maka semua electron tersebut memiliki potensial negatif dan ditarik ke arah tegangan-tegangan positif. CRT memiliki kisi-kisi logam dan plat-plat yang memiliki tegangan positif pada setiap kisi dan plat menarik dan mempengaruhi electron-elektron.

Kisi-kisi percepatan menarik electron-elektron dan dengan gaya demikian itu maka grid-grid mempercepatnya untuk lewat melalui kisikisi percepatan dan dipacu selanjutnya turun ke leher CRT.

Kemudian kisi-kisi pemfokus membentuk electron-elektron yang telah dipercepat menuju ke titik focus electron yang disebut dengan berkas electron. Apabila berkas electron menabrak phospor akan menghasilkan sebuah titik acahaya pada layar. Cahaya ini akan tetap menyala pada layar untuk suatu perioda waktu yang singkat dan kemudian lama-kelamaan menjadi pudar, sifat ini dinamakan daya mempertahankan cahaya dari phospor. Jika berkas electron ini dipertahankan untuk menabrak phospor kembali pada titik yang sama maka akan muncul seolah-olah titik yang terus-menerus menyala dikarenakan secara terus-menerus diperbaharui atau disegarkan kembali. Masih terdapat lagi kisi yang lain yang disebut kisi pengendali yang sangat dekat dengan katoda. Kisi ini memiliki tegangan negatif dan mencoba untuk menolak electron-elektron yang negatif. Jika tegangan negatif cukup besar maka ia akan menghentikan berkas electron dan tidak ada cahaya yang akan tampak pada layar. Pada tegangan negatif yang lebih rendah maka tegangan ini akan mengendalikan kecerahan dari titik pada layar.
Plat-plat pembelok mengendalikan kemana baerkas electron tersebut menumbuk layar. Dua pasang plat diperlukan funtuk mengendalikan berkas tersebut, yuaitu plat pembelok horizontal dan plat pembelok vertical. Plat pembelok horizontal bisa memindahkan berkas dan bintik cahaya yaitu menghasilkan berkas cahaya secara horizontal terhadap layar sedangkan plat-plat vertical bisa memindahkan berkas dan titik cahaya ke atas dan ke bawah layar.Plat pembelok vertical bagianf atas memiliki suatu tegangan positif dan plat bagian bawah memiliki suatu tegangan negatif. Dengan demikian berkas electron ditarik ke arah tegangan positif dan ditolak oleh tegangan negatif sehingga berkas electron dan bintik cahaya tersebut digerakkan ke bagian atas layar. Dengan membalikkan tegangan pada plat-plat pembelok vertical maka akan memindahkan titik tersebut menuju ke bagian bawah layar. Tegangan positif pada plat pembelok horizontal sebelah kanan menarik berkas electron dan titik cahaya menuju ke arah kiri layar.. Plat pembelok kiri memiliki tegangan negatif yang menolak berkas electron menjauhi sisi layar sebelah kiri. Dengan mengubah besar dan polaritas dari tegangan-tegangan yang dihubungkan ke plat pembelok horizontal dan vertical maka berkas electron bisa dipindahkan ke keseluruhan layar. Gerakan bintik cahaya tersebut dipindahkan atas lintasan yang sama kemudian layar akan menampilkan suatu garis cahaya yang tetap.
Berkas electron tersebut biasanya bergerak dari kiri ke kanan dan menghasilkan suatu garis melalui layar yang disebut sweep (penyapuan). Ketika berkas tersebut telah mencapai sisi bagian kanan dari layar maka berkas tersebut dikembalikan dengan cepat ke bagian kiri dari layar untuk penyapuan berkas selanjutnya. Selama pengembalian atau waktu kembali berkas electron tersebut dipadamkan sehingga tidak tampak pada layar. Diagram blok akan membantu kita dalam hal memahami bagaimana seluruh bagian dari suatu system bekerja secara bersama-sama. Berkas electron pada layar bisa dipindahkan dalam dua arah, yaitu secara horizontal atau secara vertical dari layar. Hal ini berarti bahwa osiloskop memiliki dua area didalamnya yang ditujukan ke gerakan-gerakan ini. Mereka dinamakan rangkaian pembelok horizonrtal dan rangkaian pembelok vertical.

Gerakan horizontal sesuai menurut waktu yang telah berlalu; dan kenyataannya waktu ini merupakan waktu yang diambil oleh berkas electron untuk berjalan dari kiri layar menuju ke kanan layar. Layar ini serupa dengan selembar kertas grafik yang menampilkan suatu grafik tegangan dengan waktu. Sumbu horizontal sesuai dengan waktu yang telah dilewati dan sumbu vertical sesuai dengan amplitudo tegangan. Berkas electron bisa dijalankan melalui layar pada berbagai macam kecepatan yang terrentang dari kira-kira 1 mikrodetik sampai lebih dari 1 detik.Gerakan ini melalui layar ini disebut sapuan basis waktu (Timebase Sweep) dan bagian dari osiloskop yang menduplai rangkaian pembelok horizontal dengan sinyal ini disebut dengan pembangkit basis waktu. Blok rangkain basis waktu yang dihubungkan ke blok pembelok horizontal Saklar dihubungkan ke blok basis waktu mewakili saklar pengendali basis waktu pada bagian panel depan dari osiloskop yaitu mengizinkan kepada para pemakai untuk memilih basis kecepatan basis waktu yang benar agar sesuai dengan kegunaan mereka.

Gerakan vertical bersesuaian dengan amplitudo dari tegangan yuang sedang diukur. Jika jejak bintik cahaya bergerak menuju ke atas layar maka tegangannya positif dan jika jejak cahaya bergerak menuju ke bagian bawah layar maka tegangannya negatif.Semakin besar tegangan yang diukur maka semakin banyak jejak cahaya dipindahkan. Jika tegangan terlalu besar maka jejak cahaya akan melebihi layar dan tidak tampak oleh mata. Apabila hal ini terjadi maka taraf tegangan harus diubah secara internal untuk mengarahkan kembali jejak cahaya pada layar , pengaturan ini merupakan fungsi dari saklar rentang tegangan pada masukan dari blok penguat vertical.
Tegangan yang sedang diukur yang keluar dari rangkaian yang ingin kita uji dan dihubungkan ke osiloskop melalui suatu penghubung khusus yang disebut probe. Apabila sinyal tersebut memasuki osiloskop maka sinyal tersebut melalui sakalr batas rentang sehingga rentang yang lebar dari tegangan dapat dilihat dan dapat diukur. Saklar batas rentang merupakan suatu pembagi tegangan menggunakan resistor serupa dengan pembagi tegangan yang telah anda pelajari terdahulu dalam pengajaran ini.

Setelah melalui saklar batas rentang tegangan masukan dikuatkan dalam penguat vertical dan diumpankan ke rangkaian pembelok vertical sehinga rangkaian ini bisa mengendalikan tampilan layar.

Jejak berkas sinar merupakan nama yang diberikan kepada sebuah titik cahaya yang bergerak pada layar. Bintik ini biasanya bergerak sedemikian cepat sehingga tampaknya sebagai suatu garis. Pengaruh ini adalah sama seperti ilusi dari gerakan gambar pada televisi dan filem.

Jejak berkas sinar bisa disimulasikan dengan menggambarkan suatu garis dengan pena anda pada sepotong kertas. Berkas sinar ini memakan waktu untuk pena agar berpindah melalui halaman dari kiri menuju ke bagian kanan dan karena ia bergerak meninggalkan suatu berkas cahaya atau garis pada halaman tersebut. Garis tersebut lurus atau tarafnya memberi indikasi bahwa tidak ada gerakan vertical. Untuk sebuah osiloskop gerakan ini akan mengindikasikan tidak adanya tegangan masukan.

Sekarang gambarkan sebuah garis melalui kertas sambil pada saat yang sama memindahkan pena ke arah atas dan bawah halaman . Kali ini pena tersebut meninggalkan gambar vertical dari gerakan anda, dan anda bisa lihat di mana pena tersebut berada pada sembarang titik dari lama waktu jejak tersebut bergerak. Kejadian ini serupa dengan yang ada pada sebuah osiloskop dengan suatu tegangan dihubungkan ke masukannya.

Sekarang pindahkan pena pada bagian halaman yang lain pada kecepatan yang sama seperti sebelumnya. Kali ini garis tersebut mengindikasikan suatu amplitudo sinyal yang lebih besar, dengan kata lain yang sedang diukur adalah tegangan yang lebih besar.

Waktu yang pena jalani pada kertas mewakili basis waktu dari osiloskop. Dengan mengubah kecepatan garis tersebut digambarkan maka serupa dengan mengubah kecepatan dari penyapuan berkas electron melalui layar.

Gerakkan pena keatas dan ke bawah halaman pada kecepatan yagn sama seperti sebelumnya akan tetapi kali ini pindahkan pena diatas kerta secara cepat. Catatlah bagaimana gambar muncul telah berkembang dalam skala waktu. Jika kita telah mengulangi hal ini akan tetapi kali ini memindahkan pena melalui halaman kertas secara perlahan maka gambar akan tertekan dalam hal skala waktu

Nama yang diberikan untuk suatu tegangan yang ditampilkan adalah bentuk gelombang. Bentuk gelombang yang terlihat pada layar suatu CRO adalah suatu versi elektronik tentang apa yagn telah anda lakukan dengan pena dan kertas.

PENYULUTAN / TRIGGERING

Jejak berkas sinar pada layar CRO digambarkan pada lalyar dengan berkas electron. Apabila setiap jejak bearkas sinar yagn baru mulai secara tepat di suatu tempat ketika jejak berkas sinar terdahulu telah mulai dan mengikuti lintasan yang sama ketika bearkas tersebut menghasilkan ilusi dari suatu gambar yagn tetap pada layar.

Ketika layar menampilkan satu garis tunggal maka tampilan atersebut dikatakan telah disinkronkan. Hal ini berarti seluruh jejak berkas sinar masing-masing disinkronkan secara bersamaan dan mengikuti lintasan yang sama pada layar.

Namun jika pengulangan jejak-jejak berkas sinar tidak mengikuti lintasan yang sama pada layar kemudian setiap lintasan akan ditampilkan secara aterpisah. Maka layar akan menampilkan penyapuan ganda dan akan tampak gelombang yang kacau. Tampilan tersebut sekarang tidak disinkronkan karena setiap jejak berkas sinar terpisah.

Untuk mencegah tampilan yang kacau ini maka penyapuan horizontal dari berkas electron harus mulai pada saat yagn sama dari setiap bentuk gelombang. Jadi osiloskop hfarus secara elektronik meyakini penyapuan gelombang tersebut selalu mulai pada bagian yang sama dari bentuk gelombang tegangan masukan. Hal ini disebut penyulutan penyapuan gelombang.

Untungnya kebanyakan dari osiloskop memiliki suatu rangkaian otomatis yang mengendalikan penyulutan dari penyapuan basis waktu sehingga osiloskop tersebut akan secara normal menstabilkan tampilannya secara sendiri. Jika tampilan tersebut berubah-ubah atau mengandung banyak sekali garis ketika osiloskop tak dapat menyulut secara otomatis. Ketika hal ini terjadi maka penyapuan akan harus disulut secara manual.

Diagram blok gambar 10 menunjukkan penambahan blok rangkaian penyulutan pada diagram blok dari osiloskop.Rangkaian penyulut mengambil cuplikan tegangan masukan dan mengirimkan sebuah pulsa penyulut ke pembangkit basis waktu untuk memberitahu kapan untuk memulai penyapuan.

Rangkaian penyulut bisa dipindahkan menjadi dua posisi, yaitu posisi internal atau posisi eksternal. Pada posisi internal maka saat itu menghubungkan rangkaian penyulut ke bentuk gelombang yang sama yuang sedang ditampilkan pada layar. Pada posisi eksternal maka saat itu menggubungkan ragnkaian penyulut ke sebuah soket masukan pada panel muka dari CRO. Dengan menggunakan soket penyulutan eksternal ini maka bentuk gelombang yang ditampilkan bisa disulut dan disinkronkan oleh sinyal lain yang datangnya dari peralatan yang diuji.

Mendapatkan sebuah berkas sinar
Sebuah sinar dapat menunjukkan panel muka khusus sebuah osiloskop jejak ganda dengan pengatur-pengatur paling umum telah diperlihatkan. Seluruh osiloskop mesti memiliki pengatur yang sama walaupun memerlukan waktu untuk mencari letaknya pada panel muka.

Kebanyakan osiloskop adalah jejak ganda. Hal ini berarti osiloskop-osiloskop tersebut memiliki dua masukan vertical yang dapat menunjukkan dua bentuk gelombang yang terpisah pada layar pada saat yang sama. Sebuah osiloskop jejak ganda akan memiliki dua bagian masukan vertical pada panel muka dengan pengatur masing-masing yang sama persis.

Seringnya ketika sebuah osiloskop dihidupkan maka tidak ada jejak berkas cahaya sama sekali pada layar dan anda harus mencarinya untuk melacaknya. Hal ini bisa sangat menjengkelkan karena terlebih dahulu harus memutar-mutar setiap pengatur yang mungkin membuah situasi lebih buruk lagi.

Ada suatu teknik sederhana yang akan mengoperasikan kebanyakan osiloskop untuk dapat menampilkan jejak aberkas sinar pada layar. Hal ini dapat disimpulkan dengan tiga aturan.

Sembarang tombol atau saklar yang memiliki sebuah posisi ditandai AUTO 9untuk kerja otomatis),NORM (untuk kerja normal), X1 (untuk kelipatan satu kali) atau CAL (untuk kalibrasi) harus diposisikan ke posisi tersebut.
Putar saklar VOLT/CM atau VOLT/DIV ke posisi penyetelan tegangan tertingginya. Tindakan ini untuk mengurangi segala tegangan masukan agar menjadi turun agar dapat mengisi tampilan pada layar.
Sembarang tombol atau saklar lainnya harus diputar ke posisi separuh antara arah kiri penuh jarum jam dan arah penuh berlawanan jarum jam. Dengan kata lain ditempatkan separuh dari rentang keseluruhan yang ada.

Segala tampilan yang baik haruslah ada suatu jejak berkas cahaya yang dapat tampak pada layar dan hanya memerlukan pengaturan yang sedikit untuk menampilkan secara tepat tengahnya. Pengatur-pengatur ini diperlihatkan dalam gambar 11 yang digambarkan dalam posisi yang seharusnya menampilkan suatu jejak berkas cahaya gelombang.

Kadang kala anda harus menggunakan sebuah osiloskop yangl dmemiliki suatu tombol yang sudah tidak tampak fungsinya. Cobalah untuk mengidentifikasi pengatur-pengatur dasar seperti yang telah disebutkan dan aturlah menurut aturan-aturan diatas. Kebanyakan tombol-tombol sisanya dapat dicoba kemudian pada saat untuk mengetahui apakah jejak berkas sinar gelombang bisa dilihat.
Pengatur-pengatur Dasar Pada Panel Muka
Paragraph-paragraf berikut mencakupkan tombol-tombol utama pada suatu osiloskop jejak ganda yang dasar Ada beberapa osiloskop yang tidak memiliki seluruh tombol-tombol pengatur ini dan mungkin lebih banyak lagi pengatur yang ada.Pengatur-pengatur yang Umum
On/Off
Saklar ini menghidupkan dan mematikan osiloskop. Ketika saklar ini dihidupkan maka sebuah lampu indicator akan menyala pada panel muka.

Brightness (Kecerahan Sinar)
Pengatur kecerahan mengatur kecerahan atau terang gelapnya jejak sinar gelombang; pada layar. Yakini pengatur kecerahan ini paling sedikit separuhnya sehingga segala jejak berkas gelombang akan terlihat.

Fokus
Fungsi tombol ini adalah untuk mengendalikan ketajaman dari jejak berkas cahaya gelombang pada layar. Jika tidak ada jejak cahaya gelombang aturlah tombol tersebut pada separuh putarannya dan kemudian dapat diatur lagi untuk tampilan gambar yang paling baik setelahnya. Taraf kecerahan bisa mempengaruhi focus atau ketajaman sehingga kebiasaan yang baik adalah selalu memfokuskan kembali ketika pengatur kecerahan diatur.

Sakalar Rentang Batas Tegangan atau VOLT/CM atau VOLT/DIV
Saklar ini adalah yang mengendalikan ukuran dari bentuk gelombang pada layar. Saklar tersebut biasanya diatur sedemikian rupa sehingga sinyal yang ditampilkan hampir mengisi layar secara vertical. Saklar VOLT/CM atau VOLT/DIV mengindikasikan tegangan yang diwakili oleh setiap sentimeter vertical pada layar.

Jika saklar tersebut diatur pada suatu tegangan yang tinggi dan teganganyang terukur hanyalah tegangan yang rendah maka kemudian bentuk gelombang akan menjadi sangat kecil dan akan sulit melihat dan mengukurnya. Dengan kata lain jika saklar tersebut diatur pada suatu batas tegangan rendah dan tegangan yang terukur nya tinggi maka bentuk gelombang akan menjadi lebih besar kemudian layar tersebut hanyalah menjadi suatu bagian yang kecil dari bentuk gelombang yang akan dilihat.

Pengatur Halus Tegangan
Pengatur ini mengizinkan kepada pemakai untuk menghaluskan perlemahan sinyal vertical untuk membuat bentuk gelombang yang lebih mudah untuk melihatnya. Untuk membuat pembacaan tegangan yang akurat pengatur ini harus berada dalam posisi kalibrasi (CAL). Sekali lagi biasakanlah mengatur pengatur ini pada posisi CAL sebelum melakukan pengukuran. Tombol ini biasanya dilokasikan di tengah-tengah saklar rentang batas tegangan ketimbang sebagai pengatur yang terpisah.

Posisi Vertikal atau Geser Vertikal
Tombol ini memindahkan jejak berkas sinar secara vertical ke atas atau ke bawah layar. |Pengatur ini digunakan untuk menempatkan bentuk gelombang yang ada dalam posisi paling baik untuk melakukan pengukuran tegangannya. Tombol tersebut memiliki rentang batas gerakan yang cukup untuk meminggeserkan jejak berkas cahaya secara benar pada layar sehingga mengaturnya pada posisi separuh skala yang ada jika jejak berkas cahaya tidak nampak.

Saklar Pemilih Masukan
Pemilih masukan memiliki tiga posisi yaitu DC, AC dan ground (GND). Dalam posisi AC segala komponen DC yang ada dalam sinyal masukan ditahan dan hanya sinyal AC yang dilewatkan dan ditampilkan pada layar. Gambar 12(a) melukiskan bentuk gelombang masukan dan bentuk gelombang yang ditampilkan. Pengaturan ini berguna ketika yang diperlukan sinyal AC yang kecil yang merupakan bagian dari suatu tegangan DC yang besar.

Dalam posisi DC maka sinyal masukan dihubungkan secara langsung ke CRO dan kedua komponen DC dan komponen AC ditampilkan pada layhar.

Posisi ground (GND) digunakan untuk menghilangkan tegangan masukan agar tidak tampil pada layar dan menggantinya dengan suatu nilai 0V. Hal ini mengizinkan para pemakai untuk mengatur taraf acuan pada layar CRO sebelum melakukan pengukuran.
Pengaruh pada tampilan dengan jejak berkas gelombang diposisikan di tengah-tengah layar dengan pengatur posisi vertical.
Saklar ALT/CHOP
Saklar ini memilih antara dua perbedaan cara untuk menampilkan dua masukan bertikal, dan disebut kanal A dan kanal B. Kebanyakan osiloskop jejak ganda hanya memiliki satu senapan electron yang menghasilkan satu berkas electron dan senapan electron ini harus dibagi-bagi kerjanya dengan dua kanal untuk memunculkan dua jejak gelombang yang terpisah pada layar.Dalam posisi ALT atau posisi alternatif maka posisi berkas electron menampilkan setiap masukan bergantian, berkas tersebut berubah-ubah diantara kedua berkas masukan. Penyapuan yang pertama adalah untuk kanal A, penyapuan berikutnya untuk kanal B, berikutnya lagi untuk kanal A dan kemudian kembali untuk kanal B.

Pada posisi CHOP berkas electron dipindahkan dari kanal yang satu ke kanal lainnya dengan cara yang sangat cepat. Berkas sinar electron akan menjejaki sebahagian kecil kanal A dan kemudian sebahagian kecil dari kanal B dan kemudian kembali lagi ke kanal A, dan seterusnya. Keadaan ini mempengaruhi pencuplikan setiap masukan kanal menjadi bagian-bagian yang kecil.

Aturan yang sederhana untuk memilih posisi yang benar adalah yang apabila menampilkannya termudah dilihat mata. Pada keadaan kecepatan basis waktu yang rendah maka terjadi getaran (flicker) penyapuan yang bearubah dalam posisi ALT dapat menjengkelkan. Secara serupa; pada kecepatan basis waktu yang cepat pencuplikan bentuk gelombang dalam posisi CHOP menjadi sulit untuk dilihat.

Sakalar CH A /CH B / BOTH

Saklar ini memilih kanal yang mana yang akan ditampilkan. Posisi kanal A untuk menampilkan kanal A sendiri, posisi kanal B untuk menampilkan kanal B sendiri , dan posisi BOTH untuk menampilkan kedua kanal A dan kanal B secara bersamaan.

Pengatur-pengatur Basis Waktu Horizontal. Saklar Batas Rentang Basis Waktu atau Time/CM atau Time/Div.

Saklar ini menentukan seberapa cepat bintik electron menjejaki jalannya melintasi layar. Ketika saklar ini di atur pada kecepatan rendah misalnya 1 detik/cm, maka jejak berkas sinar electron bergerak secara perlahan melintasi layar yang menduduki satu sentimeter setiap satu detik. Pada penyetelan yang cepat yaitu 1udetik/cm maka jejak berkas sinar electron hanya memakan waktu mikrodetik untuk menduduki satu sentimeter.

Penyetelan tombol ini ditentukan oleh frekuensi tegangan yang sedang diuji. Biasanya saklar basis waktu diatur untuk menunjukkan satu atau dua siklus bentuk gelombang.

Pengatur Halus Basis Waktu

Pengatur ini juga mengatur kecepatan pergerakan titik berkas electron melalui layar akan tetapi memiliki pengaturan yang halus seperti yang ada pada pengatur volume atau kecerahan. Pengatur halus ini digunakan untuk mengatur ukuran horizontal secara halus dari suatu bentuk gelombang agar lebih mudah melihat tampilannya. Pengatur ini biasanya dilokasikan di tengah-tengah dari saklar rentang batas basis waktu ketimbang ia dilokasikan sebagai pengatur yang terpisah.

Untuk membuat pembawaan waktu yang lebih tepat maka pengatur halus ini harus dalam posisi kalibrasi (CAL). Tombol ini merupakan sumber ketidak tepatan yang terbesar dalam hal pengukuran waktu. Jadi kebiasaan yang baik adalah selalu memeriksa bahwa posisi tombol ini harus dalam keadaan posisi terkalibrasi sebelum pembacaan.

Posisi Horizontal atau Pergeseran Horizontal.

Pengatur ini menggeserkan atau memindahkan jejak berkas sinar gelombang secara horizontal melalui layar. Jejak berkas cahaya gelombang harus memulai pada ujung sebelah kiri dari garis graticule pada layar. Jika tidak ada jejak baerkas cahaya gelombang sama sekali atur kembali pengatur ini separuh dari skala penuh dan kemudian diatur kembali kemudian ketika muncul jejak berkas sinar gelombang (trace).

Ukuran Horizontal (Horizontal Size)

Pengatur ini digunakan untuk memperbesar bentuk gelombang yang ditampilkan yang memberikan bentuk gelombang yang tampak lebih detil. Pengatur ini harusf dikembalikan ke posisi X1 sebelum melakukan segala pengukuran waktu

Keluaran Pengkalibrasi

Keluaran ini adalah sinyal uji khusus yang dihasilkan oleh CRO. Sinyal ini digunakan untuk memerikasa kalibrasi atau ketepatan osiloskop. Sinyal ini akan ada dengan suatu amplitudo dan frekuensi yang telah ditetapkan dan umumnya dengan amplitudo gelombang kotak sebesar 1 volt puncak-ke puncak pada frekuensi 50 Hz atau 1 Kilohertz. Hubungan keluaran bisa diambil dalam bentuk soket yang kecil atau sebuah cantelan kecil untuk menjapit probe osiloskop. Ada perbedaan nama yang diberikanf ke hubungan ini dengan CAL dan umumnya ada tulisan 1 Vp-p.

Saklar TB / XY

Saklar ini menghidupkan atau mematikan basis waktu. Dalam posisi TB basis waktu terhubung hidup dan osiloskop bekerja secara normal. Dalam posisi XY basis waktu dalam keadaan mati. Hal ini berarti bahwa tidak akan ada pembelokan horizontal dan berkas electron tidak akan abaergerak melalui layar. Berkas electron akan tetap diam dalam arah horizontal. Sinyal masukan vertical tetap akanf menyebabkan pembelokan ke arah vertical agar kejadiannya sekarang akan ditampilkan sebagai saluran vertical pada layar.
Posisi XY mengizinkan tegangan sinyal lainnya langsung memasuki ke rangkaian defleksi horizontal. Masukan horizontal memiliki cara yang serupa dengan masukan vertical sehingga besarnya tegangan masukan horizontal menentukan besarnya pembelokan ke arah horizontal pada layar.
Layar menampilkan dalam posisi XY seperti suatu grafik dengan sumbu X dan sumbu Y. Masukan horizontal menjadi sumbu X dan masukan vertical menjadi sumbu Y. Tampilan Layar resultan bisa menjadi sangat kompleks akan tetapi bisa juga melahirkan informasi tentang dua sinyal yang akan menjadi sangat sulit untuk mendapatkan gelombangnya dalam segala cara yang lainnya.
Kegunaan fasilitas ini adalah suatu teknik yaitu tidak akan dicakupkan disini. Sduatu contoh dari tipe tampilan yang diperoleh adalah logo televisi ABC

Soket Masukan X

Soket ini menerima tegangan masukan sinyal untuk sumbu X ketika osiloskop digunakan dalam mode XY.

Pengatur-pengatur Penyulutan
Taraf Penyulutan
Pengatur ini memberitahukan osiloskop pada bagian bentuk gelombang masukan yang mana untuk memulai menampilkan jejak berkas cahaya. Jejak baerkas cahaya dapat dimulai pada sembarang taraf tegangan masukan pada separuh positif atau separuh siklus negatif dengan penggunaan pengatur ini yang benar.

Pengatur terdiri dari tiga posisi dan pengaruhnya pada bentuk gelombang tampilan. Pengatur taraf penyulutan adalah dalam posisi otomatis dan bentuk gelombang ditampilkan secara normal. Pengatur tersebut telah diatur untuk memulai jejak berkas cahaya pada separuh amplitudo negatif, dan dalamd (c) tombol ini diatur untuk mulai pada amplitudo positif maksimum.
Berkas jejak cahaya gelombang bisa juga dicegah dari awal atau menampilkan seluruhnya dengan penggunaan tombol ini yang tidak tepat.Cara yang terbaik untuk keluar dari pengaruh pengaturan ini adalah dengan mengarahkan ke posisi otomatis (AUTO) sehingga jejak berkas cahaya gelombang akan maenjadi tampak seluruh waktu yang ada. Ketika tidak ada tegangan masukan dengan posisi AUTO ini masih akan menghasilkan suatu sapuan melalui layar serupa dengan tampilan tertentu.

Saklar + / –

Saklar ini memulai atau menyulut bentuk gelombang yang ditampilkan pada separuh siklus positif atau negatif.

Saklar Internal / Eksternal

Saklar ini digunakan untuk memilih siinyal yang memulai atau mentriger proses penyapuan. Dalam posisi internal maka bentuk gelombang dhubungkan ke masukan vertical yang digunakan untuk penyulutan. Dalam posisi eksternal maka sebuah sinyal yang terpisah harus digunakan ke soket masukan penyulutan eksternal pada panel muka.

CH A / CH B

Saklar ini memilih masukan yang akan digunakan rangkaian penyulut untuk menyulut berkas cahaya gelombang. Pilihan tersebut adalah kanal A atau kanal B. Yang mana saja yang dipilih akan menyulut kedua berkas

Probe CRO

Osiloskop menggunakan sebuah probe khusus untuk menghubungkan ke tegangan yang sedang diukur. Sebuah probe yang khusus ditunjukkan dalam gambar 18.
Pena penghubung uji (test lead) suatu multimeter yang normal tidaklah cocok untuk dipergunakan pada osiloskop dikarenakan pena penghubung uji tersebut bisa merubah bentuk dari pada bentuk gelombang frekuensi tinggi. Untuk pembacaan yang akuratsebuah probe osiloskop yang lebih tepat seloalu dipergunakan.
Probe standar memiliki ujung pengait (cantelan) untuk mempermujdah hubungan ke rangkaian. Hubungan bumi atau ground adalah suatu penghubung kecil yang dilengketkan ke ujung dari probe yang dihubungkan ke ground peralatan yang sedang diuji.
Kebanyakan probe osiloskop yang moderen memiliki saklar tiga posisi pada bodi utama dan ketiga posisi tersebut adalah X1, X10 dan GND. Posisi X1 mengizinkan suatu hubungan yang langsung melalui probe dan taraf sinyal tidak berubah.
Posisi X10 mengurangi atau memperlemah tegangan sebanyak sepuluh kali Sinyal yang terukur pada layar adalah sepuluh kali lebih kecil dari tegangan yang ada dalam rangkaian yang diuji jadi tegangan pada layar harus dikalikan dengan faktor sepuluh kali untuk mendapatkan pembacaan yang benar.
Posisi sklar yang ke-tiga disebut posisi ground (GND) dan posisi ini tidak menghubungkan tegangan rangkaian ke osiloskop. Posisi ini menempatkan tegangan 0 V atau hubungan ground dilakukan menuju ke masukan CRO. Hal ini mengizinkan suatu taraf acuan untuk diatur pisisinya pada layar tanpa melepaskan hubungan probe dari rangkaian yang sedang diuji.

Menggunakan Osiloskop

Dalam uni ini anda akan mempelajari bagaimana menggunakan osiloskop untuk mengukur tgegangan dan waktu pada bentuk-bentuk gelombang yang telah ditampilkan. Anda juga akan mempelajari bagiamana menggunakan masukan penyulut dari luaar dan menggunakan mode jejak ganda untuk menampilkan dua sinyal yang terpisah dan membandingkan hubungan fdasa dan waktu. Untuk lulus dari unit ini anda harus dapat :

Menggunakan osiloskop untuk mengukur teganan DC dan tegangan AC

Menggunakan osiloskop untuk mengukur perioda dan waktu

LAYAR OSILOSKOP

Layar osiloskop memiliki serentetan garis yang telah diberi tanda yang disebut dengan garis-garis graticule dan garis-garis tersebut membentuk seatu grafik 10 kotak arah horizontgal dan 8 kotak arah vertikal. Garis-garis tersebut diberi spasi 1 cm. Sebuah layar osiloskop dilukiskan dalam gambar 1.
.
Gambar 3.1 Konstruksi layar osiliskop
.
Garis-garis graticule dalam arah horisontal dan dalam arah vertikal memiliki sub garis kecil pada masing-masingnya. Seetiap sub garis kecil ini adalah seperlima atau 0,2 dari satu centimeter dan keberadaan sub garis ini untuk membantu pemakai untuk mendapatkan pembacaan yang lebih akurat dari layar. Setiap centimeter vertikal mewsakili satu langkah dalam tegangan dan ukujran dari langkah tegangan ini ditentukan oleh posisi dari saklar VOLT/DIVSetiap sentimeter/divisi horizontal mewakili satu perioda dari waktu dan ukuran dari perioda wakatu ini ditentukan oleh posisi dari saklar TIME/DIV. Ingatlah saklar TIME/DIV dan TIME/DIV vernier hanya dapat memberikan gambaran yang akurat kalau pengatur VERNIER dalam posisi CAL atau posisi kalibrasi. Jiika pengatur VERNIER tidak dalam posisi CAL maka tidaklah mungkin mendapatkan pembacvaan yang akuraat dari layar osiloskop.

Pembacaan Layar

Spasi centimeter vertikal dibaca sehubungan dengan penyetelan saklar VOLT/DIV. Contohnya jika saklar VOLT/DIV berada dalam posisi 10v/div maka setiap kotak vertikal akan mewakili 10 volt. Namun jika saklar VOLT/DIV berada dalam posisi 0,2V/div maka setiap kotak vertikal akan mewakili 0,2 V. Lukiskan kedua penyetelan saklar VOLT/DIV dan langkah-langkah tegangan yang bersesuaian pada layar.. Dalam kedua kasus posisi pusat dipertimbangkan menjadi garis acuan 0V.

Dengan saklar berada dalam posisi 10 V/DIV maka tegangan maksimum yang dapat ditampilkan pada layar adalah dari +40 V sampai –40 V atau keseluruhannya 80 V. Keadaan ini diperlihatkan dalam gambar 2(a). Dengan saklar berada dalam posisi 0,2 V/DIV maka tegangan maksimum yang dapat ditampilkan adalah dari +0,8V sampai –0,8V atau keseluruhannya sebesar 1,6 V. Spasi kotak horizontal dibaca sehubungan adengan penyetelan dari pada saklar TIME/DIV. Contohnya jika saklar TIME/DIV berada dalam posisi1 detik/div kemudian setiap kotak horizontal akan mewakili 1 detik akan tetapi jika saklar tersebut berada dalam posisi 0,5 detik/div maka setiap kotak akan mewakili 0,5 mikrodetik. Apabila saklar TIME/DIV berada dalam posisi 1 DETIK/DIV maka jejak berkas gelombang memakan waktu 1 detik untuk berpindah 1 kotak dan 10 detik untuk berjalan penuh 10 kotak dari layar. Namun dalam posisi 0,5 DETIK/DIV maka jejak gelombang hanya memakan waktu 0,5 mikro detik untuk berjalan 1 kotak dan 5 mikro detik untuk berjalan penuh 5 kotak sepanjang layar.

Rumus-rumus pengukuran
Berikut ini ada dua rumus yang dipergunakan untuk mendapatkan tegangan yang benar atau waktu untuk suatu bentuk gelombang yang ditampilkan. Ingatlah bahwa pengatur VERNIER harus berada dalam posisi CAL. Contoh –contoh penggunaan dua rumus ini akan diberikan kemudian dalam unit ini.

Tegangan = (penyetelan VOLT/DIV) X (jarak vertikal dalam cm atau kotak)
Waktu = ((penyetelan TIME/Div) X (jarak horizontgal dalam cm atau kotak

Garis acuan

Untuk membuat sembarang pengukuran harus ada sebuah titik awal sebagai tempat awal pengukuran dilakukan. Sejauh ini telah disimpulkan bahwa pengukuran-pengukuran dilakukan dari garis pusat pada layar akan tetapi keadaan ini tidaklah selalu kasus tersebut. Garis acuan mewakili tegangan nol (0V). Garis acuan diatur sampai pada posisi acuan yang dikehendaki ketika tidak ada sinyal dihubungkan, dan dengan kata lain ketika tidak ada bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar.
Terdapat tiga cara yang utama bahwa sinyal tersebut dihubungkan sedemikian rupa sehinggaa garis acuan dapat diatur. Pertama adalah untuk menyederhanakan melepaskan probe dari rangkaian yang sedang diuji. Metoda kedua adalah menyentuhkan probe tersebut ke ground atau potensial 0V yaitu biasanya sasis logam. Metoda ke-tiga adalah dengan cara yang jauh lebih mudah dan motoda ini melibatkan menukar posisi saklar pemilih masukan ke posisi GND yakni secara otomatis melepaskan masukan dan menghubungkan tegangan 0V ke osiloskop. Alternatifnya memindahkan posisi saklar pada probe itu sendiri ke posisi GND. Dimanakah anda menempatkan garis acuan?Dimana saja yang anda inginkan!Penempatan ini hanyalah garis acuan yang me4mberi indikasi dari mana anda memulai melakukan pengukuran. Garis acuan yang paling umum terletak pada garis pusat. Posisi ini mengizinkan layar menampilkan baik tegangan DC positif maupun tegangan DC negatif begitu pula dengan ategangan AC.
Garis acuan berada pada bagian bawah layar yang mengizinkan tegangan positif yang ditampilkan pada layar sampai bagian atas layar. Namun tegangan-tegangan yang negatif tidak dapat ditampilkan karena akan berada dibawah layar dana jika tegangan AC yang ditampilkan maka hanya siklus bagian positifnya saja yang bisa ditampilkan.
Dalam posisi ini layar akan menampilkan tegangan-tegangan yang mengarah ke negatif akan tetapi tegangan-tegangan positif akan menjadi tidak tampak. Jika Tegangan AC yang ditampilkan maka separuh siklus bagian positif akan terpotong penampakannya atau tidak terlihat. Jika rangkaian bekerja hanya pada teegangan-tegangan DC maka anda mungkin memilih menggunakan suatu garis acuan berada pada bagian atas atau bagian bawah layar dikarenakan lebih akurat pengukurannya. Untuk kegunaan yang paling umum garis acuan yang berada di tengahlah yang digunakan. Penempatan garis acuan ini tidaklah masalah dimanapun diletakkan selama anda mengingatnya dan tidaklah mengganggu pembacaan. Ide yang baik untuk memeeriksa garis acuan kapanpun untuk meyakinkan anda tidak salah atur tombol-tombol pengatur dan tidak mengubah posisi garis acuan. Ingatlah bahwa setelah garis acuan telah diatur maka saklar INPUT SELECTOR atau saklar yang ada pada probe harus dikembalikan ke posisi yang benar untuk melakukan pembacaan.

Kesalahan Paralatan

Pada beberapa osiloskop, CRT atau tabung sinar katoda dipisahkan dengan jarak beberapa milimeter dari layar yang memmiliki graticule. Hal ini berarti bahwa dengan mengubah sudut posisi anda melihat maka akan mengubah posisi nyata dari jejak gelombang. Faktanya jika ada dua orang melihat pada layar dari dua posisi yang berbeda maka akan membaca harga-harga yang berbeda. Permasalahan ini mudah mengatasinya yaitu dengan menempatkan posisi kepala pada tempat yang sama ketika mengatur garis acuan dan pembacaan nilai-nilai bentuk gelombang. Janganlah mengatur garis acuan saat anda berdiri dan kemudian anda duduk untuk melakukan pengukuran. Pendekatan yang terbaik adalah mengatur dan melihat tampilan dengan melihat secara langsung ke arah layar. Osiloskop-osiloskop yang paling moderen telah mengatasi problema ini yaitu dengan menmpatkan garis-garis graticule dalam selubung fosfor tabung sinar katoda.

Ketepatan Pembacaan
Osiloskop bukanlah instrumen-instrumen yang paling akurat untuk melakukan pengukuran. Kesalahan paralak merujpakan salah satu ketidak tepatan dan ketidak tepatan yang lainnya adalah mengestimasikan suatu pengukuran yang telah ada bagian kecil dari sentimeter. Bahkan ketebalan jmejak gelombang bisa mempengaruhi ketepatan pembacaan. Pada umumnya pembacaan osilokskop akan memiliki ketepatan 5%. Hal ini tidak sebaik dengan multimeter analog dengan ketepatan 3 % atau dengan multimeter digital dengan ketepatan 0,1 %. Osiloskop biasanya bukanlah digunakan untuk mendapatkan ketepatan pengukuran secara tinggi, kegunaan utama osiloskopo adalah untuk menyelidiki bentuk gelombang.

PengukuranTegangan-tegangan DC.

Untuk mengukur suatu tegangan DC maka osiloskop diatur untuk menampilkan suatu jejak berkas sinar. Langkah berikutnya adalah mengaatur garis acuan dan hal ini dilukiskan dalam gambar 5(a). Saklar pemilih masukan diletakkan dalam posisi GND dan pengatur VERT SHIFT untuk menepatkan jejak berkas sinar terhadap garis tengah.
Apabila garis acuan sudah ditempatkan maka kemudian pindahkan saklar pemilih masukan ke posisi DC. Dengan demmikian ini menghubungkan tegangan masukan ke masukan CRO. Tegangan DC akan ditampilkan sebagai sebuah garis lurus karena garis ini adalah suatu gegangan yang konstan dan posisi garis akan tergantung pada besarnya ategangan DC. Saklar VOLT/DIV dalam posisi 10 V/DIV dan jejak berkas sinar tampak kira-kira 0,5 cm ( ( 1 kotak = 1 cm).Dengan mempergunakan rumus yang telah diberikan terdahulu maka tegangan yang terukur adalah 10 V/CMM X 0,5 CM adalah samaa dengan 5 V.

Apabila hanya ada sedikit gerakan jejak berkas sinar sama maka sulit membaca harga tegangan secara tepat, suatu gerakan yang lebih besar akan mendukung keterbacaan danaa juga ketepatan. Saklar VOLT/CM berada pada posisi 2 V dan tegangana masukan yang sama sekarang menghasilkan pembelokan jejak berkas sinar yang lebih besar yaitu sekarang ini 2,4 cm. Sekali lagi dengan menggunakan rumus maka tegangan yang terukur adalah 2 V/CM X 2,4 CM adalah sama dengan 4,8 V, dan sekarang ini adalah pembacaan yang lebih akurat. Untuk meningkatkan keakuratan saklar pemilih dapat dipindahkan ke posisi yang lebih kecil dan garis acuan dapat dipindahkan ke bagian bawah layar. Saklar pemilih masukan telah dikembalikan dari posisi GND menjadi posisi DC dan Jejak berkas gaaris sinar melompat sejauh 2,4 CM. Sekarang ruang gerakan berkas sinar lebih besar untuk berpindah keatas dan sekarang ini sakalr VOLT/CM bisa ditempatkan pada posisi 1 V/CM. Pengaruh dari tindakan ini adalah gerakan berkas sinar sejauh 4,7 cm.

Tegangan terukur yang diperhitungkan sekarang adalah 1 V/CM X 4,7 CM = 4,7 V.
Suatu aturan umum terpakai disini. Cobalah selalu untuk mendapatkan penyimpangan berkas sinar yang semaksimum mungkin untuk memperoleh ketepatan pembacacan yang lebih baik. Jika ketepatan yang maksimum yang dikehendaki maka ubahlah garis acuan untuk mendapatkan penyimpangan yang lebih besaar lagi. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya keuntungan dari garis acuan ditempatkan ditengah adalah tegangan bagian positif dan bagian negatif dapat ditampilkan.
Tegangan yang diperhitungkan adalah 2 V/CM X –3,6 CM = – 7,2 V
Tegangan masukan yang sama diberikan akan tetapi saklar pemilih masukan telah dipindahkan ke posisi AC. Dalam posisi ini tegangan DC ditahandan hanya tegangan AC saja yang bisa lewat. Tidak ada tegangan AC sehingga tidak ada tegangan yang ditampilkan dalam posisi AC. Tegangan yahng lebih koompleks dapat pula diukur. Pewrtama kali atur garis aacuan 0V kemudian ukur tegangan dengan garis graticule. Pulsa-pulsa tegangan DC yang terjadi pada pada waktu yang berbeda, tegangan ini disebut tegangan digital dan bisa didapatkan dalam sebuah komputer. Ada dua taraf tegangan salah satunya adalah taraf 0 V ketika tidak ada pulsa dan taraf lainnya adalah tegangan yang berada pada bagian atas dari pulsa. Tegangan ini didapatkan sebagai berikut :
Tegangan pulsa = 1 V/CM x 2,8 CM = 2,8 volt
Bentuk gelombang yang lebih kompleks lagi yaitu disebut bentuk gelombang anak tangga. Tegangan itu memiliki bebgerapa taraf tegangan DC yang berbeda. Taraf acuan adalah 0V dan taraf miaksimum adalah 5V/CM x 3 CM = -15 V. Ingatlah tegangan ini adalah negatif 15 V bukan hanya 15 V. Dua taraf tegangan yang lasin adalah –10 V dan –5 V.

Anjuran dalam melakukan pengukuran

Periksalah bentuk gelombang dengan saklar pemilih masukan dalam posisi DC sehingga semua tegangan baik DC maupun AC akan dapat ditampilkan. Gunakana posisi AC ketika hanya ategangan AC itu sendiri yang perlu diukur atau diselidiki. Jika anda menghubungkan tegangan masukan dan jejak berkas sinar tidak muncul pada layar maka tegangan tersebut terlalu besar untuk rentang tegangan yang dipilih. Putar saklar VOLT/CM ke posisi penyetelan yang lebih tinggi. Ketika tidak ada sama sekali perubahan pada jejak berkas sinar gelombang kalau tegangan masukan dihubungkan maka kurangi saklar VOLT/CM ke posisi penyetelan yang lebih rendah. Tegangan yang rendah tidak akan menghasilkan penyimpangan yang besar pada suatu rentang tegangan yang tinggi. Periksalah selalu pengatur halus (vernier) semuanya dalam posisi CAL dan saklar pemilih masukan dan saklar pada probe tidak dalam posisi GND. Periksalah letak garis acuan sebelum melihat dan mengukur bentuk gelombang.

Tinjauan Dasar-dasar AC

Bentuk gelombang AC yang telah diberi label. Sebuah osiloskop bisa mengukur tegangan puncak positif dan tegangan puncak negatif dengan sangatr mudah melalui pengukuran jarak keatas dan kebawah dari garais acuan sampai tegangan maksimumnya.
Namun yang paling mudah membaca tegangan adalah membaca harga tegangan puncak ke puncaknya dengan menghitung jumlah divisi-divisi centimeter dari salah satu puncak ke puncak lainnya. Untuk mendapatkan tegangn puncak untuk suatu gelombang sinus hanya membagi dua harga puncak ke puncaK. Pada umumnya dalam bidang elektronik tegangan RMS perlu untuk diketahui dan tegangan ini bisa didapatkan secara mudah dari harga puncak atau harga puncak-ke puncak melalui perhitungan. Tegangan rata-rata didapatkan dengan cara yang serupa.
VRMS = 0,707 Vp
VAV = 0,637 Vp
Perioda dari bentuk gelombang bisa didapatkan melalui pengukuran waktu dari satu siklus dan begitu perioda diketahui maka frekuensi bisa dihitung secara mudah.
Farekuensi = 1 / perioda
F = 1 /T

Pengukuran Tegangan AC.

Ketika pengukuran tegangan AC pada sebuah osiloskop ada dua metoda . Tegangan puncak diukur dari garis acuan ke puncak positif atau puncak negatif. Dalam contoh ini saklar VOLT/CM dalam posisi 0,1 V/CM dan pengukuran puncaknya 3,6 CM. Dari informasi ini seluruh tegangan lainnya dapat dihitung.

Vp = 0,1 V/CM x 3,6 CM = 0,36 V
Vp-p = Vp x 2 = 0,36 V 2 0,72 = 0,72 V
VRMS = Vp x 0,707 = 0,36V x 0,707 = 0,255 V
VAV = Vp x 0,637 = 0,36 V x 0,637 = 0,229 V

Pengukuran dilakukan daari bagian bawah untuk harga puncak ke puncaknya. Keuntungannnya adalah garis acuan tidak harus di atur terlebih dahulu dan pengukuran ini tidak dipengaruhi oleh bentuk-bentuk gelombang yang tidak sama separuh siklus positif dan separuh siklus negatif. Dalam contoh ini saklar VOLT/CM diatur pada 50 V/CM dan jarak yang diukur adalah 6,8 CM.

Vp-p = 50 V/CM x 6,8 CM = 340 V
Vp = Vp-p / 2 = 340 V / 2 = 170 V
VRMS = Vp x 0,707 = 170 V x 0,707 = 120,2 V
VAV = Vp x 0,637 = 170 V x 0,637 = 108,3 V

Bentuk gelombang memiliki komponen DC dan komponen AC dan oleh sebab itulah tidak menempati garis nol yang ada di tengah layar. Dalam gambar 19 (b) saklar pemilih berada dalam posisi AC. Sekarang komponen DC telah dibendung dan hanya komponen AC saja yang ditampilkan. Dalam posisi lainnya bentuk gelombang AC telah ditampilkan. Posisi DC akan melewatkan baik tegangan DC maupun tegangan AC sedangkan dalam posisi AC hanya akan melewatkan AC saja. Bentuk gelombang AC dengan puncak positif dan puncak negatif terletak diantara garis graticule utama dan dengan demikian ini berarti ada unsur pekerjaan penebakan dalam hal pengukuran taraf kedua puncak. Pengatur geser vertikal telah digunakan untuk memindahkan puncak positif menjadi tepat dengan garis graticule. Hal ini berarti hanya puncak negatif yang telah diestimasi yang mana pembacaan lebih mudah dan lebih akurat. Osiloskop dapat memperlihatkan dan mengukur segala bentuk gelombang AC, tidak hanbya gelombang sinus. Bentuk-bentuk gelombang itu diukur seperti sebelumnya akan tetapi kali ini tegangn RMS dan tegangan rata-rata (AVERAGE) tidak dapat dihitung dengan rumus yang telah digunakan. Rumus-rumus ini hanya terpakai pada gelombang sinus. Tegangan puncak ke puncak bisa diukur untuk segala bentuk gelombang.

Untuk bentuk gelombang segitiga tegangan-teganganya adalah :

Tegangan puncak ke puncak = 2 V/CM x 4 CM = 8 V p-p
Tegangan puncak positif = 2 V/.CM x 2 CM = 4 Vp
Tegangan puncak negatif = 2 V/CM x 2 CM = -4 Vp

Untuk bentuk gelombang kotak tegangan-tegangannya adalah :

Tegangan puncak ke puncak = 10 V/CM x 6 CM = 60 V p-p
Tegangan puncak positif = 10 V/.CM x 2 CM = 20 Vp
Tegangan puncak negatif =10 V/CM x 4 CM = -40 Vp

Pengukuran Kombinasi Tegangan DC dan Tegangan AC
Seringnya tegangan yang ingin anda ukur terdiri dari kombinasi tegangan DC dan tegangan AC yang sering disebut dengan tegangan DC yang berubah-ubah. | Segala perubahan tegangan DC dapat dipertimbangkan memiliki dua komponen yaitu komponen DC dan komponen AC. Komponen AC merupakan suatu teganagan AC yang terletak ditengah-tengah dari tegangan DC, tegangan AC ini menunggangi atau tumpang tindih dengan tegangan DC. Osiloskop dapat digunakan untuk melihat dan mengukur bentuk gelombang tegangna DC yang berubah-ubah dalm dua cara. Garis acuan 0V berada ditengah layar dan garis acuan 0V telah dipindahkan ke bawah layar. Keduanya memberikan tampilan yang serupa akan tetapi tanmpilan yang ke-dua sedikit lebih besar dan lebih mudah melihat dan mengukurnya. Pengukuran bentuk gelombang tersebut memerlukan dua kali pembacaan DC, yaitu tegangan DC maksimum dan tegangan DC minimum. Perhitungan sederhana sekarang menyediakan sisa informasi. Pengukuran dalam (b) akan digunakan.

Tegangan DC maksimum = 5 V/CM x 6,4 CM = 32 V
Tegangan DC minimum = 5 V/CM x 5,6 CM = 32 V
Harga puncak ke puncak komponen AC = VDC MAKS – V DC MIN = 32 V – 28 V = 4 V
Tegangan RMS AC = ( 4 Vp-p / 2 ) X 0,707 = 1,414 V
Tegangan rata-rata DC = VDC MIN + (VAC /2)= 28 V + 2 V = 30 V

Hasil perhitungan yang telah dilakukan diatas komponen tegangan AC telah didapatkan menjadi 4 V puncak ke puncak dan komponen tegangan DC adalah 30 V, Perhitungan ini juga telahf mengekspresikannya sebagai tegangan AC 1,414 RMS yang tertumpang tindih pada suatu harga rata-rata taraf DC 30 V. Perubahan tegangan DC yang sama dihubungkan ke osiloskop yang ada dalam gambar 30 dan berntuk gelombang yang diperlihatkan didapatkan dengan saklar pemilih masukan berada dalam posisi AC. Dalam posisi ini tegangan DC telah dibendung dan tidak daspat mencapai osiloskop jadi hanya komponen tegangan AC saja yang ditampilkan.
Dikarenakan hanya komponen AC yang ditampilkan ketika saklar pemilih masukan dalam posisi AC maka garis acuan ditempatkan di tengah layar. Tegangan yang ditampilkan adalah komponen AC dari tegangan DC yang berubah-ubah dan bisa diukur seperti semua tegangan AC yang lain. Saklar VOLT/CM dalam posisi 5 V/CM sehingga bentuk gelombang AC ditampilkan secara tepat dengan ukuran yang sama bentuk gelombang DC ditampilkan. Namun sekarang ini bahwa komponen DC telah dibendung sehingga kita bebas untuk menaikkan sensitivitas vertical dan melihat lebih banyak lagi bentuk gelombang AC.
Saklar VOLT/CM telah diubah menjadi 0,5 V/CM sehingga bentuk gelombang yang ditampilkan sekarang sepuluh kali lebih besar dan dapat diukur lebih akurat.Tegangan AC puncak ke puncak = 0,5V/CM x 7,2 CM = 3,6 V
Tegangan AC RMS = (Vp-p /2 ) x 0,707 = ( 3,6 V/2 ) x 0,707 = 1,3 V

Tegangan puncak ke puncak dan tegangan RMS yang didapatkan sedikit berbeda dari hasil yang terdahulu akan tetapi hal ini dikarenakan telah ditingkatkan ketepatan pembacaan. Ketika posisi sakalr pemilih masukan ditempatkan pada AC maka tidak ada sama sekali tegangan DC yang bisa diukur. Apabila suatu tegangan yang sedang dilihat untuk pertama kali maka saklar pemilih masukan harus berada dalam posisi DC agar osiloskop akan memberikan indikasi yang benar dari tegangan yang ada.
Namun memakan banyak waktu kalau anda tidak berminat mengukur tegangan DC dan yang hanya perlu diketahui hanyalah tegangan AC saja. Sebuah contoh yang ada yaitu apabila osiloskop digunakan untuk melacak tegangan sinyal AC sepanjang perjalanannya dalam suatu penguat. Pada kondisi seperti ini maka saklar pemilih masukan dibiarkan saja dalam posisi AC dan tegangan DC diabaikan.

Pengukuran waktu, perioda, dan frekuensi

Osiloskop dapat digunakan untuk mengukur perbedaan waktu antara sembarang dua titik dari bentuk gelombang yang ditampilkan. Jika waktu yang diukur untuk watu siklus maka perioda telah diukur dan dari pengukuran ini frekuensi dabat dihitung secara mudah. Rumus yang digunakan untuk mengubah pengukuran yang telah diambil dari layar menjadi pengukuran waktu yang sebenarnya diperlihatkan dibawah ini. Ingatlah kesamaan pada rumus teganan yang telah digunakan terdahulu.
Waktu yang dilalui = (penyetelan saklarTIME/CM) x (jarak horizontal dlm. CM)
Ketepatan pengukuran waktu ditentukan oleh ukuran dari bentuk gelombang yang ada pada layar . Bentuk gelombang yang diasosiasikan dengan penyetelan saklar TIME/CM yang terlalu cepat. Kali ini waktu penyapuan diselesaikan sebelum satu siklus telah lengkap dan hal ini membuat pengukuran perioda tidak memungkinkan.
Satu siklus hampir mengisi layar dan hal ini mengizinkan suatu pembacaan akurat perioda yang beralasan.
Seperti petunjuk umum yang ada aturlan saklar TIME/CM sampai bentuk gelombang yang ditampilkan kira-kira satu sampai tiga siklus, dan lebih kecil lebih bagus. Ingatlah untuk meyakini bahwa pengatur HORIZONTAL VERNIER berada dalam posisi CAL atau kalibrasi.
Perioda bentuk gelombang diukur dari satu titik dari bentuk gelombang sampai ke titik identik berikutnya di sepanjang bentuk gelombang.
Jarak dari A ke A, B ke B, C ke C dan D ke D dalam gambar 36 semuanya memberikan indikasi satu siklus penuh. Titik-titik pada A sulit mengukur secara tepat dikarenakan bentuk gelombang pada puncaknya bulat. Secara serupa titik-titik pada B juga sulit mengukurnya. Namun titik-titik C sampai C atau D sampai D keduanya mudah mengukur karena titk-titik tersebut melintasi garis 0V pada suatu sudut yang tajam.
Untuk membuat pembacaan yang lebih mudah jejak berkas sinar gelombang bisa dipindahkan sepanjang djangkah dari pengatur HOR SHIFT (geser horizontal) sampai titik pengukuran pertama tepat berada pada suatu garis graticule vertical.
Bentuk gelombang menyebrangi garis acuan 0 V diantara garis graticule vertical dan juga dua pembacaan yang mendekati harus dilakukan.
Ddua buah contoh untuk mendapatkan perioda dan frekuensi dari suatu bentuk gelombang sinus saklar TIME/CM berada dalam posisi 5 mSEC/CM dan jarak yang diukur adalah 4 CM.Waktu = 5 mSEC/CM x 4 CM = 20 mili detik
Perioda = 20 MILI DETIK
Frekuensi = 1/T = 1/20 m detik = 50 Hertz.

Pembacaan untuk bentuk gelombang yang ada dalam adalah 7,2 CM dan penyetelan saklar adalah 20 detik/CM

Waktu = 20 SEC/CM x 7,2 CM = 144  detik
Perioda = 144 mikro detik.
Frekuensi = 1/T = 1/144  detik = 6.944 Hertz.

Osiloskop dapat digunakan untuk mengukur sembarang tundaan waktu dan hal ini menunjukkan tiga pulsa tegangan A, B dan C. Kita perlu mengukur tundaan waktu antara sisi-sisi naik pulsa-pulsa A dan B, B dan C dan A dan C.

 
Leave a comment

Posted by on July 13, 2011 in MATERI PELAJARAN

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: