Osiloscop

Oscilloscope adalah alat untuk pengukuran gelombang signal frekuensi ini, sangat berguna dalam pengukuran rangkaian elektronik seperti Ponsel, Radio Komunikasi dll. Untuk perbaikan ponsel, diharapkan kita dapat menggunakan oscilloscope untuk mengetahui kerusakan ponsel secara lebih akurat, selain dari pengalaman yang kita miliki dalam mengatasi kerusakan pada ponsel. Jadi ada baiknya kita lebih mengenal sedikit atau banyak masalah oscilloscope ini. Dalam thread ini kita akan membahas lebih lanjut mengenai instrument pengukuran ini.

1. PENJELASAN OSCILLOSCOPE

Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal listrik. Pada kebanyakan aplikasi, grafik yang ditampilkan memperlihatkan bagaimana sinyal berubah terhadap waktu. Seperti yang bisa anda lihat pada gambar di bawah ini ditunjukkan bahwa pada sumbu vertikal(Y) merepresentasikan tegangan V, pada sumbu horisontal(X) menunjukkan besaran waktu t. 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.

Osiloskop ‘Dual Trace’ dapat memperagakan dua buah sinyal sekaligus pada saat yang sama. Cara ini biasanya digunakan untuk melihat bentuk sinyal pada dua tempat yang berbeda dalam suatu rangkaian elektronik. Kadang-kadang sinyal osiloskop juga dinyatakan dengan 3 dimensi. Sumbu vertikal(Y) merepresentasikan tegangan V dan sumbu horisontal(X) menunjukkan besaran waktu t. Tambahan sumbu Z merepresentasikan intensitas tampilan osiloskop. Tetapi bagian ini biasanya diabaikan karena tidak dibutuhkan dalam pengukuran.

Wujud/bangun dari osiloskop mirip-mirip sebuah pesawat televisi dengan beberapa tombol pengatur. kecuali terdapat garis-garis(grid) pada layarnya. Apa Saja yang dapat diukur dengan Osiloskop? Osiloskop sangat penting untuk analisa rangkaian elektronik. Osiloskop penting bagi para montir alat-alat listrik, para teknisi dan peneliti pada bidang elektronika dan sains karena dengan osiloskop kita dapat mengetahui besaran-besaran listrik dari gejala-gejala fisis yang dihasilkan oleh sebuah transducer. Para teknisi otomotif juga memerlukan alat ini untuk mengukur getaran/vibrasi pada sebuah mesin. Jadi dengan osiloskop kita dapat menampilkan sinyal-sinyal listrik yang berkaitan dengan waktu. Dan banyak sekali teknologi yang berhubungan dengan sinyal-sinyal tersebut. 

Contoh beberapa 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.

SETTING DEFAULT OSCILLOSCOPE

Tombol Umum:

On/Off : Untuk menghidupkan/mematikan Oscilloscope 

Ilumination : Untuk menyalakan lampu latar.

Intensity : Untuk mengatur terang/gelapnya garis frekuensi 

Focus : Untuk mengatur ketajaman garis frekuensi 

Rotation : Untuk mengatur posisi kemiringan rotasi garis frekuensi 

CAL : Frekuensi Sample yg dpt diukur utk mengkalibrasi Oscilloscope

Tombol di Vertikal Block :

Position : Untuk mengatur naik turunnya garis. 

V. Mode : Untuk mengatur Channel yg dipakai 

Ch1 : Menggunakan Input Channel1 

Ch2 : menggunakan Input Channel 2 

Alt : (Alternate) menggunakan bergantian Channel1 dan Channel 2 

Chop : Menggunakan potongan dari Channel 1 dan Channel2 

Add : Menggunakan penjumlahan dari Ch1 dan Ch2 

Coupling : Dipilih sesuai input Channel yg digunakan, 

Source : Sumber pengukuran bisa dari Channel1 atau Channel2 

Slope : Normal digunakan yang +. Gunakan yang – untuk kebalikan gelombang. 

AC-GND-DC : Pilih AC utk gelombang bolak-balik (peak to peak) Pilih DC utk gelombang/tegangan searah DC Pilih GND utk menonaktifkan gelombang mis:Utk menentukan posisi awal 

VOLTS/DIV : Untuk menentukan skala vertikal tegangan dlm satu kotak/DIV Vertikal.

Tombol di Horizontal Block :

Position : Untuk mengatur posisi horizontal dari garis gelombang. 

TIME/DIV : Untuk megatur skala frekuensi dlm satu kotak/DIV Horizontal.

X10 MAG : Untuk memperbesar/ Magnificient frekuensi menjadi 10x lipat. 

Variable : Untuk mengatur kerapatan gelombang horizontal. 

Trigger Level : Untuk mengatur agar frekuensi tepat terbaca.

Rumus frekuensi dengan Time(Waktu): 

Frekuensi satuannya Hertz (Hz) 

Time satuannya Detik/Second (s)

f = 1

T

T = 1

F

M = mega (1.000.000) 1 MHz >< 1 S

µ = mikro (1/1.000.000)

Setting tombol yang biasa saya gunakan untuk pengukuran frekuensi (Jadi gak perlu milih2 lagi) :

26 Mhz dan 13 Mhz dan 38,4 Mhz Volts/Div : 20m Volt Time/Div : Mentok ke kanan

32 Khz Crystal (Sebelum masuk CCONT) Volts/Div : 20mV atau 50mV Time/Div : 20 µS (Boleh juga 0,1mS / 50 µS / 10 µS)

32 Khz Sleep Clock (Sesudah masuk CCONT) Volts/Div : 1 Volts Time/Div : 20 µ S

RX I/Q Volts/Div : 0,2 Volts Time/Div : 1 mS

SClk (Synthetizer Clock) 3V Volts/Div : 1 Volt Time/Div : 0,1mS atau bebas.

COBBA Clock Volts/Div : 0,5 Volts Time/Div : mentok ke kanan.

3. Kalibrasi Oscilloscope

Pada umumnya, tiap osiloskop sudah dilengkapi sumber sinyal acuan untuk kalibrasi. Sebagai contoh, osiloskop GW tipe tertentu mempunyai acuan gelombang persegi dengan amplitudo 2V peak to peak dengan frekuensi 1 KHz.

Misalkan kanal 1 yang akan dikalibrasi, maka BNC probe dihubungkan ke terminal masukan kanal 1, seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar di atas menggunakan probe 1X, dengan ujung probe yang merah dihubungkan ke terminal kalibrasi. Capit buaya yang hitam tidak perlu dihubungkan ke ground osiloskop karena sudah terhubung secara internal. Pada layar osiloskop akan nampak gelombang persegi. Atur tombol kontrol VOLTS/DIV dan TIME/DIV sampai diperoleh gambar yang jelas dengan amplitudo 2 V peak to peak dengan frekuensi 1 KHz., seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

Gunakan tombol kontrol posisi vertikal V-pos untuk menggerakkan seluruh gambar dalam arah vertikal dan tombol horizontal H-pos untuk menggerakkan seluruh gambar dalam arah horizontal. Cara ini dilakukan agar letak gambar mudah dilihat dan dibaca.

4. Cara Kerja Osiloskop Analog

Pada saat osiloskop dihubungkan dengan sirkuit, sinyal tegangan bergerak melalui probe ke sistem vertical. Pada gambar ditunjukkan diagram blok sederhana suatu osiloskop analog.

Bergantung kepada pengaturan skala vertikal(volts/div), attenuator akan memperkecil sinyal masukan sedangkan amplifier akan memperkuat sinyal masukan.

Selanjutnya sinyal tersebut akan bergerak melalui keping pembelok vertikal dalam CRT(Cathode Ray Tube). Tegangan yang diberikan pada pelat tersebut akan mengakibatkan titik cahaya bergerak (berkas elektron yang menumbuk fosfor dalam CRT akan menghasilkan pendaran cahaya). Tegangan positif akan menyebabkan titik tersebut naik sedangkan tegangan negatif akan menyebabkan titik tersebut turun.

Sinyal akan bergerak juga ke bagian sistem trigger untuk memulai sapuan horizontal (horizontal sweep). Sapuan horizontal ini menyebabkan titik cahaya bergerak melintasi layar. Jadi, jika sistem horizontal mendapat trigger, titik cahaya melintasi layar dari kiri ke kanan dengan selang waktu tertentu. Pada kecepatan tinggi titik tersebut dapat melintasi layar hingga 500.000 kali per detik.

Secara bersamaan kerja sistem penyapu horizontal dan pembelok vertikal akan menghasilkan pemetaan sinyal pada layar. Trigger diperlukan untuk menstabilkan sinyal berulang. Untuk meyakinkan bahwa sapuan dimulai pada titik yang sama dari sinyal berulang, hasilnya bisa tampak pada gambar berikut :

Pada saat menggunakan osiloskop perlu diperhatikan beberapa hal sebagai berikut:

1. Tentukan skala sumbu Y (tegangan) dengan mengatur posisi tombol Volt/Div pada posisi tertentu. Jika sinyal masukannya diperkirakan cukup besar, gunakan skala Volt/Div yang besar. Jika sulit memperkirakan besarnya tegangan masukan, gunakan attenuator 10 x (peredam sinyal) pada probe atau skala Volt/Div dipasang pada posisi paling besar.
2. Tentukan skala Time/Div untuk mengatur tampilan frekuensi sinyal masukan. 
3. Gunakan tombol Trigger atau hold-off untuk memperoleh sinyal keluaran yang stabil. 
4. Gunakan tombol pengatur fokus jika gambarnya kurang fokus. 
5. Gunakan tombol pengatur intensitas jika gambarnya sangat/kurang terang. 

5. Kinerja Osiloskop

Istilah yang dijelaskan pada bagian ini akan sering digunakan untuk membicarakan kehandalan sebuah osiloskop.

Lebar Pita (Bandwidth)

Spesifikasi bandwidth menunjukan daerah frekuensi yang dapat diukur oleh osiloskop dengan akurat. Sejalan dengan peningkatan frekuensi, kapabilitas dari osiloskop untuk mengukur secara akurat semakin menurun. Berdasarkan perjanjian, bandwidth menunjukkan frekuensi ketika sinyal yang ditampilkan tereduksi menjadi 70.7% dari sinyal sinus yang digunakan. (angka 70.7% mengacu pada titik “-3 dB”, sebuah istilah yang berdasar pada skala logaritmik).