Osiloskop dan Generator Sinyal Pengukuran Besaran Elektrik

Tujuan Mempelajari cara kerja osiloskop dan generator sinyal Mempelajari penggunaan dan keterbatasan kemampuan alat-alat tersebut serta spesifikasinya Dapat menggunakan osiloskop sebagai pengukur tegangan, sebagai pengukur frekuensi dari berbagai bentuk gelombang yang dapat tergambar pada layar Dapat membandingkan sinyal input dan output dengan menggunakan osiloskop Dapat menggunakan generator sinyal sebagai sumber dengan beberapa bentuk gelombang

Istilah Osiloskop? Osilograf KBBI Osilograf yang mencatat gelombang listrik secara visual pada suatu layar Osilograf Alat pencatat aliran atau tekanan listrik yang berubah-ubah KBBI

Tampilan Depan Osiloskop Layar CRT Kontrol Layar CRT Kontrol Y1 dan Y2 dan kontrol X (mode XY) Kontrol X (time base) Sinyal kalibrasi Konektor sinyal input Y1 dan Y2, X (mode XY), dan trigger ext.

Tampilan Belakang

Nama dan Fungsi Kontrol Layar FOCUS Kontrol fokus (ukuran) berkas garis POWER Saklar dan LED Indikator Daya (On/Off TRACE ROTATION Kontrol kemiringan garis INTEN (INTENSITY) Kontrol intensitas cahaya layar CAL (CALIBRATION) Terminal sumber sinyal kalibrasi

Kontrol Vertikal, Horisontal, dan Trigger

Nama dan Fungsi Kontrol Vertikal (1) POSITION Kontrol posisi (geser) vertikal CHOP Kontrol cara gambar dual trace MODE Kontrol mode input CH2 INV Kontrol pengali + atau – kanal input 2 (Ch2)

Nama dan Fungsi Kontrol Vertikal (2) VOLTS/DIV Kontrol skala tegangan AC DC GND Kontrol kopling input VAR Kontrol skala terkalibrasi/ tidak terkalibrasi CH1 CH2 Port input kanal 1 dan kanal 2 BNC betina

Nama dan Fungsi Kontrol Vertikal (3) Perhatikan! Besaran resistansi dan kapasitansi input pada port kanal 1 dan 2 (Bandingkan sensitivitas tegangan pada pengukuran dengan Multimeter) Batas aman tegangan maksimum untuk pengukuran

Nama dan Fungsi Kontrol Horisontal POSITION Kontrol posisi (geser) horisontal X10 MAG Kontrol penguatan skala (x10) X-Y Kontrol mode XY TIME/DIV Kontrol skala waktu VAR dan SWP UNCAL Kontrol skala terkalibrasi/ tidak terkalibrasi

Nama dan Fungsi Kontrol Trigger HOLDOFF dan AUTO/ NORM Kontrol cara trigger otomatis atau normal dengan mengatur tombol LEVEL dan LOCK Kontrol dan pengunci level level sinyal trigger COUPLING Kontrol kopling sinyal triger SOURCE Kontrol sumber sinyal trigger SLOPE Kontrol slope saat trigger

Nama dan Fungsi Kontrol Trigger EXT Port input sinyal trigger eksternal Perhatikan! Besaran resistansi dan kapasitansi input pada port kanal 1 dan 2 Batas aman tegangan maksimum untuk pengukuran

Konsep Menggambar pada layar Layar gambar y=f(x)=f(t) dengan x=t=waktu, y=tegangan y=f(t) dan x=f(t) dengan x=tegangan, y=tegangan disebut mode XY Layar gambar CRT (Tabung Sinar Katoda)

mengubah gerakan/ posisi Prinsip Kerja Umum Pelat defleksi mengubah gerakan/ posisi elektron berdasarkan tegangan Penguat Y Rangkaian Trigger X Generator Time Base Input Y vertikal Triger Eksternal Input X (horisontal) CRT

Prinsip Kerja CRT Y X Dy Vd katoda filamen kisi pengatur anoda pemfokus pemercepat pelat defleksi vertikal horisontal berkas elektron Layar phosphor lapisan aquadag X Y Vd Dy

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) penguat pelat defleksi Input Y

Rangkaian X (Horisontal) Mengatur magnituda tegangan untuk gerakan elektron pada arah horisontal sebanding dengan waktu atau sesuai tegangan input (mode XY) Rangkaian Trigger Penguat X Generator Time Base Pelat Defleksi Sinyal dari penguat Y Sinyal dari luar Sinyal input X (mode XY) Selektor

Generator Time Base tegangan sinyal sweep waktu tegangan Gelombang segitiga (linier thd waktu) x=k.t Untuk menulis kiri ke kanan sinyal sweep waktu tegangan Gelombang persegi (+) mengarahkan berkas elektron ke layar (-) mencegah berkas ke layar saat kembali ke kiri sinyal blanking waktu

Gambar pada layar dibentuk berulang dan terus menerus Sinyal Sweep (menjalar) (x) Sinyal Input (y) waktu 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 Y Rangkaian Trigger Generator TimeBase Input Y

Dual Trace Ada 2 input Y yang digambarkan pada layar dengan “alternate” atau “chop” PreAmp Kanal A Kanal B Penguat Y Saklar Elektronik Input

Sebelum Mengukur Perbaiki penampilan layar Kalibrasi 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 Vm Tegangan Waktu Vm A B Sumber Sinyal Yang akan Diukur

Mengukur Fasa dengan Dual Trace Baca “beda” waktu dan hitung fasa f=Dt/T*360o t VB VA T Dt A B Sumber Sinyal A Sinyal B

Mengukur Fasa dengan Lisajous Gunakan mode xy, baca c dan d f=sin-1(c/d) X Y d c Sumber Sinyal A Sumber Sinyal B

Mengukur Frekuensi Baca perioda T f=1/T Vm Tegangan Waktu T A B Sumber T A B Sumber Sinyal Yang akan Diukur

Mengukur Frekuensi dengan Pembanding Gunakan kanal 2 untuk pembanding (dual trace) dengan input dari AFG, ubah frekuensi hingga periode sama (fA=fB) t VB VA TA TB A B Sumber Sinyal Ukur Sinyal Rujukan

Mengukur Frekuensi dengan Lisajous Gunakan mode xy, baca perbandingan frekuensi x dan y (hanya untuk perbandingan bulat kecil) X Y Sumber Sinyal Ukur Sinyal Rujukan fx:fy=1:3

Mengukur Frekuensi dengan Cincin Modulasi Gunakan mode xy dan atur fasa membentuk cincin modulasi, hitung jumlah puncak (fx=n fy) X Y Sumber Sinyal Ukur Sinyal Rujukan Penggeser Fasa

Mengukur Faktor Penguatan (Amplifier) Gunakan mode xy dengan skala sama, maka slope = penguatan (hanya bila beda fasa 0 atau 180o) X Y Pembangkit Sinyal Penguat

Mengukur Faktor Penguatan (Amplifier) Gunakan dual trace penguatan=perbandingan amplituda A B Pembangkit Sinyal Penguat

Generator Sinyal Menghasilkan gelombang Kontrol Impedansi Amplitudo Sinusoid Persegi Segitiga DC offset (tidak semua) Kontrol Amplitudo Frekuensi Impedansi Konektor 4mm 300W Konektor BNC 50W

Tampilan Generator Sinyal

Tampilan Generator Sinyal

Latihan Definisikan pengertian : Fluoresensi, fosforisensi, ketahanan, luminisensi. Berikan alasan pemakaian sebuah saluran tunda dalam sistem defleksi vertikal sebuah CRO tipe laboratorium. Basis waktu yang terkalibrasi dari sebuah CRO tipe laboratorium diatur pada 0,2 mV/cm. sakelar peragaan horisontal berada pada posisi penguatan 5 kali. Sebuah gelombang sinus yang frekuensinya tidak diketahui, dimasukkan ke terminal-terminal masukan penguat vertikal dan menghasilkan 3,5 getaran melalui suatu lebar penyapuan sebesar 10 cm. Tentukan frekuensi tegangan masukan.