Irnin Agustina Dwi Astuti, M.Pd.

Presentasi berjudul: "Irnin Agustina Dwi Astuti, M.Pd."— Transcript presentasi:

1 Irnin Agustina Dwi Astuti, M.Pd.
OSILOSKOP Irnin Agustina Dwi Astuti, M.Pd.

2 Oscilloscope merupakan salah satu alat ukur elektronik yang banyak digunakan oleh para teknisi di bidang elektronik yang dapat menampilkan bentuk-bentuk sinyal. Osiloskop sangat berguna untuk mengukur bentuk-bentuk sinyal dari frekuensi rendah sampai frekuensi tinggi.

3 Fungsi osiloskop Untuk menyelidiki gejala yang bersifat periodik.
Untuk melihat bentuk gelombang kotak dari tegangan Untuk menganalisis gelombang dan fenomena lain dalam rangkaian elektronika Dapat melihat amplitudo tegangan, periode, frekuensi dari sinyal yang tidak diketahui Untuk melihat harga-harga momen tegangan dalam bentuk sinus maupun bukan sinus Digunakan untuk menganalisa tingkah laku besaran yang berubah-ubah terhadap waktu, yang ditampilkan pada layar Mengetahui beda fasa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran. Mengukur keadaan perubahan aliran (phase) dari sinyal input Mengukur Amlitudo Modulasi yang dihasilkan oleh pemancar radio dan generator  pembangkit sinyal Mengukur tegangan AC/DC dan menghitung frekuensi

4 Osiloskop memiliki banyak model, salah satunya model osiloskop 3502C 20 MHz dual trace produksi HUNG CHANG. Osiloskop model ini merupakan osiloskop yang menggunakan tabung sinar katoda (CRT) dengan ketajaman yang tinggi.

5 Osiloskop model ini memiliki hal-hal sebagai berikut:
Jalur frekuensi yang lebar dan sensitivitas yang tinggi Konsumsi daya rendah Mode X-Y dengan sensitivitas tinggi Poros Z (intensitas modulasi) Filter TV VIDEO SYNC Filter penolak frekuensi tinggi pada rangkaian Trigger Rangkaian pengaturan power supply yang sangat teliti Penguji komponen

6 Cara kerja osiloskop Komponen utama osiloskop adalah tabung sinar katoda ( CRT ). Prinsip kerja tabung sinar katoda adalah sebagai berikut: Elektron dipancarkan dari katoda akan menumbuk bidang gambar yang dilapisi oleh zat yang bersifat flourecent. Bidang gambar ini berfungsi sebagai anoda. Arah gerak elektron ini dapat dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik. Umumnya osiloskop sinar katoda mengandung medan gaya listrik untuk mempengaruhi gerak elektron kearah anoda. Medan listrik dihasilkan oleh lempeng kapasitor yang dipasang secara vertikal, maka akan terbentuk garis lurus vertikal dinding gambar. Selanjutnya jika pada lempeng horizontal dipasang tegangan periodik, maka elektron yang pada mulanya bergerak secara vertikal, kini juga bergerak secara horizontal dengan laju tetap.Sehingga pada gambar terbentuk grafik sinusoidal.

7 Cara kerja osiloskop Sebuah benda bergetar sekaligus secara harmonik, getaran harmonik (super  posisi) yang berfrekuensi dan mempunyai arah getar sama akan menghasilkan satu getaran harmonik baru berfrekuensi sama dengan amplitudo dan fase tergantung pada amplitudo dan frekuensi setiap bagian getaran harmonik tersebut. Hal itu berdasarkan metode penambahan trigonometri atau lebih sederhananya lagi dengan menggunakan bilangan kompleks. Bila dua getaran harmonik super posisi yang berbeda, frekuensi terjadi getaran yang tidak lagi periodik. Basis waktu secara periodik menggerakkan bintik cahaya dari kiri kekananmelalui permukaan layar. Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan ke Y atau masukan vertikal osiloskop, menggerakkan bintik keatas dan kebawah sesuai dengan nilai tegangan yang dimasukkan. Selanjutnya bintik tersebut menghasilkan jejak berkas gambar pada layar yang menunjukkan variasi tegangan masukan sebagai fungsi dari waktu. Bila tegangan masukan berkurang dengan laju yang cukup pesat gambar akan kelihatan sebagai sebuah pola yang diam pada layar.

8 Cara kalibrasi osiloskop
Langkah pertama yang harus kita lakukan yaitu pengkalibrasian. Setelah anda mengkoneksikan osiloskop ke jaringan listrik PLN dan menyalakannya, maka yang harus anda amati pada layar monitor yang tampak di layar adalah harus garis lurus mendatar (jika tidak ada sinyal masukan). langkah kedua atur fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y position. Dengan mengatur posisi tersebut kita nantinya bisa mengamati hasil pengukuran dengan jelas dan akan memperoleh hasil pengukuran dengan teliti. Langkah ketiga gunakan tegangan referensi yang terdapat di osiloskop maka kita bisa melakukan pengkalibrasian sederhana. Ada dua tegangan referensi yang bisa dijadikan acuan yaitu tegangan persegi 2 Vpp dan 0.2 Vpp dengan frekuensi 1 KHz.

9 Cara kalibrasi osiloskop
Langkah keempat tempelkan probe pada terminal tegangan acuan maka pada layar monitor akan muncul tegangan persegi. Apabila yang dijadikan acuan adalah tegangan 2 Vpp maka pada posisi 1 volt/div (satu kotak vertikal mewakili tegangan 1 volt) harus terdapat nilai tegangan dari puncak ke puncak sebanyak dua kotak dan untuk time/div 1 ms/div (satu kotak horizontal mewakili waktu 1 ms) harus terdapat satu gelombang untuk satu kotak. Apabila yang tampat pada layar belum tepat maka perlu diatur pada potensio tengah di knob Volt/div dan time/div. Atau pada potensio dengan label “var”.

10 Bagian-bagian osiloskop
Volt atau div : Untuk mengeluarkan tegangan AC. CH1 (Input X) : Untuk memasukkan sinyal atau gelombang yang diukur atau pembacaan posisi horisontal. AC-DC : Untuk memilih besaran yang diukur. Ground : Untuk memilih besaran yang diukur. Posisi Y : Untuk mengatur posisi garis atau tampilan dilayar atas bawah. Variabel : Untuk kalibrasi osciloskop. Selektor pilih : Untuk memilih Chanel yang diperlukan untuk pengukuran. Layar : Menampilkan bentuk gelombang. Inten : Mengatur cerah atau tidaknya sinar pada layar Osiloskop. Rotatin : Mengaur posisi garis pada layar.

11 Bagian-bagian osiloskop
11.Fokus : Menajamkan garis pada layar. 12.Position X : Mengatur posisi garis atau tampilan kiri dan kanan. 13. Sweep time/ div : Digunakan untuk mengatur waktu periode (T) dan Frekwensi ( f ). 14. Mode : untuk memilih mode yang ada. 15. Variabel : Untuk kalibrasi waktu periode dan frekwensi. 16. Level Menghentikan gerak tampilan layar. 17. Exi Trigger : Untuk trigger dari luar. 18. Power : untuk menghidupkan Osciloskop. 19 Cal 0,5 Vp-p : Kalibrasi awal sebelum Osciloskop digunakan. 20. Ground Osciloskop yang dihubungkan dengan ground yang diukur. 21. CH2 ( input Y ): Untuk memasukkan sinyal atau gelombang yang diukur atau pembacaan Vertikal.

12 Bagian display Saklar power ON/OFF, berfungsi untuk menyalakan peralatan osiloskop untuk mulai bekerja. Pengatur intensitas cahaya, berfungsi untuk mengatur terang jejak cahaya yang diinginkan. Pengatur fokus, berfungsi untuk mengukur ketajaman jejak cahaya. Probe adjust. Fungsinya untuk kalibrasi / setting probe yang digunakan bersama sakelar volt/div. Trace rotation, berfungsi untuk mengatur kemiringan jejak garis cahaya sepanjang sumbu horisontal.

13 Bagian vertikal Sakelar AC-GND-DC (untuk CH 1 dan CH 2). Sebelum digunakan posisikan sakelar pada posisi GND. Sakelar vertikal mode CH1-CH2-Dual-Add, fungsinya untuk menampilkan jejak cahaya pada layar. Pengatur Y position, berfungsi untuk mengatur letak jejak cahaya sepanjang sumbu Y. Pengatur volt/div, merupakan sakelar putar pengatur daerah pengukuran amplitudo tegangan yang akan diukur. Input CH1 dan CH2 Y, berfungsi sebagai terminal input untuk setiap pengukuran sinyal tegangan listrik atau terminal untuk pemasangan probe pengukuran.

14 Bagian horizontal time/div, merupakan sakelar putar pengatur daerah pengukuran periode dari sinyal listrik yang akan diukur. Pengatur variabel, pengatur tampilan jejak cahaya posisi sumbu X X position, berfungsi menggeser kedudukan kedua jejak cahaya sepanjang sumbu.

15 Bagian horizontal 4. Sakelar trigger CH1-CH2-LINE-EXT, berfungsi untuk mendapatkan keadaan tampilan jejak pengukuran sinyal listrik yang sinkron. 5. Mode trigger auro-norm-TV-V-TV-H, berfungsi untuk menentukan jenis hubungan sinyal sinkronisasi dengan rangkaian trigger. 6. Sakelar pengatur level trigger, berfungsi untuk mengukur level internal sinkronisasi secara manual ataupun otomatis.

16 Bagian horizontal 7. Bagian layar CRT osiloskop
Sumbu X terbagi atas 10 bagian yang besar Sumbu Y terbagi atas 8 bagian yang besar 8. Probe pengukuran

17 Karakteristik Pengukuran Osiloskop
Selain fitur-fitur dasarnya, kebanyakan Osiloskop juga dilengkapi dengan alat pengukuran yang dapat mengukur Frekuensi, Amplitudo dan karakteristik gelombang sinyal listrik. Secara umum, Osiloskop dapat mengukur karakteristik yang berbasis Waktu (Time) dan juga karakteristik yang berbasis tegangan (Voltage).

18 Karakter berbasis waktu
Frekuensi dan Periode – Frekuensi merupakan jumlah getaran yang dihasilkan selama 1 detik yang dinyatakan dengan Hertz. Sedangkan periode adalah kebalikan dari Frekuensi, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk menempuh 1 kali getaran yang biasanya dilambangkan dengan t dengan satuan detik. Kemampuan Osiloskop dalam mengukur maksimum Frekuensi berbeda-beda tergantung pada tipe osiloskop yang digunakan. Ada yang dapat mengukur 100MHz, ada yang dapat mengukur 20MHz, ada yang hanya dapat mengukur 5MHz.

19 Karakter berbasis waktu
Duty Cycle (Siklus Kerja) –  Duty Cycle adalah perbandingan waktu ketika sinyal mencapai kondisi ON dan ketika mencapai kondisi OFF dalam satu periode sinyal. Dengan kata lain, Siklus Kerja atau Duty Cycle adalah perbandingan lama kondisi ON dan kondisi OFF suatu sinyal pada setiap periode. Rise dan Fall Time – Rise Time adalah waktu perubahan sinyal (durasi) dari sinyal rendah ke sinyal tinggi, contoh dari 0V ke 5V. Sedangkan Fall Time adalah waktu perubahan sinyal (durasi) dari sinyal tinggi ke sinyal rendah, contohnya perubahan dari 5V ke 0V. Karakteristik ini sangat penting dalam mengukur respon suatu rangkaian terhadap sinyalnya.

20 Karakteristik berbentuk tegangan (voltage)
Amplitudo –  Amplitudo adalah ukuran besarnya suatu sinyal atau biasanya disebut dengan tingginya puncak gelombang. Terdapat beberapa cara dalam pengukuran Amplitudo yang diantaranya adalah pengukuran dari Puncak tertinggi ke Puncak terendah (Vpp), ada juga yang mengukur salah satu puncaknya saja baik yang tertinggi maupun yang terendah dengan sumbu X atau 0V. Tegangan Maksimum dan Minimum –  Osiloskop dapat dengan mudah menampilkan Tegangan Maksimum dan Minumum suatu rangkaian Elektronika. Tegangan Rata-rata –  Osiloskop dapat melakukan perhitungan terhadap tegangan sinyal yang diterimanya dan menampilkan hasil tegangan rata-rata sinyal tersebut.

21 Kinerja dan spesifikasi osiloskop
Tidak Semua Osiloskop memiliki kinerja yang sama, hal ini tergantung oleh spesifikasi pada Osiloskop tersebut. Beberapa spesifikasi penting pada Osiloskop yang menentukan kinerja Osiloskop diantaranya seperti dibawah ini : Bandwidth (Lebar Pita) – Bandwith menentukan rentang frekuensi yang dapat diukur oleh Osiloskop. Contohnya 100MHz, 20MHz atau 10MHz Digital atau Analog – Osiloskop dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Osiloskop Analog dan Osiloskop Digital. Osiloskop Analog menggunakan Tegangan yang diukur untuk menggerak berkas elektron dalam tabung gambar untuk menampilkan bentuk gelombang yang diukurnya. Sedangkan Osiloskop Digital menggunakan Analog to Digital Converter (ADC) untuk mengubah besaran tegangan menjadi besaran digital. Pada umumnya, Osiloskop Analog memiliki lebar pita atau bandwidth yang lebih rendah, fitur lebih sedikit dibandingkan dengan Osiloskop Digital, namun osiloskop Analog memiliki respon yang lebih cepat.

22 Kinerja dan spesifikasi osiloskop
Jumlah Channel (Kanal) – Osiloskop yang dapat membaca lebih dari satu sinyal dalam waktu yang sama dan menampilkannya di layar secara simultan. Kemampuan tersebut tergantung pada jumlah kanal yang dimilikinya. Pada umumnya, Osiloskop yang ditemukan di pasaran memiliki 2 atau 4 kanal. Sampling Rate – Sampling Rate hanya untuk Osiloskop Digital yaitu berapa kali sinyal itu dibaca dalam satu detik. Rise Time – Spesifikasi Rise Time pada Osiloskop menunjukan seberapa cepat Osiloskop tersebut mengukur perubahan sinyal naik dari yang terendah ke yang tertinggi. Maximum Input Voltage –  Setiap peralatan elektronik memiliki batas tegangan Inputnya, tak terkecuali Osiloskop. Jika sinyal melebihi batas tegangan yang ditentukan, Osiloskop tersebut akan menjadi rusak karenanya.

23 Kinerja dan spesifikasi osiloskop
Vertical Sensitivity (Sensitivitas Vertikal) – Nilai Vertical Sensitivity menunjukan kemampuan penguatan vertikal untuk memperkuat sinyal lemah pada Osiloskop. Vertical Sensitivity ini diukur dengan satuan Volt per div. Time Base – Time Base menunjukan kisaran Sensitivitas pada Horisontal atau Sumbu Waktu. Nilai Time base diukur dengan satuan second  per div. Input Impedance – Impedansi Input digunakan pada saat pengukuran Frekuensi tinggi. Kita juga dapat menggunakan Probe Osiloskop untuk kompensasi Impedansi yang kurang.