Pengertian dan Fungsi Osiloskop

Di dalam dunia elektronik terdapat salah satu jenis alat ukur yang cukup populer yaitu Osiloskop. Fungsi osiloskop sendiri sangat penting bagi beberapa perangkat elektronik tertentu maupun kelistrikan. Mungkin beberapa dari anda masih sangat awam dengan alat yang satu ini. Untuk mengenal lebih dalam dan lengkap, berikut adalah pengertian, fungsi-fungsi hingga cara kerja sebuah osiloskop.

Pengertian Osiloskop

Pengertian osiloskop adalah sebuah alat ukur elektronik yang digunakan untuk menginterpretasi atau memproyeksikan sinyal serta frekuensi listrik menjadi bentuk gambar grafik sehingga dapat dinyatakan dalam satuan tertentu sebagai indikator kinerja.

Jadi, sampai sini pasti sudah jelas kan  ! Fungsi utama dari osiloskop adalah membaca sinyal dan frekuensi listrik untuk kemudian diproyeksikan menjadi visual gambar listrik agar dapat dengan mudah dilihat, dipelajari maupun dianalisa.

Sehingga dengan alat osiloskop, bentuk gelombang sinyal atau frekuensi listrik dari suatu rangkaian elektronika dapat diketahui secara detail. Osiloskop akan menampilkan hasil pengukuran berupa gambar grafik dua sumbu atau dimensi analogi sumbu X (Waktu) dan sumbu Y (Tegangan).

gambar hasil pengukuran osiloskop

Fungsi dan Kegunaan Osiloskop

fungsi dan manfaat osiloskop

Umumnya osiloskop banyak digunakan pada beberapa bidang tertentu seperti peneitian, sains, engineering, kedokteran dan telekomunikasi. Pada bidang-bidang tersebut menuntut ketepatan peralatan dengan spesifikasi yang sangat presisi, sehingga alat osiloskop sangat dibutuhkan.

Adapun beberapa fungsi dan kegunaan osiloskop secara lengkap dan detail adalah sebagai berikut :

  • Mengukur jumlah frekuensi dan gelombang
  • Menganalisa gejala gelombang yang bersifat periodik
  • Untuk mengetahui bentuk gelombang dari suatu tegangan.
  • Untuk menganalisa gelombang dan fenomena lain dalam sebuah rangkaian elektronika.
  • Untuk melihat dan membaca emplitudo, tegangan, periode dan frekuensi dari sinyal yang tidak diketahui.
  • Untuk menganalisa tingkah laku besaran yang dapat berubah-ubah terhadap waktu pada tampilan di layar
  • Untuk mengukur perubahan aliran (phasa) dari sinyal input.
  • Untuk mengetahui beda Fasa antara dua sinyal
  • Mengukur frekuensi dan tegangan AC/DC

Manfaat dari penggunaan osiloskop dapat memudahkan pengguna dalam menentukan beberapa hal, antara lain :

  • Seberapa besar tegangan dan bagaimana tegangan tersebut bervariasi dengan waktu
  • Frekuensi sinyal dari sinyal osilasi
  • Banyaknya sinyal yang mengandung komponen AC dan komponen DC
  • Berapa jumlah noise yang ada pada rangkaian elektronika dan bagaimana noise yang berbeda-beda setiap waktu
  • Komponen yang rusak pada sebuah rangkaian elektronika dengan mengamati respon dari rangkaian tersebut ketike diuji dengan input yang bervariasi

Jenis – Jenis Osiloskop

jenis jenis osiloskop

Ditinjau dari prinsip kerjanya, terdapat 2 jenis osiloskop yatu tipe analog (Layar Tabung Kaca) dan tipe Digital (Layar LCD)

1. OsIloskop Analog

Osiloskop analog adalah osiloskop yang memanfaatkan tegangan yang diukur untuk menggerakkan berkas elektron dalam tabung CRT sesuai dengan bentuk gambar yang diukur.. Osiloskop ini juga sering dikenal dengan osiloskop tabung kaca yang layarnya terbuat dari tabung CRT (Cathode Ray Tube).

Beberapa keunggulan analog dibandingkan dengan osiloskop digital antara lain :

  • Harganya lebih murah
  • Memiliki respon yang lebih cepat terhadap sinyal
  • Memiliki sifat yang realtime dan pengaturan yang mudah dilakukan
  • Mampu meragakan bentuk yang lebih baik seperti yang diinginkan untuk melihat gelombang-gelombang yang kompleks.

2. Osiloskop Digital

Osiloskop digital mencuplik bentuk gelombang yang diukur dan menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah besaran tegangan yang dicuplik tadi menjadi besaran digital. . Osiloskop digital sering dikenal dengan osiloskop LCD  dimana saat ini banyak digunakan.

Beberapa keunggulan dari osiloskop jenis digital antara lain :

  • Lebih ringan dan mudah karena menggunakan LCD
  • Mampu memberikan kemampuan ekstensif
  • Kemudahan tugas-tugas akuisisi gelombang dan pengukurannya

Karakteristik Pengukuran Osiloskop

spesifikasi dan karakteristik osiloskoip

Pada dasarnya, hampir semua osiloskop dilengkapi dengan alat pengukuran  yang mampu mengukur Frekuensi, Amplitudo, Fasa Listrik dan karakteristik gelombang sinyal listrik. Umumnya, sebuah osiloskop mampu mengukur karakteristik yang berbasis waktu (Time) dan karakteristik yang berbasis tegangan (Voltage).

Karakteristik Berbasis Waktu (Time)

  • Frekuensi dan Periode, Frekuensi ialah jumlah getaran yang dapat dihasilkan selama 1 detik dengan satuan Hertz. Sementara periode ialah kebalikan dari frekuensi, yaitu waktu yang diperlukan untuk menempuh 1 kali getaran dengan satuan detik (t). Kemampuan masing-masing tipe osiloskop dalam mengukur frekuensi tidak sama, ada yang mampu mengukur 5 MHz , 20 MHz maupun 100MHz.
  • Duty Cycle (Siklus Kerja), siklus kerja disini adalah perbandingan waktu ketika sinyal telah mencapai kondisi ON dan ketika mencapai kondisi OFF dalam satu periode sinyal. Artinya bahwa duty cicle adalah perbandingan lama waktu kondisi On dan OFF suatu sinyal pada setiap periode.
  • Rise and Fall Time, Rise Time merupakan waktu perubahan sinyal dari sinyal rendah ke sinyal yang lebih tinggi, contoh dari 0V ke 5V. Sementara Fall Time kebalikannya yaitu perubahan sinyal tinggi ke lebih rendah, contohnya dari 5V ke 0V.

Karakteristik Berbasis Tegangan (Voltage)

  • Amplitudo, merupakan ukuran dari besarnya suatu sinyal atau biasa dinamakan dengan tingginya puncak gelombang. Beberapa cara yang bisa dilakukan dalam pengukuran sebuah amplitudo adalah pengukuran dari puncak tertinggi ke puncak terendah (Vpp), dan ada juga mengukur dari salah satu puncaknya ( baik tertinggi maupun terendah).
  • Tegangan Maksimum dan Minimum, sebuah osiloskop akan menampilkan hasil pengukuran dari tegangan maksimum dan minimum suatu rangkaian elektronika
  • Tegangan Rata-Rata, osiloskop mampu melakukan perhitungan terhadap tegangan sinyal yang didapatkannya dan menampilkan hasil tegangan rata-rata sinyal tersebut.

Kinerja dan Spesifikasi Osiloskop

Osiloskop memiliki kinerja yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasi pada osiloskop itu sendiri. Beberapa spesifikasi yang memiliki peran penting pada osiloskop sangat menentukan kinerja osiloskop, antara lain :

  • Bandwidth (Lebar Pita), bandwidth atau lebar pita turut menentukan rentang frekuensi yang dapat diukur oleh osiloskop, misalnya 100MHz, 20MHz atau 10MHz.
  • Digital atau Analog, masing-masing jenis osiloskop tentu memiliki kinerja yang tidak sama. Pada osiloskop analog memiliki bandwidth yang lebih rendah, fitur lebih sedikit dibandingkan dengan osiloskop digital, akan tetapi osiloskop analog memiliki respon yang lebih cepat.
  • Jumlah Channel, alat osiloskop mampu membaca lebih dari satu sinyal dalam waktu yang sama dan menampilkannya pada layar secara simultan. Kemampuan ini tergantung berapa banyak kanal yang dimilikinya.
  • Sampling Rate, sampling rate ini hanya untuk osiloskop jenis digital yakni berapa kali sinyal tersebut dibaca dalam satu detik.
  • Rise Time, spesifikasi Rise Time pada osiloskop menyatakan seberapa cepat osiloskop tersebut dalam mengukur perubahan sinyal naik dari yang terendah ke yang tertinggi.
  • Maximum Input Voltage, seperti halnya dengan peralatan elektronik lainnya, osiloskop juga memiliki batas tegangan inputnya. Apabila sinyal melebihi batas tegangan yang telah ditentukan, maka osiloskp tersebut akan mengalami kerusakan.
  • Vertical Sensitivity (Sensitivitas Vertikal), Nilai Vertical Sensitivity menyatakan sebuah kemampuan penguatan vertikal untuk memperkuat sinyal lemah pada osiloskop. Pengukuran nilai ini menggunakan satuan Volt per div.
  • Time Base, Time Base menyatakan kisaran Sensitivitas pada Horizontal atau Sumbu Waktu. Nilai Time Base dinyatakan dengan satuan second per div.
  • Input Impedance, Impedansi Input digunakan ketika pengukuran dalam frekuensi yang tinggi.

Cara Kerja Osiloskop

Komponen utama pada sebuah osiloskop yakni tabung sinar katoda (CRT). Prinsip kerja yang dimiliki tabung sinar katoda adalah :

Katoda akan memancarkan elekton yang akan menumbuk bidang gambar yang diliapisi oleh zat yang bersifat fluorecent. Bidang gambar ini berperan sebagai Anoda. Arah gerak elektron sangat dipengaruhi oleh medan listrik dan medan megnetik.

Biasanya sinar katoda osiloskop mengandung medan gaya listrik yang dapat mempengaruhi gerak elektron ke arah anoda. Medan listrik ini dihasilkan oleh lempeng kapasitor yang telah dipasang secara vetikal, sehingga akan membentuk garis lurus vertikal dinding gambar.

Kemudian, apabila pada lempeng horizontal dipasang tegangan periodik, maka elektron yang pada mulanya bergerak secara vertikal akan bergerak secara horizontal dengan laju yang tetap. Sehingga terbentuk grafik sinusoidal pada gambar.

 

  • Add Your Comment