Oscilloscope/ osiloskope

oscilloscope symbol

Simbol diagram rangkaian untuk
sebuah oscilloscope

Oscilloscope, photograph © Rapid Electronics

Cathode Ray Oscilloscope (CRO)
Photograph © Rapid Electronics

Oscilloscope adalah alat ukur yang mana dapat menunjukkan kepada anda 'bentuk' dari sinyal listrik dengan menunjukkan grafik dari tegangan terhadap waktu pada layarnya. Itu seperti layaknya voltmeter dengan fungsi kemampuan lebih, penampilan tegangan berubah terhadap waktu.Sebuah graticule setiap 1cm grid membuat anda dapat melakukan pengukuran dari tegangan dan waktu pada layar (sreen).

Sebuah grafik, biasa disebut trace /jejak, tergambar oleh pancaran electron menumbuk lapisan phosphor dari layar menimbulkan pancaran cahaya, biasanya berwarna hijau atau biru. Ini sama dengan pengambaran pada layar televisi.

Oscilloscope terdiri dari tabung vacuum dengan sebuah cathode (electrode negative ) pada satu sisi yang menghasilkan pancaran electron dan sebuah anode ( electrode positive ) untuk mempercepat gerakannya sehingga jatuh tertuju pada layar tabung. Susunan ini disebut dengan electron gun. Sebuah tabung juga mempunyai elektroda yang menyimpangkan pancaran elektron keatas/kebawah dan kekiri/kekanan.

Elektron-elektron disebut pancaran sinar katoda sebab mereka dibangkitkan oleh cathode dan ini menyebabkan oscilloscope disebut secara lengkap dengan cathode ray oscilloscope atau CRO.

Sebuah oscilloscope dual trace dapat menampilkan jejak rangkap/dua pada layarnya, untuk mempermudah pembandingan sinyal input dan output dari sebuah amplifier sebagai contohnya. Maka dibutuhkan biaya tambahan untuk kemampuan tersebut.

Penting diperhatikan

sebuah oscilloscope harus ditangani secara hati-hati untuk menjaga dari pecahnya (dan mahalnya) tabung vacuum.

Oscilloscopes menggunakan tegangan tinggi untuk membangkitkan pancaran electron dan masih ada selama beberapa waktu setelah sakelar dimatikan, untuk keamanan jangan mengoprek bagian dalamnya oscilloscope!, Nyetrum !

Setting up sebuah oscilloscope

Oscilloscopes adalah instruments kompleks dengan berbagai pengatur dan memerlukan penanganan pengaturan untuk keberhasilan pemakaiannya. sangat mudah kehilangan tampilan jejak/trace jika terdapat pengaturan yang salah!

Terdapat berbagai variasi susunan dan penandaan dari berbagai pengaturnya sehingga dibutuhkan mengikuti petunjuk untuk membiasakan dengan perangkat anda.

Ini semua yang perlu dilihat
setelah setting up, saat dimana
tidak ada sinyal masukan
yang dihubungkan

Switch on oscilloscope untuk pemanasan (berkisar satu menit atau dua menit).
Jangan menghubungkan masukan pada tingkat ini.
Set switch AC/GND/DC (dengan masukan Y ) ke DC.
Set SWP/X-Y switch ke SWP (sweep).
Set Trigger Level ke AUTO.
Set Trigger Source ke INT (internal, masukan y ).
Set Y AMPLIFIER ke 5V/cm (nilai moderat).
Set TIMEBASE ke 10ms/cm (kecepatan moderat).
Putar timebase VARIABLE control ke 1 atau CAL.
Atur geseran Y (atas/bawah) dan geser X (kiri/kanan) untuk memenuhi jejak pada tengah layar, seperti tergambar.
Atur INTENSITY (kecerahan) dan FOCUS untuk kecerahan, ketajaman trace/jejak.
oscilloscope sekarang siap digunakan!
Sambungkan ujung masukan yang akan dijelaskan pada sesi berikutnya.

Penyambungan oscilloscope

Susunan dari sebuah
sambungan ujung co-axial

kit pemandu dan ujung penduga Oscilloscope
Photograph © Rapid Electronics

Sebuah pemandu masukan Y oscilloscope selalu terdiri dari pemandu co-axial dan susunannya ditunjukkan oleh diagram. Bagian tengah kabel mengalirkan sinyal dan bagian selubung (pelindung) terhubung ketanah (0V) untuk melindungi sinyal dari gangguan listrik (biasa disebut dengan noise /derau).

Sebagian besar oscilloscopes mempunyai socket BNC untuk masukan y dan pemandu bagian ujung dengan susunan tekan putar, untuk melepas adalah putar dan tarik. Oscilloscopes yang digunakan disekolahan menggunakan sockets 4mm merah dan hitam 4mm nyatanya, tidak tercadar, ujung tancapan 4mm dapat digunakan jika diperlukan.

Dalam pemakaian profesional sebuah ujung rancangan khusus kit jarum penduga hasil terbaik saat sinyal frekuensi tinggi dan saat menguji rangkaian dengan resistansi tinggi, tetapi tidak diperlukan untuk pekerjaan pengukuran sederhana semisal untuk audio (sampai 20kHz).

Sebuah oscilloscope dihubungkan layaknya sebuah voltmeter tetapi perlu disadari bahwa screen/cadar (hitam) cadar ujung masukan terhubung pada pentanahan utama pada oscilloscope! Ini berarti harus terhubung pada 0V rangkaian yang diukur.

Oscilloscope trace of AC

Penjejakan sinyal AC
dengan oscilloscope
tepatkan pengaturan

Pemenuhan jejak mantap dan jelas

Saat anda menghubungkan osciloscope pada rangkaian untuk diukur atur pengaturan untuk mendapatkan gambar yang mantap dan jelas:

Pengatur Y AMPLIFIER (VOLTS/CM) menentukan ketinggian penjejakan. pilih peletakan jejak berkisar setengah tinggi layar, namun jangan sampai hilang darinya (layar).
Pengatur TIMEBASE (TIME/CM) mengatur seberapa sering titik bergerak melintasi layar. pilih pengaturan agar satu sinyal penuh yang tampil dilayar.
Catatan, masukan DC menampilkan sebuah garis lurus, yang mana pengaturan jejak basis waktu tidak tidak kritis.
PengaturTRIGGER umumnya baik jika diletakkan ke posisi AUTO.

cara terbaik memulai pengukuran dengan osciloscope saat pertama kali adalah menggunakan sinyal sederhana seperti keluaran dari paket sinyal AC letakkan pada 4V.

Mengukur tegangan dan perioda

Jejak pada layar osciloskope adalah grafik tegangan terhadap waktu. Bentuk grafik mengejawantahkan gambaran sinyal asli masukan.

Penandaan batasan grafik, adalah frekuensi atau jumlah getar perdetik.

Diagram menampilkan sebuah gelombang sinus tetapi batasan dikenakan pada bentuk sinyal yang tetap.

Amplitude adalah tegangan maksimum yang dapat dicapai sinyal.
diukur dalam volts, V.
Teganagn Puncak merupakan nama lain untuk amplitudo .
Teganagn puncak ke puncak adalah dua kali tegangan puncak (amplitudo). Biasanya pembacaan pada osciloskope saat pengukuran adalah tegangan puncak ke puncak.
Perioda adalah waktu yang diperlukan untuk membentuk satu sinyal penuh.
diukur dalam detik (s), tetapi perioda dapat sependek millidetik (ms) dan microdetik (µs) biasa digunakan juga. 1ms = 0.001s dan 1µs = 0.000001s.
Frekuensi banyaknya putaran/getar per detik.
diukur dalam hertz (Hz), tapi frekuensi dapat setinggi kilohertz (kHz) dan megahertz (MHz) maka digunakan. 1kHz = 1000Hz dan 1MHz = 1000000Hz.

frekuensi = 1 dan perioda = 1

Perioda frekuensi

Jejak sinyal AC

Y AMPLIFIER: 2V/cm
TIMEBASE: 5ms/cm

contoh pengukuran:

tegangan puncak ke puncak = 8.4V
amplitudo = 4.2V

perioda = 20ms
frekuensi = 50Hz

Tegangan

tegangan ditunjukkan oleh sumbu tegak Y dan skala ini ditentukan oleh pengaturan AMPLIFIER Y (VOLTS/CM). Biasanya Tegangan puncak ke puncak pengukuran ini tidak dapat mengetahui kebenaran posisi 0V. Amplitudo adalah setengah tegangan puncak ke puncak.

untuk membenahi pembacaan langsung 0V tiliklah (biasanya separuh bagian layar): geser sakelar AC/GND/DC ke GND (0V) dan gunakan pengeser Y (atas/bawah) untuk menepatkan letak jejak bila perlu, pindah lagi sakelar ke DC kembali untuk mengamati sinyal.

Tegangan = jarak dalam cm × volts/cm
Contoh: tegangan puncak kepuncak = 4.2cm × 2V/cm = 8.4V
amplitud0 (tegangan puncak) = ½ × tegangan puncak ke puncak = 4.2V

Perioda

Waktu ditunjukan oleh sumbu X (horizontal) dan skala ditentukan oleh pengatur TIMEBASE (TIME/CM). The waktu perioda (sering disebut perioda) adalah waktu satu putaran?getar sinyal. frekuensi banyak getar per detik, frekuensi = 1/perioda

Yakinkan pengatur halus basis waktu ke 1 atau CAL (calibrasi) sebelum melakukan pengukuran.

Waktu = jarak dalam cm × time/cm
contoh: perioda = 4.0cm × 5ms/cm = 20ms
dan frekuensi = ¹/_{waktu perioda} = ¹/_20ms = 50Hz

Basis waktu lambat,
tidak ada masukan
Anda dapat melihat pergerakan titik

Timebase cepat, tidak ada input
Titik sangat cepat
sehingga tertampil sebuah garis

Timebase (time/cm) dan trigger controls

Sapuan oscilloscope dari pancaran electron melintasi layar dari kiri kekanan kecepatan mantapnya diatur oleh TIMEBASE control. setiap penandaan titik pewaktu memindah sejauh 1cm, pengaruh pengaturan skala pada sumbu x. Pengatur Timebase ditandai dengan TIME/CM.

Pada pengaturan timebase lambat (seperti 50ms/cm) anda dapat melihat pergerakan titik pada layar tetapi saat pengaturan lebih cepat (seperti 1ms/cm) titk bergerak cepat maka muncul garis.

Pengaturan halus/fine timebase dapat mengatur penepatan kecepatan, tetapi tidak harus mengabaikan pembacaan kebenaran waktu pada layar.

pengatur TRIGGER memperbaiki jejak mantap pada layar. Jika penepatannya salah akan terlihat penindihan pada sisi jejak aslinya, kebingungan 'tercabik' pada layar,atau tidak berjejak pada layar Trigger memperbaiki penjejakan dengan memulai titik penyapuan layar ketika sinyal masukan mencapai titik yang sama.

Secara langsung letakkan level trigger ke AUTO, jika sulit untuk didapatkan jejak mantap maka gunakan cara pengaturan Manual.

Pengatur amplifier Y(volts/cm)

DC variasi (biasanya positif)

Jejak naik turun osciloskope sebanding dengan masukan Y INPUT peletakan pengaturan Y AMPLIFIER . Pengaturan letak diejawantahkan dalam centimeter (cm) pada layar, efektif peletakan pada sumbu Y. Tegangan positif membuat pergerakan keatas, tegangan negatif membuat pergerakan kebawah.

Pengatur amplifier Y ditandai Y-GAIN atau VOLTS/CM.

Tegangan masukan mengerakkan titik keatas kebawah bersaman waktu dengan sapuan titik pada layar ini berarti jejak adalah gambaran tegangan ( sumbu-y) terhadap waktu (sumbu-x) untuk sinyal masukan.

Sakelar AC/GND/DC

Sakelar ke GND
untuk mengetahui posisi
dari 0V (normalnya setengah bagian atas).

Normal peletakan adalah DC untuk seluruh sinyal,termasuk AC!

Sakelar ke GND (ground) menghubungkan masukan ke 0V membawa anda mengetahui posisi dari 0V pada layar (normalnya separuh atas). Tidak diperlukan pelepasan ujung masukan karena dilakukan didalam .

Sakelar keAC menyisipkan kapasitor pada masukan untuk menghadang sinyal DC , menghadirkan dan melalukan hanya sinyal AC. Ini digunakan untuk menunjukan perubahan kecil sekitar sinyal konstan, semisal ripple dari keluaran catu DC. Penaikkan VOLTS/CM untuk melihat lebih rinci secara normal akan menghilangkan jejak pada layar! Penepatan AC membuang yang bagian konstan (DC) dari sinyal, untuk itu tertampilah perubahan bagian yang berubah(AC) yang mana akan lebih dekat untuk diamati dengan mengurangi VOLTS/CM. Ditunjukkan pada diagram dibawah ini:

Penampilan tegangan ripple/kerut dengan switch AC masukan

Ripple signal

Switch pada posisi normal DC .
Ripple sangat sulit untuk dilihat,
tetapi jika VOLTS/CM ditambah
untuk memperbesar jejak/trace
akan raib dari layar! Switch diubah keposisi AC.
Bagian konstan (DC) dari
signal terbuang, tinggal
bagian ripple (AC). naikkan VOLTS/CM
untuk memperbesar.
Ripple sekarang
dapat diamati lebih mendalam.

Jika perlu animasi Osciloskope

Hosted by www.Geocities.ws

Penampilan tegangan ripple/kerut dengan switch AC masukan

Switch pada posisi normal DC . Ripple sangat sulit untuk dilihat, tetapi jika VOLTS/CM ditambah untuk memperbesar jejak/trace akan raib dari layar!	Switch diubah keposisi AC. Bagian konstan (DC) dari signal terbuang, tinggal bagian ripple (AC).	naikkan VOLTS/CM untuk memperbesar. Ripple sekarang dapat diamati lebih mendalam.