Sudah tahu apa itu osiloskop? Secara umum, osiloskop adalah alat ukur elektronik. Ternyata, meskipun cukup populer dan sering digunakan, namun banyak orang yang juga masih awam tentang apa itu osiloskop.
Untuk mengenal lebih jauh mengenai alat ukur ini, selanjutnya kita akan membahas secara tuntas mulai dari pengertian osiloskop, fungsi, cara kerja, jenis, rumus dan juga cara membacanya. Simak ulasan lengkapnya di bawah ini.
Pengertian Osiloskop
Apa itu osiloskop dan fungsinya?
Osiloskop adalah alat ukur elektronik yang berfungsi untuk memproyeksikan frekuensi dan sinyal listrik dalam bentuk grafik.
Tujuannya adalah agar nilainya dapat terbaca serta dapat dinyatakan dalam satuan tertentu. Nah tentu saja proses akhirnya indikator kerjanya dapat lebih mudah dianalisis.
Pada alat osiloskop, Anda dapat melihat bagaimana nilai suatu gelombang serta frekuensi listrik dari sebuah rangkaian elektronika.
Dalam tampilan grafiknya, Anda akan melihat adanya dua sumbu yang digunakan. Kedua sumbu tersebut yakni sumbu X untuk waktu dan sumbu Y untuk tegangan.
Manfaat dan Fungsi Osiloskop
Setelah mengetahui pengertian osiloskop, mungkin Anda sudah mulai paham apa saja fungsi dari alat ukur tersebut.
Secara umum, fungsi osiloskop adalah untuk memetakan serta memproyeksi sinyal dan frekuensi pada sebuah komponen elektronika. Dengan begitu nilai tegangan dan frekuensinya dapat dianalisa baik dalam bentuk grafik ataupun digital.
Beberapa manfaat dan fungsi dari osiloskop adalah:
- Digunakan sebagai alat ukur frekuensi sinyal yang terisolasi.
- Digunakan sebagai alat ukur untuk mengetahui tegangan listrik dan realisasinya terhadap waktu.
- Osiloskop bisa membantu membedakan mana arus AC dan arus DC yang terdapat pada perangkat elektronik.
- Osiloskop bisa difungsikan untuk melakukan cek sinyal dalam rangkaian elektronik.
- Osiloskop berfungsi untuk melakukan cek noise dalam sebuah rangkaian elektronik.
- Osiloskop digunakan untuk menghitung adanya perubahan aliran phase pada sinyal input.
- Osilokop bisa digunakan sebagai alat atur amplitudo radiasi. Dengan catatan amplitudo radiasinya ini berasal dari generator pemancar radio, pembangkit sinyal dan lainnya.
Jenis – jenis Osiloskop
Adapun 2 jenis osiloskop adalah:
- Osiloskop Analog.
- Osiloskop Digital.
Apa perbedaan antara osiloskop digital dan analog? Simak penjelasan selengkapnya berikut ini:
1. Osiloskop Analog
Osiloskop analog sering disebut juga sebagai osiloskop tabung kaca. Hal ini dikarenakan alat tersebut menggunakan tabung CRT (Cathode Ray Tube) sebagai layarnya.
Osiloskop analog adalah merupakan versi pengembangan yang pertama. Namun bisa dikatakan responnya sudah cukup cepat terhadap sinyal.
2. Osiloskop Digital
Osiloskop digital adalah sebuah osiloskop versi yang lebih mutakhir dibandingkan versi analog. Karena menggunakan layar LCD, alat ukur elektronik tersebut dikenal juga sebagai osiloskop digital.
Dibandingkan dengan versi analog, osiloskop digital memiliki banyak sekali kelebihan. Salah satu kelebihan osiloskop digital adalah memiliki kemampuan untuk menentukan bandwith dengan lebih fleksibel.
Beberapa macam jenis osiloskop digital adalah:
- Osiloskop sampling digital.
- Osiloskop berbasis komputer (PC).
- Osiloskop signal campuran.
- Osiloskop portabel.
Bagian-Bagian Osiloskop
Melihat tampilan gambar osiloskop diatas, mungkin bagi Anda yang tidak terbiasa melihatnya akan terlihat sangat rumit ya? Namun apabila Anda sudah mengetahui bagian-bagian osiloskop, tentunya benda tersebut tidak akan terlihat rumit.
Apa saja komponen yang menyusun sebuah osiloskop?
Bagian-bagian osiloskop adalah:
- Volt Atau Div
- CH 1 Atau Input X
- AC-DC
- Ground
- Posisi Y
- Variabel
- Selector
- Layar
- Inten
- Rotation
- Fokus
- Position X
- Sweep Time Div
- Mode
- Level
- Exi Triger
- Cal 0,5 vp-p
- Ground Osiloskop
- CH Input Y
Berikut penjelasan lengkap dari setia komponen penyusun osiloskop dan fungsinya.
- Volt Atau Div
Volt atau Div merupakan komponen penyusun osiloskop yang mempunyai fungsi mengeluarkan arus tegangan AC dalam perangkat elektronik.
- CH 1 Atau Input X
Input X ini merupakan komponen osiloskop yang berfungsi memasukkan gelombang maupun sinyal yang nantinya akan diukur. Dengan begitu, lebih memungkinkan bagi kita menghitung gelombang atau sinyal yang dipancarkan oleh sebuah perangkat.
- AC-DC
Komponen ini berfungsi untuk memilih tingkat besaran yang ingin Anda ukur.
- Ground
Sebenarnya hampir sama dengan AC-DC, komponen ground juga memiliki fungsi memilih besaran gelombang yang akan diukur nantinya.
- Posisi Y
Posisi Y merupakan komponen yang berfungsi untuk mengatur garis yang terdapat pada layar. Posisi garis dapat Anda tentukan sesuai kebutuhan, baik dengan posisi di atas ataupun di bawah.
- Variabel
Variabel berfungsi untuk mengkalibrasi osiloskop apabila alat tersebut hasil pengukurannya sudah tidak akurat. Metode kalibrasi ini perlu dilakukan secara berkala. Tujuannya sendiri yakni agar osiloskop tetap berfungsi dengan baik dan tetap akurat.
- Selector
Selector memiliki fungsi untuk melakukan pemilihan chanel. Seperti yang kita ketahui, chanel ini memiliki peranan yang cukup penting dalam proses pengukuran sebuah perangkat elektronik dengan osiloskop.
- Layar
Layar merupakan bagian dari osiloskop yang berfungsi untuk menampilkan nilai atau hasil pengukuran. Pada layar, Anda dapat melihat analisa pengukuran yang mana nantinya akan ditampilkan dalam bentuk grafik ataupun digital.
- Inten
Inten merupakan bagian osiloskop yang berfungsi untuk mengatur kecerahan. Tingkat cerah dan redupnya layar osiloskop diatur dalam komponen yang satu ini.
- Rotation
Rotation berfungsi untuk mengatur letak garis yang ada di dalam layar. Anda dapat mengatur apakah garis terletak di bagian atas atau di bagian bawah dan lain sebagainya.
- Fokus
Fokus merupakan bagian dari osiloskop yang berfungsi untuk mengatur ketajaman grafik. Untuk tingkat kejataman grafik ini dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Anda hanya perlu menaikkan atau menurunkan fokus untuk mendapatkan hasil gambar yang tepat sesuai dengan kebutuhan.
- Position X
Komponen yang satu ini bertugas sebagai pengatur garis pada osiloskop. Position X inilah yang akan menempatkan dimana posisi garis yang akan ditampilkan di layar. Apakah garis tersebut terletak di sebelah kanan atau kiri dapat diatur pada bagian ini.
- Sweep Time Div
Dibagian ini, Anda dapat mengubah periode waktu (T) dan juga frekuensi (F).
- Mode
Komponen tombol mode memiliki fungsi untuk memilih jenis mode yang akan dipakai nantinya. Tentu saja teknis pemilihannya ini tetap berdasarkan pilihan yang sudah tersedia di dalam osiloskop tersebut.
- Level
Level merupakan bagian osiloskop yang berfungsi untuk menghentikan gerakan grafik yang ditampilkan pada layar.
- Exi Triger
Exi triger merupakan triger yang letaknya berada di luar osiloskop.
- Cal 0,5 vp-p
Cal 0,5 vp-p adalah komponen yang digunakan untuk melakukan kalibrasi awal, yaitu kalibrasi yang dilakukan sebelum sebuah osiloskop digunakan.
- Ground Osiloskop
Ground osiloskop merupakan komponen dari perangkat elektronik yang sedang diukur, kemudian terhubung dengan ground.
- CH Input Y
CH Input Y berfungsi untuk membaca hasil analisis dari gelombang yang sudah diukur. Jadi komponen ini akan berfungsi sebagai media untuk menampilkan hasil pengukuran.
Cara Kerja Osiloskop
Pada osiloskop, terdapat sebuah komponen yang sangat penting yaitu tabung katoda (CRT). Dimana pada saat elektron dipancarkan dari katoda, maka elektron tersebut akan bertemu dengan bidang gambar.
Bidang gambar ini telah dilapisi dengan zat yang bersifat flourecent sehingga berfungsi sebagai anoda.
- Pada prinsip kerja osiloskop disebutkan bahwa arah gerak elektron akan selalu dipengaruhi oleh medan magnetik dan medan listrik. Medan listrik yang dihasilkan kapasitor dengan posisi vertikal, akan memunculkan bentuk garis vertikal juga pada dinding gambar.
- Kemudian, apabila Anda menambahkan lempeng horizontal yang terpasang pada tegangan periodik. Maka posisi elektron yang semula bergerak vertikal, akan berbalik menjadi gerakan horizontal dengan laju tetap dan selanjutnya akan terbentuklah grafik sinusoidal.
- Pada saat tegangan yang akan diperiksa dimasukkan pada vertikal osiloskop, secara otomatis tegangan akan menggerakkan bintik dengan posisi ke atas atau ke bawah. Hal ini akan sesuai dengan nilai yang dimasukkan.
- Lalu bintik tersebut akan membentuk pola dan memproyeksikan nilai dari tegangan masukan lengkap dengan frekuensi dan waktunya. Pada saat sebuah benda bergerak bersama secara harmonic, maka akan menghasilkan getaran harmonik lain dengan frekuensi dan amplitudo yang sama.
- Ketika terdapat dua getaran harmonik dengan posisi yang berbeda, maka hal tersebut akan mengakibatkan terjadinya frekuensi getaran yang tidak periodik.
Karakteristik Pengukuran Osiloskop
Osiloskop adalah alat pengukur frekuensi perangkat elektronik. Ketika menggunakan alat tersebut, Anda dapat membaca nilai amplitudo dan juga karakteristik sinyal listrik.
Nah untuk karakteristik pengukuran osiloskop sendiri dibagi menjadi dua bagian. Yakni berdasarkan waktu dan karakteristik tegangannya.
1. Karakteristik Berbasis Waktu
Perhitungan berbasis waktu dapat dibedakan berdasarkan beberapa kriteria. Berikut ini penjelasan lengkapnya.
- Frekuensi dan Periode
Untuk menghitung besarnya frekuensi dan periode, kita harus mencari besarnya frekuensi (getaran) yang dihasilkan pada setiap detiknya.
Tidak hanya itu saja, kita juga perlu memastikan seberapa banyak waktu yang dihabiskan dalam satu kali periode getaran. Untuk satuannya sendiri, frekuensi dilambangkan dengan hert sedangkan periode adalah detik (t).
Setiap alat ukur osiloskop memiliki hasil penghitungan yang berbeda-beda untuk menentukan nilai frekuensi.
Namun, bagaimana apabila Anda ingin mengetahui berapa jumlah getaran yang dihasilkan oleh sebuah perangkat untuk setiap detiknya? Jawabannya yakni Anda dapat menggunakan alat yang bernama vibration meter.
- Siklus Kerja (Duty Cycle)
Perhitungan berbasis waktu yang selanjutnya adalah siklus kerja. Dutycylce atau yang lebih familiar disebut sebagai siklus kerja merupakan perbandingan yang dibutuhkan oleh sinyal osiloskop.
Yakni sinyal dari on menuju off dalam satu periode. Jadi waktu yang dihitung adalah jeda yang dibutuhkan dari posisi on ke off pada satu periode tersebut.
- Perubahan Sinyal
Perubahan sinyal dalam hal ini artinya adalah perubahan sinyal dari tinggi ke rendah atau sebaliknya. Terdapat istilah full time dan rise time.
Dimana full time yakni istilah yang digunakan untuk menjelaskan adanya perubahan sinyal dari tinggi menjadi rendah. Sedangkan rise time sebaliknya, yakni adanya perubahan sinyal yang tadinya rendah menjadi tinggi.
2. Karakteristik Berbasis Tegangan
Selain perhitungan dengan basis waktu, osiloskop juga sering digunakan untuk menghitung yang berbasis tegangan. Karakteristik penghitungan berbasis tegangan diantaranya adalah:
- Amplitudo
Mudahnya, amplitudo adalah besaran suatu sinyal yang terdapat pada puncak gelombang. Dalam penghitungannya, Anda dapat mengukur puncak tertinggi ke titik terendah atau dengan menghitung salah satu puncaknya saja.
Untuk pengukuran amplitudo ini biasanya menggunakan sumbu X dan juga OV.
- Tegangan Maksimum dan Minimum
Penghitungan berbasis tegangan yang selanjutnya adalah dengan menghitung tegangan maksimum dan minimun.
Penghitungan ini berkaitan dengan tinggi rendahnya sinyal yang dihasilkan oleh sebuah alat elektronik yang dihitung menggunakan osiloskop.
- Tegangan Rata-Rata
Tegangan rata-rata (median) merupakan penghitungan nilai tengah (nilai rata-rata) yang didapatkan dari sinyal yang diterima oleh osiloskop. Nilai tengah diambil dari sebagian besar tegangan yang diukur dengan osiloskop tersebut.
Spesifikasi Osiloskop
Seperti yang telah kita bahas di atas, tidak semua osiloskop memiliki kinerja yang sama. Karana alat tersebut memiliki kinerja dan juga spesifikasi yang berbeda. Apa saja spesifikasi osiloskop? Mari kita bedah satu per satu.
- Lebar Pita (Bandwith)
Lebar pita (bandwith) merupakan osiloskop yang berfungsi untuk menentukan rentang frekuensi yang diukur. Misalnya 10 Mhz, 20 Mhz, 100 Mhz dan berlaku untuk tingkatan seterusnya.
- Analog dan Digital
Osiloskop memiliki dua jenis yang berbeda, yaitu jenis analog dan digital. Bisa dikatakan osiloskop digital memiliki bandwith yang lebih tinggi dibandingkan analog. Namun untuk segi kecepatan respon, versi analog memiliki respon sinyal yang lebih cepat.
- Jumlah Kanal
Osiloskop memiliki banyak sekali kelebihan, salah satunya adalah dapat membaca lebih dari satu sinyal dalam waktu yang sama.
Nah, kemampuan tersebut didapatkan dari banyaknya jumlah chanel (kanal) yang dimilikinya. Namun pada umumnya, osiloskop yang beredar di pasaran memiliki 2 sampai dengan 4 kanal saja.
- Sampling Rate
Sampling rate merupakan informasi mengenai berapa jumlah sinyal yang terbaca dalam setiap detiknya. Pada umumnya, sampling rate hanya ditemukan pada jenis osiloskop digital.
- Rise Time
Rise time berfungsi untuk menunjukkan berapa banyak waktu yang dibutuhkan oleh osiloskop untuk menghitung perubahan sinyal. Yaitu rentang waktu yang dibutuhkan untuk perubahan sinyal dari tinggi ke rendah ataupun sebaliknya.
- Maximum Input Voltage
Sama seperti peralatan elektronik yang lainnya, osiloskop juga memiliki tegangan maksimum (batas tegangan) input. Jika osiloskop menerima sinyal yang melebihi batas maksimum, maka benda tersebut akan berpotensi rusak.
- Sensitivitas Vertikal
Sensitivitas vertikal berfungsi untuk menunjukkan kemampuan penguat vertikal. Fungsinya adalah untuk memperkuat sinyal osiloskop yang lemah. Untuk mengukur sensitivitas vertikal, Anda nantinya butuh menggunakan satuan Volt dan div.
- Time Base
Untuk mengukur time base, Anda akan menggunakan satuan secon per div. Time base ini merupakan nilai yang menunjukkan sensitivitas sinyal terhadap sumbu horizontal (sumbu waktu)
- Input Impedance
Input impedance digunakan untuk melakukan pengukuran dengan frekuensi tinggi. Apabila impedance kurang, Anda dapat menggunakan Probe Osiloskop.
Cara Kalibrasi Osiloskop
Sebelum osiloskop digunakan, sebaiknya ketepatan dari alat pengukur tersebut juga perlu dipastikan. Metode untuk mengetahui ketepatan dari sebuah osilokop disebut kalibrasi. Bagaimana cara kalibrasi osiloskop?
Adapun cara kalibrasi osiloskop adalah:
- Pertama-tama masukkan kabel penghubung (probe) ke chanel 1 dan chanel 2.
- Hidupkan tombol power pada osilokop.
- Selanjutnya akur titik fokus gambar pada alat tersebut.
- Atur juga volt dan div agar kalibrasi dapat dihitung.
- Kemudian, hubungkan salah satu ujung probe pada tempat kalibrasi (CAL).
- Atur gelombang center pada titik tengah layar. Caranya yaitu dengan memutar skala V/div.
- Kalibrasi selesai dilakukan.
Bagaimana Cara Menggunakan Osiloskop?
Osiloskop adalah alat ukur yang bisa digunakan untuk beragam jenis rangkaian elektronika. Untuk melakukan pengukuran dengan osiloskop, Anda dapat melihat tutorial tentang cara mengukur tegangan AC pada osiloskop berikut ini.
Untuk mengukur tegangan AC (tegangan bolak-balik), Anda perlu melihat tampilan gelombang sinus (tampilan gelombang AC). Bagaimana cara menggunakan osiloskop untuk mengukur tegangan AC?
Beberapa cara menggunakan osiloskop adalah:
- Pertama-tama, aktifkan tombol ON pada osiloskop.
- Putar sakelar Time/Div pada angka 5msec (5 mili detik).
- Putar juga sakelar Volt/div ke 5 Volt.
- Pasangkan probe pada terminal yang akan diukur.
- Selanjutnya, hitung tegangan AC berdasarkan gelombang yang ditampilkan.
Rumus Osiloskop
Untuk dapat membaca hasil pengukuran yang dilakukan dengan osiloskop, terlebih dahulu Anda perlu mengetahui rumus dan juga cara menghitungnya. Rumus osiloskop adalah sebagai berikut:
Cara Membaca Osiloskop
Setelah mengetahui rumus untuk mengukur dan cara menggunakan osiloskop, maka selanjutnya Anda juga perlu mengetahui cara membaca osiloskop untuk melihat hasil pengukurannya.
Cara membaca osilokop dapat dilakukan setelah selesai proses pengukuran.
Misalnya diketahui bahwa:
V div= 5 volt div
t div = 4 ms div
- Maka untuk menghitung tegangan puncak adalah sebagai berikut :
Vpp (tegangan puncak) = t div × volt div
Vpp (tegangan puncak) = 4 × 5 = 20 volt
- Cara menghitung frekuensi adalah sebagai berikut :
Frekuensi (F) = 1/ (( div × time))
Frekuensi (F) = 1/((4×5))
Frekuensi (F) = (20ms) = 0, 05 second
Frekuensi (F) = 50 Hz
Kesimpulan
Bagaimana, sampai disini Anda sudah paham mengenai apa itu osilokop? Seperti yang sudah diulas di atas, osiloskop adalah adalah alat ukur rangkaian elektronika yang umum digunakan. Dengan menggunakan alat ini, Anda bisa mengetahui informasi terkait perangkat elektronika di dalamnya.
Beberapa hal yang bisa diketahui yakni gelombang sinyal, frekuensi bahkan tegangan gelombang itu sendiri. Nah hasil dari pengukuran tersebut nantinya akan berbentuk grafik. Tentunya grafik ini akan membuat penggunanya lebih mudah membaca serta melakukan analisa, bukan?
terima kasih , pembahasan yang cukup lengkap dan mudah dipahami