Pengertian dan Penjelasan tentang Oscilloscope

Oscilloscope merupakan sebuah alat ukur elektronik yang digunakan untuk memproyeksikan sinyal listik serta frekuensi menjadi gambar grafik sehingga dapat dinyatakan dalam satuan tertentu sebagai indikator kinerja. Fungsi utama dari oscilloscope adalah membaca sinyal dan frekuensi listrik yang kemudian diproyeksikan menjadi visual gambar listrik agar dapat dengan mudah dilihat, dipelajari maupun dianalisa. Bentuk gelombang sinyal atau frekuensi listrik dari suatu rangkaian elektronika dapat diketahui secara detail menggunakan oscilloscope. Oscilloscope akan menampilkan hasil pengukuran berupa gambar grafik dua dimensi (2D) dengan dimensi analogi sumbu X (Waktu) dan sumbu Y (Tegangan). Pada umumnya, oscilloscope banyak digunakan pada beberapa bidang seperti penelitian, sains, engineering, kedokteran dan telekomunikasi.

 

 

 

Fungsi Oscilloscope

 

    • 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 Oscilloscope

 

    • 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 Oscilloscope

 

Berdasarkan prinsip kerjanya, terdapat 2 jenis oscilloscope yaitu oscilloscope analog dan oscilloscope digital.

 

1. Oscilloscope Analog

 

Oscilloscope analog atau yang sering disebut oscilloscope tabung kaca merupakan alat yang menggunakan tabung CRT (Cathode Ray Tube) sebagai layarnya. Oscilloscope analog memanfaatkan tegangan yang diukur untuk menggerakkan berkas elektron dalam tabung CRT sesuai dengan bentuk gambar yang diukur. 

 

Beberapa kelebihan oscilloscope analog dibandingkan dengan oscilloscope 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. Oscilloscope Digital

 

Oscilloscope digital mengambil bentuk gelombang yang diukur dan menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah besaran tegangan yang diambil tadi menjadi besaran digital. Oscilloscope digital sering dikenal dengan oscilloscope LCD.

 

Beberapa kelebihan dari oscilloscope jenis digital antara lain :

 

    • Lebih ringan dan mudah karena menggunakan LCD

 

    • Mampu memberikan kemampuan ekstensif

 

    • Kemudahan tugas-tugas akuisisi gelombang dan pengukurannya

 

Karakteristik Oscilloscope

 

1. Karakteristik Berbasis Waktu (Time)

 

    • Frekuensi dan Periode. Frekuensi merupakan jumlah getaran yang dihasilkan selama 1 detik dengan satuan Hertz. Sedangkan periode merupakan yaitu waktu yang diperlukan untuk menempuh 1 kali getaran dengan satuan detik (t). Kemampuan masing-masing tipe oscilloscope dalam mengukur frekuensi berbeda, ada yang mampu mengukur 5 MHz , 20 MHz maupun 100 MHz.

 

    • Duty Cycle (Siklus Kerja). Siklus kerja merupakan perbandingan waktu ketika sinyal telah mencapai kondisi ON dan ketika mencapai kondisi OFF dalam satu periode sinyal yang berarti bahwa duty cycle merupakan 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 5V ke 10V. Sedangkan Fall Time merupakan perubahan sinyal tinggi ke sinyal yang lebih rendah, contohnya dari 10V ke 5V.

 

2. 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 oscilloscope akan menampilkan hasil pengukuran dari tegangan maksimum dan minimum suatu rangkaian elektronika

 

    • Tegangan Rata-Rata, oscilloscope mampu melakukan perhitungan terhadap tegangan sinyal yang didapatkannya dan menampilkan hasil tegangan rata-rata sinyal tersebut.

 

Kinerja dan Spesifikasi Oscilloscope

 

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

Cara Kerja Oscilloscope

 

Ada beberapa komponen penting yang terdapat dalam oscilloscope dan mempunyai cara kerja masing-masing sesuai dengan fungsinya. Berikut ini komponen dan cara kerja oscilloscope.

 

1. Di dalam oscilloscope terdapat komponen utama yang disebut dengan tabung sinar katoda (cathode ray tube atau CRT), sedangkan prinsip kerja yang dimiliki tabung sinar katoda yakni memancarkan elekton yang akan menumbuk bidang gambar yang dilapisi oleh zat yang bersifat fluorecent.

 

2. Oscilloscope ini sebaiknya digunakan oleh ahlinya karena ada beberapa pengaturan penting seperti mengecek fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y position. fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y position.

 

3. Bidang gambar ini berperan sebagai Anoda. Arah gerak elektron sangat dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik. Sinar katoda oscilloscope yang dipancarkan akan mengandung medan gaya listrik sehingga mempengaruhi gerak elektron ke arah anoda.

 

4. Untuk dapat menghasilan bentuk garis lurus vertikal dinding gambar perlu adanya medan listrik oleh lempeng kapasitor yang telah dipasang secara vetikal. Peran utama lempeng horizontal yang dipasang adalah melihat jumlah tegangan periodik.

 

5. Ketika terjadi perubahan elektron yang pada awalnya bergerak secara vertikal, akan bergerak secara horizontal dengan laju yang tetap. Sehingga terbentuk grafik sinusoidal pada gambar. Agar penggunaan oscilloscope berjalan dengan baik, maka perlu di setel terlebih dahulu sebelum menggunakanya.

 

6. Perhatikan juga beberapa cara kerja lainya seperti mengecek tombol trigger atau hold-off untuk memperoleh sinyal keluaran yang stabil, tombol pengatur fokus jika gambarnya kurang fokus maupun tombol pengatur intensitas jika gambarnya sangat atau kurang terang.