Pengertian Osiloskop, Fungsi, Jenis dan Cara Kerja Osiloskop

osiloskop

Pengertian Osiloskop dan Fungsi Osiloskop – Osiloskop merupakan alat ukur elektronik yang dapat memetakan atau memproyeksikan sinyal listrik dan frekuensi menjadi gambar grafik agar dapat dibaca dan mudah dipelajari.

Dengan menggunakan osiloskop, kita dapat mengamati dan menganalisa bentuk gelombang dari sinyal listrik atau frekuensi dalam suatu rangkaian Elektronika. Pada umumnya osiloskop dapat menampilkan grafik dua dimensi dengan waktu pada sumbu X dan tegangan pada sumbu Y.

Osiloskop banyak digunakan pada industri-industri seperti penelitian, sains, engineering, medikal dan telekomunikasi. Saat ini, terdapat 2 jenis osiloskop yaitu osiloskop analog yang menggunakan teknologi CRT (Cathode Ray Tube) untuk menampilkan sinyal listriknya dan osiloskop digital yang menggunakan LCD untuk menampilkan sinyal listrik atau gelombang.

Fungsi dan Kegunaan Osiloskop

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

Berikut beberapa fungsi dari osiloskop secara lengkap dan detail :

  • 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

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

Selain fitur-fitur dasarnya, kebanyakan Osiloskop juga dilengkapi dengan alat pengukuran yang dapat mengukur Frekuensi,   Amplitudo dan karakteristik gelombang sinyal listrik.

Baca juga : Cara Mengukur Tegangan AC dan Menghitung Frekuensi dengan Osiloskop

Secara umum, Osiloskop dapat mengukur karakteristik yang berbasis Waktu (Time) dan juga karakteristik yang berbasis tegangan (Voltage).

karakteristik pengukuran osiloskop

Karakteristik Berbasis Waktu (Time)

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.

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.

Baca juga : Bagian-bagian Osiloskop

Karakteristik Berbasis 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.

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.
  • 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.
  • 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.

Check Also

Pengertian dan Kelebihan Bahasa Pemrograman Go

Mempelajari bahasa pemrograman memang tidak ada habisnya. Dunia teknologi yang terus berkembang mengikuti perkembangan zaman …