Bengkeltv.id – Pengertian Osiloskop : Fungsi dan Cara Kerjanya Lengkap. Osiloskop adalah alat ukur yang sangat penting dalam dunia elektronika, digunakan untuk memvisualisasikan sinyal listrik dalam bentuk grafik. Alat ini dapat menampilkan bentuk gelombang dari berbagai sinyal, memungkinkan pengguna untuk menganalisis karakteristik dan perilaku sinyal tersebut secara langsung. Dengan osiloskop, insinyur dan teknisi dapat memantau berbagai parameter sinyal, seperti amplitudo, frekuensi, dan durasi, yang semuanya merupakan informasi krusial dalam merancang dan memelihara sistem elektronik.

Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam tentang pengertian osiloskop, komponen-komponennya, cara kerja, serta berbagai aplikasi osiloskop dalam bidang elektronika dan teknik. Mari kita telusuri lebih lanjut alat yang mampu memberikan wawasan mendalam tentang perilaku sinyal listrik ini.

Pengertian Osiloskop

Osiloskop adalah sebuah alat ukur elektronik yang sangat penting dalam bidang elektronika, digunakan untuk memetakan atau memproyeksikan sinyal listrik dan frekuensi menjadi gambar grafik. Dengan cara ini, informasi mengenai sinyal listrik dapat dengan mudah dibaca dan dipelajari oleh para teknisi atau insinyur. Keberadaan osiloskop sangat membantu dalam menganalisis karakteristik sinyal, yang menjadi krusial dalam perancangan dan perawatan rangkaian elektronika.

Dengan menggunakan osiloskop, kita dapat mengamati dan menganalisis bentuk gelombang dari sinyal listrik atau frekuensi dalam suatu rangkaian elektronika. Hal ini memungkinkan pengguna untuk memahami perilaku sinyal dalam berbagai kondisi operasi, seperti saat rangkaian sedang berfungsi normal atau dalam kondisi tertentu yang mungkin menyebabkan gangguan.

Secara umum, osiloskop dapat menampilkan grafik dua dimensi (2D) dengan sumbu X yang mewakili waktu dan sumbu Y yang mewakili tegangan. Ini memberikan gambaran visual yang jelas tentang bagaimana sinyal berubah seiring waktu. Misalnya, pengguna dapat dengan mudah melihat fluktuasi tegangan, frekuensi sinyal, dan durasi pulsa, yang semuanya merupakan informasi penting untuk analisis lebih lanjut.

Osiloskop banyak digunakan dalam berbagai industri seperti sains, penelitian, rekayasa, medis, dan telekomunikasi. Dalam bidang sains dan penelitian, osiloskop digunakan untuk eksperimen dan pengukuran sinyal. Di sektor rekayasa, alat ini membantu dalam pengembangan dan pengujian perangkat elektronik. Di bidang medis, osiloskop berfungsi untuk memantau dan menganalisis sinyal dari alat medis, seperti EKG (elektrokardiogram). Sementara itu, dalam industri telekomunikasi, osiloskop digunakan untuk menganalisis sinyal komunikasi dan memastikan kualitas transmisi data.

Saat ini, terdapat dua jenis osiloskop yang umum digunakan. Pertama, osiloskop analog, yang menggunakan teknologi CRT (Cathode Ray Tube) untuk menampilkan sinyal listrik. Meskipun telah ada sejak lama, osiloskop analog masih digunakan dalam aplikasi tertentu karena kesederhanaannya dan kemampuannya untuk menampilkan sinyal secara real-time. Kedua, osiloskop digital, yang menggunakan layar LCD untuk menampilkan sinyal listrik atau gelombang. Osiloskop digital menawarkan berbagai fitur canggih, seperti penyimpanan data, analisis sinyal yang lebih mendalam, dan kemampuan untuk menangkap sinyal yang tidak stabil.

Bagian-Bagian Osiloskop

Kita akan membahas komponen-komponen penting yang terdapat dalam osiloskop, termasuk tombol, sakelar kontrol, dan indikator.

Meskipun tombol, sakelar kontrol, dan indikator pada osiloskop umumnya memiliki kesamaan antara model satu dengan yang lainnya, jumlah dan tata letaknya dapat bervariasi tergantung pada fitur dan desain yang diterapkan oleh produsen.

Berikut adalah contoh tampilan salah satu model osiloskop yang tersedia di pasaran.

Tombol/Sakelar Kontrol dan Indikator Osiloskop berdasarkan gambar diatas adalah seperti berikut ini :

Kita akan membahas tentang komponen atau Bagian-Bagian Osiloskop yang penting, termasuk tombol, sakelar kontrol, dan indikator yang ada di dalamnya.

Tombol Power ON/OFF: Berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan osiloskop.
Lampu Indikator: Menunjukkan status osiloskop, apakah dalam keadaan ON (lampu menyala) atau OFF (lampu mati).
ROTATION: Mengatur posisi tampilan garis pada layar osiloskop agar tetap horizontal; biasanya memerlukan obeng untuk penyesuaian.
INTENSITY: Mengatur kecerahan tampilan bentuk gelombang agar lebih mudah terlihat.
FOCUS: Mengatur fokus tampilan bentuk gelombang untuk menghindari gambar yang kabur.
CAL: Digunakan untuk melakukan kalibrasi tegangan puncak ke puncak (VP-P) atau tegangan puncak.
POSITION: Mengatur posisi vertikal masing-masing saluran (channel).
INV (INVERT): Membalikkan sinyal input saat tombol ini ditekan.
Sakelar VOLT/DIV: Memilih besaran tegangan per sentimeter (Volt/Div) pada layar osiloskop. Umumnya, osiloskop dual channel memiliki dua sakelar VOLT/DIV dengan pilihan mulai dari 0,01V/Div hingga 20V/Div.
VARIABLE: Mengatur sensitivitas arah vertikal pada saluran yang bersangkutan. Putaran maksimum variable adalah CAL, digunakan untuk kalibrasi tegangan 1 Volt per 1 cm di layar osiloskop.
AC – DC: Pilihan AC untuk mengukur sinyal AC, sedangkan DC untuk sinyal input yang mengandung DC.
GND: Saat tombol GND diaktifkan, terminal INPUT terhubung ke ground.
VERTICAL INPUT CH-1: Input vertikal untuk Saluran 1.
VERTICAL INPUT CH-2: Input vertikal untuk Saluran 2.
Sakelar MODE: Memiliki pilihan CH1, CH2, DUAL, dan ADD untuk memilih tampilan bentuk gelombang pada saluran yang bersangkutan.
x10 MAG: Memperbesar frekuensi hingga 10 kali lipat.
POSITION: Menyetel tampilan kiri-kanan pada layar.
XY: Menggunakan Saluran 1 sebagai sumbu X dan Saluran 2 sebagai sumbu Y.
Sakelar TIME/DIV: Memilih skala waktu untuk satu periode atau satu kotak cm pada layar osiloskop.
Tombol CAL (TIME/DIV): Digunakan untuk kalibrasi TIME/DIV.
VARIABLE: Mengatur sensitivitas TIME/DIV.
GND: Konektor yang terhubung ke ground.
Tombol CHOP dan ALT: CHOP digunakan untuk memotong sinyal pada Saluran 1 dan Saluran 2, sementara ALT digunakan untuk menggantikan penggunaan Saluran 1 dan Saluran 2 secara bergantian.
HOLD OFF: Mengatur penundaan gambar pada layar osiloskop.
LEVEL: Juga dikenal sebagai TRIGGER LEVEL, digunakan untuk mengatur gambar yang diperoleh agar tetap diam atau tidak bergerak.
Tombol NORM dan AUTO: Tombol NORM untuk mengaktifkan mode normal, yang menunjukkan bentuk gelombang secara kontinu, sedangkan tombol AUTO mengaktifkan mode otomatis untuk penyesuaian parameter tampilan.
Tombol LOCK: Mengunci pengaturan osiloskop agar tidak berubah secara tidak sengaja.
Sakelar COUPLING: Menentukan hubungan dengan sinyal, apakah sinyal searah (DC) atau bolak-balik (AC).
Sakelar SOURCE: Mengatur sumber sinyal yang akan ditampilkan pada layar osiloskop.
TRIGGER ALT: Menggunakan Saluran 1 sebagai trigger dan Saluran 2 sebagai sinyal utama secara bergantian.
SLOPE: Mengatur arah perubahan sinyal yang digunakan sebagai trigger.
EXT: Menggunakan sinyal trigger dari rangkaian eksternal di luar osiloskop.

Itulah beberapa tombol, sakelar kontrol, dan indikator penting yang terdapat pada osiloskop. Meskipun jumlah dan tata letaknya dapat bervariasi antara model yang satu dengan yang lainnya, fungsi dasar dari setiap komponen tetap serupa. Dengan memahami fungsi dan penggunaan komponen ini, Kalian akan dapat mengoperasikan osiloskop secara efektif untuk analisis sinyal dan frekuensi dalam rangkaian elektronika.

Manfaat dan Fungsi Osiloskop

Setelah memahami pengertian osiloskop, Kalian mungkin mulai menyadari berbagai fungsi yang dimiliki alat pengukur ini.

Secara umum, osiloskop berfungsi untuk memetakan dan memproyeksikan sinyal serta frekuensi dalam komponen elektronik.

Dengan bantuan osiloskop, nilai tegangan dan frekuensi dapat dianalisis baik dalam bentuk grafik maupun digital.

Berikut adalah beberapa manfaat dan fungsi dari osiloskop:

Mengukur frekuensi sinyal yang terisolasi.
Mengukur tegangan listrik dan mengamati perubahannya seiring waktu.
Membedakan antara arus AC (arus bolak-balik) dan arus DC (arus searah) pada perangkat elektronik.
Melakukan pemeriksaan sinyal dalam rangkaian elektronik.
Mengidentifikasi kebisingan (noise) dalam rangkaian elektronik.
Menghitung perubahan fase aliran sinyal masukan.
Mengatur amplitudo radiasi, khususnya dari sumber seperti generator pemancar radio dan sinyal lainnya.

Dengan menggunakan osiloskop, Kalian dapat mengeksplorasi berbagai aspek sinyal dan frekuensi dalam rangkaian elektronik dengan lebih akurat dan terperinci.

Cara Kerja Osiloskop

Setelah memahami bagian-bagian osiloskop, salah satu komponen penting dalam alat ini adalah tabung katoda (CRT). Ketika elektron dipancarkan dari katoda, mereka akan bertemu dengan bidang gambar yang dilapisi zat fluoresen sebagai anoda.

Berikut adalah penjelasan lengkap mengenai cara kerja osiloskop:

Prinsip kerja osiloskop didasarkan pada pengaruh medan magnetik dan medan listrik terhadap pergerakan elektron. Medan listrik yang dihasilkan oleh kapasitor dalam posisi vertikal akan menciptakan garis vertikal pada bidang gambar.

Dengan menambahkan lempeng horizontal yang terhubung dengan tegangan periodik, posisi gerakan elektron yang awalnya vertikal akan berubah menjadi gerakan horizontal dengan kecepatan tetap, membentuk grafik sinusoidal.

Ketika tegangan yang ingin diukur dimasukkan ke input vertikal osiloskop, tegangan tersebut akan menggerakkan titik ke atas atau ke bawah sesuai dengan nilainya. Titik ini kemudian membentuk pola yang memproyeksikan nilai tegangan masukan, bersama dengan frekuensi dan waktu. Ketika suatu objek bergerak secara harmonik, ia akan menghasilkan getaran harmonik lain dengan frekuensi dan amplitudo yang sama.

Jika terdapat dua getaran harmonik dengan posisi yang berbeda, hal ini akan menghasilkan frekuensi getaran yang tidak periodik.

Dengan menggunakan prinsip ini, osiloskop dapat memvisualisasikan sinyal dan gelombang listrik dalam bentuk grafik yang mudah dibaca. Hal ini memungkinkan analisis yang lebih efisien terhadap sinyal-sinyal tersebut dalam konteks waktu dan frekuensi.

Jenis-Jenis Osiloskop

Setelah mengerti Bagian-Bagian Osiloskop, lalu secara garis besar, terdapat dua jenis osiloskop, yaitu osiloskop analog dan osiloskop digital. Berikut adalah penjelasan lengkap tentang jenis-jenis osiloskop tersebut.

1. Osiloskop Analog atau Osiloskop Tabung Kaca

Osiloskop analog menggunakan layar yang terbuat dari tabung kaca atau tabung CRT (Cathode Ray Tube). Versi awal osiloskop ini memiliki responsivitas yang cukup tinggi terhadap sinyal.

2. Osiloskop Digital

Osiloskop analog terus mengalami pengembangan dan akhirnya melahirkan osiloskop digital. Layar osiloskop digital menggunakan teknologi LCD.

Jenis osiloskop digital memiliki kemampuan dalam menentukan bandwidth dengan lebih fleksibel. Beberapa jenis osiloskop digital antara lain:

Osiloskop Sampling Digital
Osiloskop ini melakukan proses sampling pada sinyal masukan untuk menghasilkan representasi digital dari sinyal tersebut.
Osiloskop Berbasis Komputer
Osiloskop ini menggunakan komputer sebagai platformnya. Data sinyal yang diukur dikirim ke komputer untuk dianalisis dan ditampilkan dalam bentuk grafik.
Osiloskop Sinyal Campuran
Osiloskop ini dapat menampilkan dan menganalisis berbagai jenis sinyal, baik analog maupun digital, dalam satu perangkat.
Osiloskop Portabel
Osiloskop ini dirancang secara khusus untuk mudah dibawa dan digunakan dalam situasi di mana mobilitas diperlukan.

Dengan adanya berbagai jenis osiloskop ini, pengguna dapat memilih yang sesuai dengan kebutuhan aplikasi dan preferensi mereka.

Karakteristik Pengukuran Osiloskop

Osiloskop juga dilengkapi dengan perangkat pengukuran yang dapat mengukur frekuensi, amplitudo, dan karakteristik gelombang sinyal listrik.

Umumnya, osiloskop dapat mengukur karakteristik berdasarkan waktu (Time) dan karakteristik berdasarkan tegangan (Voltage).

1. Karakteristik Berbasis Waktu (Time)

Frekuensi dan Periode

Frekuensi adalah jumlah getaran yang terjadi dalam satu detik, dan diukur dalam Hertz (Hz), sedangkan periode adalah waktu yang diperlukan untuk satu siklus getaran, dan diukur dalam detik.

Osiloskop memiliki kemampuan yang berbeda-beda dalam mengukur frekuensi maksimum, tergantung pada jenis osiloskop yang digunakan. Beberapa osiloskop dapat mengukur hingga 100MHz, sementara yang lain mampu mengukur hingga 20MHz atau bahkan hanya 5MHz.

Duty Cycle (Siklus Kerja)

Duty Cycle adalah perbandingan antara waktu di mana sinyal berada dalam keadaan ON (hidup) dan waktu di mana sinyal berada dalam keadaan OFF (mati) dalam satu siklus sinyal.

Dengan kata lain, siklus kerja atau duty cycle adalah perbandingan antara durasi sinyal ON dan durasi sinyal OFF dalam setiap siklus.

Rise dan Fall Time

Rise Time adalah waktu yang dibutuhkan oleh sinyal untuk berubah dari keadaan rendah menjadi keadaan tinggi, misalnya dari 0V ke 5V.

Sedangkan Fall Time adalah waktu yang dibutuhkan oleh sinyal untuk berubah dari keadaan tinggi menjadi keadaan rendah, misalnya dari 5V ke 0V. Karakteristik ini sangat penting dalam mengukur respons suatu rangkaian terhadap sinyal yang diberikan.

2. Karakteristik Berbasis Tegangan (Voltage)

Amplitudo

Amplitudo adalah ukuran dari besarnya suatu sinyal atau tingginya puncak gelombang.

Terdapat beberapa metode pengukuran amplitudo, antara lain adalah mengukur dari puncak tertinggi ke puncak terendah (Vpp) dan mengukur hanya salah satu puncak, baik itu puncak tertinggi maupun puncak terendah terhadap sumbu X atau 0V.

Tegangan Maksimum dan Minimum

Osiloskop dapat dengan mudah menampilkan tegangan maksimum dan minimum suatu rangkaian elektronika.

Tegangan Rata-rata

Osiloskop dapat menghitung tegangan rata-rata dari sinyal yang diterima dan menampilkan hasil tegangan rata-rata tersebut.

Penutup

Sebagai penutup, osiloskop merupakan alat yang sangat penting dalam dunia elektronik dan teknik. Dengan kemampuannya untuk memetakan dan memproyeksikan sinyal serta frekuensi dalam bentuk grafik, osiloskop memudahkan kita untuk menganalisis dan memahami perilaku sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.

Melalui berbagai fitur dan fungsi yang ditawarkan, osiloskop memungkinkan pengguna untuk melakukan pengukuran yang akurat, mengidentifikasi masalah dalam rangkaian, dan mempelajari sifat-sifat sinyal dengan lebih mendalam.

Dengan demikian, memahami pengertian osiloskop serta cara kerjanya menjadi langkah awal yang krusial bagi siapa pun yang ingin mendalami bidang elektronika. Dengan alat ini, Kalian akan dapat mengeksplorasi dan mengoptimalkan berbagai aplikasi teknik dengan lebih efektif. Demikian ulasan dari bengkeltv.id mengenai Pengertian Osiloskop. Semoga bermanfaat untuk Kalian.