Pengertian Osiloskop dan Fungsinya Secara Lengkap

Baca Cepat Buka

Finoo.id –Pengertian Osiloskop dan Fungsinya Secara Lengkap. Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang pengertian osiloskop. Mari kita simak pembahasannya di bawah ini. Dalam dunia elektronika, terdapat alat ukur yang cukup populer yang disebut osiloskop.

Osiloskop ini memiliki peran yang sangat penting dalam beberapa perangkat elektronik dan juga kelistrikan. Mungkin beberapa dari Anda masih belum familiar dengan alat ini.

Pengertian Osiloskop

Osiloskop adalah sebuah alat ukur elektronik yang digunakan untuk memetakan atau memproyeksikan sinyal listrik dan frekuensi menjadi gambar grafik, sehingga dapat dengan mudah dibaca dan dipelajari.

Dengan menggunakan osiloskop, kita dapat mengamati dan menganalisis bentuk gelombang dari sinyal listrik atau frekuensi dalam suatu rangkaian elektronika.

Secara umum, osiloskop dapat menampilkan grafik dua dimensi (2D) dengan sumbu x mewakili waktu dan sumbu Y mewakili tegangan.

Osiloskop banyak digunakan dalam berbagai industri seperti sains, penelitian, rekayasa, medis, dan telekomunikasi.

Saat ini, terdapat dua jenis osiloskop yang umum digunakan. Pertama, osiloskop analog yang menggunakan teknologi CRT (Cathode Ray Tube) untuk menampilkan sinyal listrik. Kedua, osiloskop digital yang menggunakan layar LCD untuk menampilkan sinyal listrik atau gelombang.

Fungsi dan Kegunaan Osiloskop

Beberapa fungsi dan kegunaan osiloskop yang dapat Anda ketahui antara lain:

Mengukur jumlah frekuensi dan gelombang.
Menganalisis gejala gelombang yang bersifat periodik.
Mengetahui bentuk gelombang dari suatu tegangan.
Mengukur frekuensi dan tegangan AC/DC.
Mengetahui beda fasa antara dua sinyal.
Mengukur perubahan aliran (fase) dari sinyal input.
Menganalisis gelombang dan fenomena lain dalam sebuah rangkaian elektronika.
Menganalisis tingkah laku besaran yang dapat berubah-ubah terhadap waktu pada tampilan layar.
Melihat dan membaca amplitudo, tegangan, periode, dan frekuensi dari sinyal yang tidak diketahui.

Manfaat Osiloskop

Berikut ini adalah beberapa manfaat penggunaan osiloskop:

Mengetahui frekuensi sinyal osilasi.
Menentukan besarnya tegangan dan melihat bagaimana tegangan tersebut bervariasi seiring waktu.
Mengidentifikasi sinyal yang mengandung komponen AC dan komponen DC.
Menganalisis jumlah noise yang ada dalam rangkaian elektronika dan melihat bagaimana noise tersebut bervariasi dari waktu ke waktu.
Mendeteksi komponen yang rusak dalam sebuah rangkaian elektronika dengan mengamati respons dari rangkaian tersebut ketika diuji dengan input yang bervariasi.

Cara Kerja Osiloskop

Cara kerja osiloskop didasarkan pada penggunaan tabung sinar katoda atau CTR. Elektron yang dipancarkan dari katoda akan bertabrakan dengan permukaan yang dilapisi oleh zat yang fluoresen.

Permukaan tersebut berfungsi sebagai anoda, dan arah pergerakan elektron dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet. Sinar katoda yang ada dalam osiloskop memiliki medan listrik yang akan mempengaruhi pergerakan anoda.

Medan listrik yang diterapkan secara vertikal akan menghasilkan garis lurus vertikal pada layar, sedangkan medan listrik yang diterapkan secara horizontal akan memiliki tegangan periodik dan akan membentuk grafik sinusoidal.

Basis waktu periodik menggerakkan cahaya dari kiri ke kanan melintasi permukaan layar. Hal ini menghasilkan titik-titik yang kemudian membentuk jejak sinar pada layar, yang menunjukkan variasi tegangan sebagai fungsi waktu.

Jenis Jenis Osiloskop

Setelah membahas pengertian osiloskop sebelumnya, selanjutnya kita akan membahas tentang jenis-jenis osiloskop. Berikut ini adalah beberapa jenis osiloskop yang dapat Anda ketahui:

1. Osiloskop Analog

Osiloskop analog adalah jenis osiloskop yang merupakan versi pengembangan pertama. Meskipun demikian, responnya terhadap sinyal sudah cukup baik.

Osiloskop analog sering disebut juga sebagai osiloskop tabung kaca. Hal ini karena alat ini menggunakan tabung CRT (Cathode Ray Tube) sebagai layarnya.

2. Osiloskop Digital

Osiloskop digital merupakan versi yang lebih canggih daripada osiloskop analog. Dengan menggunakan layar LCD, alat ukur elektronik ini juga dikenal sebagai osiloskop digital.

Dibandingkan dengan versi analog, osiloskop digital memiliki banyak keunggulan. Salah satu keunggulan utama osiloskop digital adalah kemampuannya untuk menentukan bandwidth secara lebih fleksibel.

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.

Kinerja dan Spesifikasi Osiloskop

Tidak semua osiloskop memiliki kinerja yang sama, hal ini tergantung pada spesifikasi yang dimiliki oleh osiloskop tersebut. Beberapa spesifikasi penting pada osiloskop yang menentukan kinerjanya antara lain:

Bandwidth (Lebar Pita) – Bandwidth menentukan rentang frekuensi yang dapat diukur oleh osiloskop, misalnya 100MHz, 20MHz, atau 10MHz.
Digital atau Analog – Osiloskop dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu osiloskop analog dan osiloskop digital. Osiloskop analog menggunakan tegangan yang diukur untuk menggerakkan berkas elektron dalam tabung gambar guna menampilkan bentuk gelombang yang diukur. Sedangkan osiloskop digital menggunakan Analog to Digital Converter (ADC) untuk mengubah tegangan menjadi sinyal digital. Umumnya, osiloskop analog memiliki bandwidth yang lebih rendah dan fitur yang lebih terbatas dibandingkan osiloskop digital, namun osiloskop analog memiliki respons yang lebih cepat.
Jumlah Channel (Kanal) – Osiloskop dapat membaca lebih dari satu sinyal secara simultan dan menampilkannya di layar. Kemampuan ini tergantung pada jumlah kanal yang dimiliki oleh osiloskop. Umumnya, osiloskop yang tersedia di pasaran memiliki 2 atau 4 kanal.
Sampling Rate – Sampling rate (tingkat sampling) hanya berlaku untuk osiloskop digital dan mengindikasikan berapa kali sinyal diambil dalam satu detik.
Rise Time – Spesifikasi Rise Time pada osiloskop menunjukkan seberapa cepat osiloskop dapat mengukur perubahan sinyal dari level terendah ke level tertinggi.
Maximum Input Voltage – Setiap perangkat elektronik memiliki batas tegangan inputnya, termasuk osiloskop. Jika sinyal melebihi batas tegangan yang ditentukan, osiloskop dapat mengalami kerusakan.
Vertical Sensitivity (Sensitivitas Vertikal) – Nilai sensitivitas vertikal menunjukkan kemampuan penguatan vertikal untuk memperkuat sinyal lemah pada osiloskop. Sensitivitas vertikal diukur dalam volt per divisi (volt per pembagian).
Time Base – Time base menunjukkan rentang sensitivitas pada sumbu horisontal atau waktu. Nilai time base diukur dalam satuan detik per divisi.
Input Impedance – Impedansi input digunakan dalam pengukuran frekuensi tinggi. Penggunaan probe osiloskop juga dapat digunakan untuk mengkompensasi impedansi yang tidak memadai.

Bagian Bagian Osiloskop

Osiloskop terdiri dari beberapa bagian, antara lain:

Volt/div: Bagian ini digunakan untuk mengatur skala tegangan dalam bentuk AC.
CH1 atau Input X: Digunakan untuk memasukkan sinyal gelombang yang akan diukur, sehingga Anda dapat membaca gelombang sinyal yang dihasilkan oleh perangkat elektronik.
AC-DC: Berfungsi untuk memilih jenis sinyal AC atau DC yang ingin Anda gunakan.
Posisi Y: Digunakan untuk mengatur posisi garis pada layar agar sesuai dengan kebutuhan.
Layar: Menampilkan hasil pengukuran atau analisis dalam bentuk grafik.
Variable: Digunakan untuk melakukan kalibrasi pada alat ukur guna memastikan hasil pengukuran yang akurat.
Selector: Digunakan untuk memilih channel yang diperlukan selama proses pengukuran.
Inten: Mengatur kecerahan layar saat digunakan untuk analisis.
Rotation: Mengatur orientasi garis pada layar.
Fokus: Mengatur ketajaman garis yang ditampilkan pada layar.
Posisi X: Digunakan untuk mengatur posisi garis pada area kanan dan kiri layar.
Sweep Time Div: Mengubah periode waktu.
Mode: Tombol yang digunakan untuk memilih mode yang diinginkan.
Level: Menghentikan gerakan pada layar.
Ext Trigger: Komponen eksternal pada alat ukur.
Cal 0.5 Vp-p: Digunakan untuk melakukan kalibrasi.
CH2 Input Y: Memasukkan sinyal yang akan diukur pada kanal kedua.

Baca Juga :

Penutup

Kesimpulannya, pengertian osiloskop adalah alat yang sangat penting dalam berbagai bidang, seperti teknologi, ilmu pengetahuan, medis, dan masih banyak lagi.

Osiloskop memungkinkan kita untuk “melihat” apa yang biasanya tidak bisa kita lihat, yaitu perubahan sinyal listrik seiring waktu. Kita bisa mengukur, menganalisis, dan memahami berbagai aspek dari sinyal listrik dengan bantuan alat ini.

Dengan pemahaman yang tepat dan latihan yang cukup, osiloskop dapat menjadi alat yang sangat kuat dalam tangan seorang ahli.

Akhirnya, semoga penjelasan dalam artikel finoo.id ini tentang pengertian osiloskop telah memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang betapa pentingnya alat ini dan bagaimana ia berfungsi dalam dunia kita yang semakin modern dan digital.