Bila Anda memiliki rangkaian yang memiliki tegangan konstan, multimeter adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur satu angka untuk tegangan. Ini menjadi berlebihan ketika Anda mulai membangun sirkuit yang lebih kompleks. Di sinilah osiloskop berguna.
Osiloskop memungkinkan Anda untuk melihat bagaimana tegangan berubah dari waktu ke waktu. Tegangan ini disebut sinyal yang digunakan untuk menyampaikan informasi seperti sinyal audio yang memutar musik pada pengeras suara.
Beberapa hal yang ditampilkan layar tampilan pada osiloskop adalah sinyal tegangan yang diukur menggunakan grafik. Tegangan direpresentasikan pada sumbu vertikal dan waktu pada sumbu horizontal. Tampilan ini akan memungkinkan Anda untuk menentukan apakah perilaku sirkuit Anda bekerja dengan benar. Ini juga akan memungkinkan Anda untuk menemukan masalah dalam sirkuit Anda seperti sinyal yang tidak diinginkan yang disebut kebisingan.
Ada dua jenis osiloskop; analog dan digital. Lebih lanjut tentang itu nanti, karena sekarang kita akan membahas sejarah singkat osiloskop.
Apa itu Osiloskop?
Osiloskop adalah instrumen laboratorium yang biasa digunakan untuk menampilkan dan menganalisis bentuk gelombang sinyal elektronik. Efeknya, perangkat menggambar grafik tegangan sinyal sesaat sebagai fungsi waktu.
Osiloskop khas dapat menampilkan bentuk gelombang arus bolak-balik (AC) atau arus searah (DC) yang memiliki frekuensi serendah kira-kira 1 hertz (Hz) atau setinggi beberapa megahertz (MHz). Osiloskop kelas atas dapat menampilkan sinyal yang memiliki frekuensi hingga beberapa ratus gigahertz (GHz). Layar dipecah menjadi apa yang disebut divisi horisontal (hor div) dan divisi vertikal (vert div). Waktu ditampilkan dari kiri ke kanan pada skala horizontal. Tegangan sesaat muncul pada skala vertikal, dengan nilai-nilai positif naik dan nilai negatif turun.
Bentuk tertua dari osiloskop, masih digunakan di beberapa laboratorium hari ini, dikenal sebagai osiloskop sinar-katoda. Ini menghasilkan gambar dengan menyebabkan sinar elektron terfokus untuk bergerak, atau menyapu, dalam pola di seluruh wajah tabung sinar katoda (CRT). Osiloskop yang lebih modern mereplikasi aksi CRT secara elektronik menggunakan layar kristal cair (liquid crystal display) yang serupa dengan yang ditemukan pada komputer notebook. Osiloskop paling canggih menggunakan komputer untuk memproses dan menampilkan bentuk gelombang. Komputer ini dapat menggunakan semua jenis tampilan, termasuk CRT, LCD, dan plasma gas.
Dalam osiloskop apa pun, sapuan horizontal diukur dalam detik per divisi (s / div), milidetik per divisi (ms / div), mikrodetik per divisi (µs / div), atau nanodetik per divisi (ns / div). Lendutan vertikal diukur dalam volt per divisi (V / div), milivolt per divisi (mV / div), atau microvolt per divisi (µV / div). Hampir semua osiloskop memiliki pengaturan sapuan horisontal dan defleksi vertikal yang dapat disesuaikan.
Gambar ini menunjukkan dua bentuk gelombang yang sama seperti yang mungkin muncul ketika ditampilkan pada layar osiloskop. Sinyal di atas adalah gelombang sinus; sinyal di bagian bawah adalah gelombang ramp. Jelas dari tampilan ini bahwa kedua sinyal memiliki frekuensi yang sama, atau hampir sama. Mereka juga memiliki amplitudo puncak-ke-puncak yang sama. Misalkan laju sapuan horisontal dalam contoh ini adalah 1 μs / div. Kemudian gelombang ini menyelesaikan satu siklus penuh setiap 2 μs, sehingga frekuensinya sekitar 0,5 MHz atau 500 kilohertz (kHz). Jika defleksi vertikal diatur, katakanlah, 0,5 mV / div, maka kedua gelombang ini memiliki amplitudo puncak-ke-puncak sekitar 2 mV.
Dewasa ini, osiloskop kelas atas adalah perangkat digital. Mereka terhubung ke komputer pribadi dan menggunakan display mereka. Meskipun mesin-mesin ini tidak lagi menggunakan pemindaian berkas elektron untuk menghasilkan gambar bentuk gelombang dengan cara “lingkup katoda-ray” lama, prinsip dasarnya tetap sama. Perangkat lunak mengontrol laju sapuan, lendutan vertikal, dan sejumlah fitur lain yang dapat mencakup:
- Penyimpanan bentuk gelombang untuk referensi dan perbandingan di masa mendatang
- Tampilan beberapa bentuk gelombang secara bersamaan
- Analisis spektral
- Portabilitas
- Opsi daya baterai
- Kegunaan dengan semua platform operasi populer
- Zoom-in dan zoom-out
- Layar multi-warna
Sejarah Singkat Osiloskop
Osiloskop ditemukan oleh fisikawan Prancis André Blondel pada tahun 1893. Perangkatnya mampu mendaftarkan nilai besaran listrik seperti intensitas arus alternatif. Pendulum tinta yang dipasang pada kumparan merekam informasi pada pita kertas yang bergerak. Osiloskop pertama memiliki bandwidth yang sangat kecil, antara 10 dan 19 kHz.
Perkembangan besar terjadi pada tahun 1897 ketika seorang fisikawan Jerman Karl Ferdinand Braun menemukan tabung sinar katoda (CRT). Perkembangan osiloskop mulai meningkat setelah Perang Dunia II.
Pada tahun 1946, dua orang bernama Howard Vollum dan Melvin Jack Murdock mendirikan Tektronix, yang saat ini merupakan salah satu pemimpin dunia dalam memproduksi osiloskop. Pada tahun yang sama, mereka menemukan osiloskop pertama mereka, model 511, dengan sapuan terpicu dan bandwidth 10 MHz. Sapuan yang dipicu memungkinkan tampilan stasioner dari bentuk gelombang berulang.
Apa itu Osiloskop Analog?
Osiloskop analog menggunakan penguat gain tinggi untuk menampilkan bentuk gelombang pada layar tabung sinar katoda hijau (CRT). Sederhananya, osiloskop analog adalah versi lama dari osiloskop yang pertama kali dikembangkan pada tahun 1940-an.
Osiloskop analog dilengkapi dengan salah satu dari beberapa saluran vertikal, saluran horizontal, sistem pemicu, basis waktu, dan modul CRT.
Saluran vertikal termasuk attenuator, preamplifier, analog delay line dan penguat vertikal yang memperkuat sinyal ke tingkat yang diperlukan untuk model CRT.
Saluran horizontal datang dalam dua mode kerja, internal dan eksternal. Sistem pemicu memiliki penyesuaian level yang beralih antara level yang meningkat dan menurun.
Apa itu Osiloskop Digital?
Osiloskop digital menggunakan layar LCD modern. Hampir semua osiloskop baru yang diproduksi saat ini adalah digital.
Dalam osiloskop digital langkah tambahan digunakan sebelum sinyal ditampilkan di layar. Langkah ekstra mengubah sinyal menjadi aliran digital dengan konverter analog ke digital, yang menghilangkan kebutuhan akan layar tipe CRT.
Ini mengurangi kerumitan desain dan memungkinkan ruang untuk lebih banyak fitur.
Contohnya adalah penambahan manipulasi sinyal dan operasi matematika kompleks yang sekarang menjadi fitur standar untuk sebagian besar osiloskop digital.
Sekarang mari kita bicara tentang sistem pada osiloskop.