Cathode Ray Osciloscope

(CRO)

Definisi CRO :

• Instrument laboratorium untuk menganalisa dan mengukur bentuk-bentuk gelombang.

• Parameter yang dapat dianalisa/diukur :– Harga Puncak– Perioda– Bentuk– Beda Fasa

CRO Display :

• Aksis Vertikal (Y) menunjukkan nilai tegangan• Aksis Horisontal (X) menunjukkan nilai waktu]• Aksis Z menunjukkan intesitas cahaya

CRO dapat melakukan :

• Penentuan nilai pewaktuan dan tegangan suatu sinyal

• Menghitung nilai frekuensi dari suatu sinyal yang berosilasi

• Pendeteksian adanya malfunction component yang menyebabkan distorsi pada sinyal

• Penentuan bentuk gelombang sinyal (sine waves, square waves, triangle and saw tooth waves)

• Pendeteksian Noise dan melihat apakah noise tersebut berubah terhadap waktu

Blok Diagram CRO

1

2

34

CRT dan sistem Display

• CRT dipakai untuk mendefleksikan sinar cahaya elektron. Berkas elektron ditembakkan oleh electron gun dengan kecepatan tinggi membentur bahan flouresensi pada CRT berkas elektron ditampilkan pada CRT dalam bentuk bintik kecil.

• Berkas elektron dilewatkan ke sepasang pelat defleksi vertikal dan horisontal pelat defleksi vertikal menggerakkan bintik dari atas ke bawah, pelat defleksi horisontal menggerakkan bintik dari kiri ke kanan.

1

Vertical System :

• Bentuk gelombang sinyal yang diamati dihubungkan ke Penguat Vertikal (Y Plates)

• Pengaturannya melalui input attenuator (tombol Volt/DIV), berguna untuk mengendalikan bintik CRT dalam arah vertikal.

To Y Plates

Horisontal System

• Generator basis waktu (time base) atau Sweep Generator membangkitkan sebuah gelombang gigi gergaji yang digunakan sebagai tegangan defleksi horisontal.

• Pen-stelannya melalui tombol TIME/DIV.• Berguna untuk mengendalikan bintik CRT dalam arah Horisontal.

To X Plates

Trigger System

• Rangkaian Pemicu (Trigger) digunakan untuk mempertahankan kondisi tampilan sinyal yang stabil, bilamana sinyal tersebut mempunyai sifat perulangan.

• Sinyal Masukan dikembalikan ke rangkaian pemicu (trigger), sehingga dihasillkan pulsa pemicu.

• Pulsa Pemicu digunakan untuk menghidupkan generator basis waktu, sehingga bintik CRT dapat bergerak horisontal.

Vertikal System

Horisontal System

Electron Gun

– Katoda + Pemanas (Heathed Cathode)– Kisi kemudi (Grid): – Anoda 1– Anoda 2 – Pelat Defleksi (Horisontal dan Vertikal)– Layar

Electron Gun (2)• Katoda + Pemanas : memancarakan berkas elektron dan

pemanas untuk memanaskan katoda agar dapat memancarkan berkas elektron

• Kisi kemudi (Grid) : Untuk menentukan banyaknya elektron yang menerobos masuk melewatinya. Semakin banyak elektron yang masuk , maka bintik di layar kian cerah. Pengaturannya pada tombol INTENSITY.

• Anoda 1 : mengumpulkan/memfokuskan berkas elektron agar dapat menjadi bintik yang tajam. Pengaturannya oleh tombol FOKUS.

• Anoda 2 : Memacu jalannya berkas elektron

• Pelat Defleksi (Horisontal dan Vertikal)

• Layar : diberi lapisan fluor agar dapat berpendar

Operasi dasar CRO

• Bentuk gelombang sinyal yang akan diamati di layar dihubungkan ke penguat vertikal ; pengaturan penguatan di atur dengan menggunakan tombol VOLT/DIV

• Generator Basis waktu (sweep generator) membangkitkan gelombang gigi gergaji yang digunakan untuk tegangan defleksi horisontal

Operasi dasar CRO (2)

• Gelombang gigi gergaji yang positif naik secara linear, laju kenaikannya diatur oleh tombol TIME/DIV

• Bagian gelombang yang naik dihubungkan dengan plat defleksi horisontal kanan sedangkan yang turun ke plat defleksi horisontal kiri

• Penguat Horisontal berisi sebuah penguat pembalik fasa.

CRO Front Panel

• CRT• Chanel X and Y volt/div• Time/div• Trigger• Probe• Gnd

Vertical Control

• Vertical Position : Mengatur posisi pada layar• Volt/div : mengatur ukuran gelombang pada layar =>

skala pengukuran– Contoh : Pengaturan Volt/Div pada posisi 5 Volt menunjukan

bahwa setiap bagian vertikal menunjukkan 5 volt, sehinggal jika ada 8 kotal yang ditampilkan = 40 volt

Horizontal Control

• Horizontal position : mengatur posisi gelombang secara horisontal (kiri – kanan)

• Sec/div ; Time/div : mengatur skala pewaktuan– Contoh : jika diatur pada skala 1ms, maka setiap bagian

horisontal menunjukkan 1 ms sehingga jika ada 10 kotak = 10 ms

Example

• Voltage measurement if V/div = 5 ?

• Periode (T) and frequency (F) if T/Div = 1 ms ?

Gambar Lissajous adalah sebuah kurva pada layar osiloskop yang

mencitrakan perbedaan atau perbandingan Beda Fase, Frekuensi & Amplitudo dari 2 gelombang inputan pada probe osiloskop.

Berapa Amplitudo dan Perioda gelombang diatas?

Menggambarkan Kurva Lissajous• Menggambar 2 gelombang yang akan

diperbandingkan kedalam Domain X dan Y ( Lihat Gambar, Gel 1 diletakkan sebagai input Y [ Vertikal ] dan Gel 2 sebagai input X [ Horizontal ] ),

• Lalu memilah milahnya menjadi bagian bagian, dan jarak antar bagian2 pada masing2 gelombang haruslah sama ( contoh dalam gambar adalah 16 bagian )

• MemPlot masing masing titik dengan pasangannya masing masing.

• Hubungkan titik2 tersebut sesuai urutanya

Grafik Lissajous

Rasio frekuensi X/ Y = 6/4

Rasio frekuensi X/ Y =

Beda fasa

Beda fasa 0, frek sama

Beda fasa 180, frek sama

Beda fasa 90, frek sama, amplitudo sama

Beda fasa 90, frek sama, amplitudo x> amplitudo y

Sin = Y1/Y2