Fungsi Osiloskop Dan Function Generator


Osiloskop Dan Function Generator – Function generator atau yang biasa disebut dengan generator fungsi merupakan sebuah alat ukur yang dapat memberikan beberapa macam pilihan bentuk gelombang dengan frekuensinya diatur sepanjang range yang lebar.

Sebagian besar dari Anda tentu masih belum tahu mengenai jenis alat ukur yang satu ini. Pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan mengenai function generator dan osiloskop secara lengkap mulai dari pengertian, fungsi, dan lain sebagainya. Lebih jelasnya silahkan langsung saja simak penjelasan di bawah ini.

Baca juga: Cara Menghitung Frekuensi

Function Generator

Pengertian Function Generator (Generator Fungsi)

Pengertian function generator secara umum adalah sebuah alat ukur elektronik yang dapat menghasilkan atau membangkitkan gelombang dalam bentuk sinus, segitiga, ramp, segi empat, dan bentuk gelombang pulsa. Alat ukur ini terdiri dari generator utama dan generator modulasi. Generator utama memiliki gelombang output sinus, kotak, atau gelombang segitiga dengan frekuensi sebesar 0,01 Hz sampai dengan 13 MHz.

Untuk generator modulasi biasanya akan menghasilkan gelomban sinus, kotak, segitiga dengan frekuensi sebesar 0,01 Hz sampai 10 kHz. Generator sinyal input bisa digunakan sebagai Amplitudo Modulation (AM) atau bisa juga Frequensi Modulation (FM). Selubung atau envelope AM bisa diatur dengan bebas mulai dari 0% hingga 100%. Sedangkan untuk FM bisa diatur frekuensinya sekitar 5%.

Pada umumnya, function generator dapat menghasilkan frekuensi yang mencapai 0,5 Gz sampai 20 MHz. Namun bisa juga lebih karena tergantung dari pabrik yang memproduksinya. Untuk menghasilkan frekuensi yang sesuai keinginan maka caranya adalah dengan memutar-mutar tombol batas frekuensi atau frequency range.

Amplitudo sinyal yang bisa diatur adalah sekitar 0,1V – 20 Vp-p (tegangan puncak menuju puncak) kondisi tanpa adanya beban, serta  0,1 V – 10Vp-p   (Volt peak/topeak atau tegangan puncak menuju puncak dengan beban yang mencapai . Output yang paling utama ditentukan oleh SYNC Output.

Function generator (generator fungsi) juga dapat diartikan sebagai suatu instrumen terandalkan yang akan memberikan beberapa bentuk gelombang yang dimana semua frekuensinya diatur sepanjang rangkuman atau range yang lebar. Adapun beberapa bentuknya yang paling umum digunakan adalah sinusoida, segitiga, persegi, dan gigi gergaji.

Frekuensi dari beberapa bentuk gelombang ini bisa diatur mulai dari satu hertz sampai beberapa ratus kilokertz (kHz) dan bahkan sampai megahertz (MHz). Generator fungsi juga merupakan sebuah software uji coba elektronik yang memiliki fungsi untuk menghasilkan gelombang listrik.

Gelombang tersebut dapat digunakan secara berulang atau satu kali dalam kasus ini seperti sumber pemicu yang dibutuhkan, baik internal maupun eksternal. Generator fungsi juga memiliki fungsi lain, yaitu sub-sistem yang menyediakan output setara dengan beberapa input fungsi matematika. Adapun contohnya adalah output yang memiliki bentuk sesuai dengan akar kuadrat dari input. Alat seperti ini biasa digunakan untuk mengendalikan umpan dan komputer analog.

Untuk generator fungsi analog dapat menghasilkan gelombang segitiga yang merupakan dasar dari semua outputnya. Segitiga ini bisa dihasilkan oleh kapasitor yang telah dimuat serta dilepas hinga berulang kali dari sumber arus konstan. Hal tersebut dapat menghasilkan ramp voltase menanjak dan menurun secara linier.

Jika voltase output sudah melampui batas atau dan batas bawah, maka untuk proses pemuatan serta pelapasan bisa dibalik dengan menggunakan komparator yang dapat menghasilkan gelombang segitiga liner. Karena memiliki ukuran kapasitor dan arus yang beragam maka bisa menghasilkan frekuensi yang berbeda.

Bagian-Bagian Function Generator

Berikut ini adalah beberapa bagian dari function generator yang perlu diketahui:

  1. Saklar daya (power switch): Sebagai tombol yang digunakan untuk menghidupkan function generator (generator fungsi).
  2. Terminal output TTL/CMOS: Terminal yang memiliki fungsi untuk dapat menghasilkan keluaran (output) kompatibeol dengan TTL/CMOS.
  3. Duty Function: Tombol yang digunakan sebagai pengatur duty cycle gelombang atau siklus kerja gelombang dengan cara menarik. Sedangkan untuk duty cycle atau siklus kerja merupakan perbandingan waktu antara kondisi ON dan OOF sebuah sinyal dalam setiap periode.
  4. Selektor TTL/CMOS: Jika tombol ini ditekan maka terminal output TTL/CMOS bisa menghasilkan gelombang yang kompatibel dengan TTL. Namun jika tombol ini ditarik, besarnya tegangan kompatibel output (yang bisa keluar dari terminal output TTL/CMOS) bisa diatur sekitar 5-15V pp, sesuai dengan jumlah tegangan yang kompatibel dengan CMOS.
  5. DC Offset: Berfungsi untuk memberikan offset atau tegangan DC pada sinyal +/‐ 10V. Untuk bisa mendapatkan level tegangan DC positif maka tarik kemudian putar searah jarum jam. Sedangkan jika ingin mendapatkan level tegangan DC negatif maka putar ke arah yang berlawanan. Apabila tombol ini tidak ditarik maka keluaran dari generator sinyal merupakan murni tegangan AC. Seperti misalnya jika tanpa offset, sinyal yang dihasilkan adalah sinyal yang memiliki amplitude sekitar +2,5V dan ‐2,5V. Dan jika tombol offset ditarik, tegangan yang dihasilkan bisa diatur (caranya adalah dengan memutar tombol tersebut) sehingga nantinya bisa menghasikan tegangan sesuai keinginan (seperti misalnya +5V dan 0V).
  6. Amplitudo Output: Dengan memutar tombol ini searah jarum jam bisa menghasilkan tegangan output yang maksimal, dan kebalikannya untuk output -20dB. Apabila tombol ini ditarik, output bisa diperlemah hingga 20dB.
  7. Selektor Fungsi: Biasa digunakan untuk mengatur dan memiliki bentuk gelombang sesuai keinginan. Caranya adalah dengan menekan salah satu dari tombol.
  8. Terminal Output Utama: Terminal yang memiliki fungsi untuk mengeluarkan sinyal output utama.
  9. Tampilan Pencacah (Counter Display): Untuk dapat menampilkan nilai frekuensi dengan format 6 x 0,3”.
  10. Selektor Range Frekuensi: Dapat digunakan untuk memilih range frekuensi yang sesuai dengan kebutuhan. Caranya adalah dengan menekan salah satu tombol yang relevan.
  11. Pelemah 20 dB: Sebagai tombol yang digunakan untuk mendapatkan tegangan output kemudian diperlemah sebesar 20 dB.

Fungsi Function Generator

Ada beberapa fungsi penting dari Function Generator yang penting untuk diketahui, yakni sebagai berikut:

  • Function Generator Output, fungsinya adalah untuk menghasilkan keluaran (output) berupa gelombang yang diinginkan.
  • Sweep Generator Output, fungsinya adalah untuk mendapatkan ayunan (sweep) berupa gelombang yang diinginkan.
  • Frequency Counter, fungsinya adalah untuk menghitung frekuensi.

A. Cara Kerja Function Generator Sebagai Function Generator Output

Selanjutnya akan menjelaskan cara kerja dimana function generator digunakan sebagai function generator output:

  1. Pertama adalah memilih tipe gelombang yang diperlukan. Caranya adalah dengan memutar saklar putar (rotary switch) yang ada pada control function.
  2. Memilih batas ukur atau range frekuensi dengan cara memutar saklar yang ada pada control range.
  3. Menghubungkan sinyal yang berasal dari keluaran utama (main output) menuju ke channel 10 scilloscope dan sinyal dari Sync output ke channel-2 oscilloscope. Setel trigger source yang ada pada channel-2 oscilloscope.
  4. Dengan adanya tombol pengatur, setel frekuensi sinyal, display dapat menampilkan pembacaan frekuensi.
  5. Dengan melalui tombol pengatur amplitudo maka atur amplitudo dari sinyal.
  6. Dengan menggunakan OFFSET maka atur DC Offset berdasarkan tingkat kebutuhan, yaitu mulai dari -10 Volt hingga +10 Volt.
  7. Sebelum menghubungkan function generator menuju ke beban luar (osilloscope, rangkaian audio), periksa impedans beban.

B. Cara Kerja Function Generator Sebagai Sweep Generator Output

  1. Menghubungkan terminal keluaran utama (main output) menuju channel-1 dari oscilloscope, keluaran ayunan (sweep output) menuju ke channel 2.
  2. Channel-2 dari oscilloscope kemudian akan memberikan tampilan bentuk gelombang gigi gergaji.
  3. Selanjutnya adalah mengatur kecepatan ayunan sinyal mulai dari 5 detik menjadi 10 mili detik. Caranya yaitu dengan menggunakan tombol RATE.
  4. Mengatur bagaimana penggunaan frekuensi seperti yang sudah dijelaskan pada funtion generator output.
  5. Membuat mode SWEEP On dengan cara menarik saklar RATE.
  6. Channel-1 akan memberikan tampilan gelombang ayunan (sweep wave).
  7. Mengatur lebar ayunan menggunakan tombol WIDTH.

C. Cara Kerja Function Generator Sebagai Frequency Counter

  1. Melakukan pemeriksaan posisi saklar yang ada pada control “Coupling”, untuk skalar pada posisi HF digunakan khusus untuk frekuensi yang melebihi 100 kHz. Sedangkan saklar pada posisi LF digunakan untuk frekuensi di bawah 100 kHz.
  2. Ketika function generator memiliki fungsi sebagai frequency counter (saklar yang ada dalam posisi counting mode), “EXT COUNTER LED” akan langsung menyala.
  3. Menghubungkan sinyal dari luar yang ingin dihitung frekuensinya dengan menggunakan “EXT COUNTER BNC”.
  4. Display akan memberikan tampilan nilai frekuensi dalam Hz/kHz.

Karakter Output Function Generator

Generator utama dan generator modulasi memiliki lima bentuk gelombang yang beragam, yaitu:

  • Sinus
  • Kotak
  • Segitiga
  • Ramp
  • Dan Pulsa

Sistem Kerja Function Generator

Frekuensi pembawa akan dihidupkan oleh suatu osilator LC dalam kondisi stabil sehingga mampu menghasilkan suatu bentuk gelombang sinus yang baik dan tidak mempunyai dengung yang lumayan besar (modulasi derau).

Frekuensi osilasi dapat dipilih dengan melalui pengontrol rangkuman frekuensi serta cakera penyetel nonius (vernier). Rangkaian LC dibuat khusus untuk bisa menghasilkan sebuah keluaran yang selalu konstan sepanjang setiap rangkuman frekuensi.

Frekuensi kemudian akan memasuki penguat pita lebar. Dalam pita lebar ini ada proses yang dibantu dengan osiloskop sehingga mampu mengubah gelombang frekuensi seperti gelombang sinus, segitiga, dan kotak.

Cara Penggunaan Function Generator

Dalam penggunaannya, generator fungsi akan selalu membutuhkan osiloskop. Maka dari itu, pastikan terlebih dahulu bahwa generator fungsi dan osiloskop sudah dalam kondisi tersambung menggunakan kabel copling.

Setelah itu, lakukan pengaturan pada generator fungsi uantuk dapat menggunakan sinus, segitiga, dan kotak. Kemudian atur semua frekuensi amplitudo yang ada di setiap bagian. Jika sudah maka frekuensinya bisa diatur menggunakan berapa Hz.

Oscilloscope (Osiloskop)

Pengertian Osiloskop

Oscilloscope atau yang biasa disebut dengan osiloskop merupakan sebuah alat ukur elektronik. Alat ini biasa digunakan untuk mengukur frekuensi, periode dan melihat berbagai bentuk gelombang seperti bentuk gelombang sinyal audio, sinyal video, bentuk gelombang tegangan listrik arus bolak balik dan tegangan listrik arus searah yang berasal dari daya atau baterai.

Selain itu, dengan melakukan pengaturan maka Anda juga dapat mengetahui perbedaan fasa antara sinyal masukan dengan sinyal keluaran. Osiloskop terbagi dalam dua bagian penting, yaitu display dan panel control:

  • Display

Display memiliki tampilan sama seperti layar pada televisi. Display yang ada pada osiloskop memiliki fungsi untuk menampilkan sinyal uji. Pada bagian ini nampak ada garis-garis melintang secara vertikal dan horizonal dengan bentuk kotak-kotak atau yang biasa disebut sebagai div. Arah horizontal akan mewakili sumbu waktu sedangkan garis vertikal akan mewakili sumbu tegangan.

  • Panel Control

Panel kontrol merupakan bagian yang berisi berbagai macam tombol yang dapat digunakan untuk menyesuaikan tampilan yang ada di layar. Berikutini adalah beberapa tombol yang ada pada panel osiloskop:

  • Focus: Memiliki fungsi sebagai pengatur fokus.
  • Intensity: Memiliki fungsi untuk mengatur kecerahan garis yang ingin ditampilkan pada layar.
  • Trace Rotation: Digunakan untuk mengatur kemiringan garis sumbu Y=0 pada layar.
  • Volt/Div: Untuk mengatur jumlah tegangan yang diwakili oleh satu div pada layar.
  • Time/Div: Untuk mewakili jumlah waktu yang diwakili oleh satu div pada layar.
  • Position: Berfungsi untuk mengatur posisi normal sumbu X (saat sinyal masukan masih nol).
  • AC/DC: Mengatur fungsi kapasitor kopling yang ada pada terminal masukan osiloskop. Apabila tombol pada posisi AC maka untuk terminal masukan harus ditambah dengan kapasitor koping sehingga nantinya akan melewatkan komponen AC dari sinyal masukan. Tetapi jika tombol berada pada posisi DC maka sinyal akan langsung terukura dengan komponen DC-nya juga diikutsertakan.
  • Ground: Memiliki kegunaaan untuk melihat letak posisi ground yang ada pada layar.
  • Channel ½: Memilih saluran atau kanal yang ingin digunakan.

Berikut ini adalah keterangan gambar dari panel kontrol osiloskop dual trace diatas:

  1. Vertical Input: Input terminal untuk saluran channel-A atau saluran A.
  2. AC-GND-DC: Merupakan penghubung input vertikal khusus untuk saluran A.
  3. MODE
  • CH-A merupakan tampilan berupa gelombang channel-A atau saluran A.
  • CH-B merupakan tampilan berupa gelombang channel-B atau saluran B.
  • Dual merupakan batas ukur atau range mulai dari 0,5 sec/DIV sampai dengan 1 msec (milli second)/DIV, kedua frekuensi yang berasal dari saluran CH-A dan CH-B akan saling berpotongan pada frekuensi 200k Hz. Sedangkan pada batas ukura atau range mulai dari 0,5 msec/DIV sampai dengan 0,2 µ sec/DIV saklar jangkauan ukur kedua saluran digunakan secara bergantian. DD: CH-A dan CH-B akan langsung dijumlahkan. Caranya adalah dengan menekan tombol Pull Invert sehingga didapat SUB MODE.
  1. Volts/Div variabel yang digunakan untuk saluran CH-A
  2. Volts/Div pelemah vertikal atau vertical attenuator yang digunakan untuk saluran CH-A.
  3. Mengatur pada posisi vertikal khusus untuk saluran atau channel CH-A.
  4. Mengatur dengan posisi horizonal.
  5. Sweep Time/DIV
  6. Sweep Time/DIV Variable
  7. EXT-TRIG untuk mentrigger sinyal masukan (input) yang berasal dari luar.
  8. Cal untuk kalibrasi tegangan pada 0,5 V p-p (peak to peak) atau tegangan dari puncak menuju puncak.
  9. TEST skalar untuk dapat mengubah fungsi dari osiloskop menjadi sebuah penguji komponen atau componen tester. Jika digunakan sebagai penguji komponen maka tekan tombol Sweep Time/DIV di “set” dengan posisi CH-B untuk mode X-Y. Sedangkan pada posisi GND maka tombol AC-GND-DC.
  10. Tringering Level.
  11. Lampu Indikator.
  12. Slope (+) dan (-) untuk menyesuaikan polaritas slope (berupa gelombang).
  13. Sync dalam mode pilihan posisi sklar pada AC, HF REJE atau TV.
  14. GND terminal ground/arde/tanah.
  15. Source untuk menyesuaikan dalam pemilihan sinyal atau synronize signal selectop. Apabila tombol Source dalam posisi:
  • INT: Sinyal yang berasal dari A (CH-A) dan channel B (CH-B) untuk kebutuhan pen-triggeran/penyulutan yang saling dijumlahkan,
  • CH-A: Sinyal khusus untuk pen-trigger-an yang hanya berasal dari CH-A,
  • CH-B: Sinyal untuk pen-trigger-an yang berasal dari CH-B,
  • AC: Gelombang AC memiliki bentuk yang disesuaikan dengan sumber sinyal AC itu sendiri,
  • EXT: sinyal yang masuk dalam EXT TRIG dibelokkan atau dibengkokkan berdasarkan dengan sumber sinyal.
  1. Power ON dan Off
  2. Focus memiliki kegunaan untuk memberikan tampilan bentuk gelombang yang optimal.
  3. Intensity digunakan untuk mengatur kecerahan pada tampilan bentuk gelombang supaya lebih mudah dilihat.
  4. Trace Rotator memiliki fungsi untuk selalu memposisikan tampilan garis pada layar supaya selalu berada dalam posisi horisontal. Dalam hal ini dibutuhkan obenguntuk memutar trace rotator.
  5. CH-B Position merupakan tombol pengatur untuk pemakaian CH-B atau saluran B.
  6. Volts/Div merupakan pelemah khusus untuk CH-B.
  7. Variabel
  8. Vertical Input khusus untuk CH-B.
  9. AC-GND-DC untuk CH-B memiliki fungsi yang sama dengan penjelasan pada nomor 2.
  10. Componet Test In terminal khusus untuk komponen yang ingin diuji.

Gelombang pada Osiloskop

Perlu diketahui bahwa ada beberapa jenis gelombang yang dapat ditampilan pada layar monitor osiloskop, yaitu:

  • Gelombang segitiga
  • Gelombang sinusoida
  • Gelombang blok
  • Gelombang gigi gergaji

Fungsi Osiloskop

Fungsi Osiloskop adalah untuk menampilkan sinyal listrik dalam bentuk grafik gelombang sinyal pada layar termasuk amplitudo (tegangan) dan frekuensinya.

Berbeda dengan alat ukur lainnya misalnya DMM (digital multimeter) hanya bisa melihat besaran tegangan saja, pada osiloskop bisa menampilkan bentuk sinyal yang menampilkan satuan waktu dalam bentuk horizontal (X-axis) dan satuan amplitudo/ tegangan dalam bentuk vertikal (Y-axis).

Dengan melihat bentuk sinyal yang diukur pada circuit/ rangkaian maka akan bisa lebih mudah untuk dipelajari dan dianalisa karakteristik sinyal yang bisa diukur apakah terdapat cacat (noise) pada arus listriknya atau tidak, yang pada alat ukur biasa tidak bisa dilihat.

Jadi, secara umum bisa diambil kesimpulan bahwa osiloskop memiliki fungsi utama untuk menganalisa tingkah laku besaran yang selalu berubah-ubah terhadap waktu.

Dengan menggunakan alat ukur ini maka bisa diketahui:

  • Jumlah frekuensi, periode dan tegangan dari sebuah sinyal elektronik.
  • Untuk mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya dengan waktu.
  • Untuk mengukur frekuensi sinyal yang berisolasi.
  • Untuk melihat jalannya suatu sinyal dalam sebuah rangkaian listrik.
  • Untuk dapat membedakan antara arus AC dengan arus DC
  • Untuk mengetahui frekuensi dan amplitudo sinyal
  • Untuk mengidentifikasi noise dan distorsi yang muncul pada rangkaian elektronika
  • Untuk menganalisa bentuk sinyal apakah gelombang sinus, square (blok persegi), gelombang gigi gergaji, atau gelombang segitiga
  • Untuk membandingkan fase sinyal antara 2 input yang berbeda
  • Dengan sedikit setting/ pengaturan pada probe dan kontrol bisa digunakan untuk menganalisa perbedaan sinyal input dan output.

Leave a Comment