Bentuk gelombang
6.4. Sweep Marker Generator 1 Prosedur Pengoperasian
7.1.2. Pengetahuan dan Pengukuran Bentuk Gelombang
Istilah umum untuk suatu pola pengulangan dari waktu ke waktu adalah gelombang, misal gelombang suara, gelombang
otak, dan gelombang tegangan atau semua pola yang berulang. Osiloskop mengukur gelombang tegangan. Satu siklus dari
gelombang merupakan bagian dari pengulangan gelombang. Satu bentuk gelombang merupakan penampilan grafik dari pengulangan gelombang. Suatu
bentuk gelombang tegangan menunjukkan waktu pada sumbu horisontal dan tegangan pada sumbu vertikal.
Gambar 7-3. Bentuk gelombang pada umumnya
Gambar 7-4. Sumber-sumber bentuk gelombang pada umumnya
Mengungkapkan bentuk gelombang sebagian besar
tentang sinyal. Kapanpun dapat dilihat perubahan tinggi bentuk gelombang, waktu dalam sumbu horisontal. Garis lurus diagonal merupakan perubahan linier tegangan naik ataupun turun tegangan keadaan mantap.
Ketajaman sudut pada bentuk
gelombang menunjukkan perubahan mendadak. Gambar 7-
3 menunjukkan bentuk gelombang pada umumnya dan gambar 7-4 menunjukkan sumber-sumber bentuk gelombang pada umumnya.
Jenis-jenis Gelombang
Gelombang dapat diklasifikasi kedalam jenis :
• Gelombang sinus
• Gelombang kotak dan segi empat
• Gelombang segitiga dan gigi gergaji
• Bentuk step dan pulsa
• Sinyal periodik dan non periodik
7.1.2.1 Gelombang Kotak dan Segi empat
Gelombang kotak merupakan bentuk gelombang lain yang umum. Pada dasarnya gelombang kotak merupakan tegangan yang on dan off (tinggi dan rendah) pada interval yang teratur. Ini merupakan gelombang standar untuk menguji penguat – penguat baik amplitudo bertambah gelombang kotak mempunyai distorsi minimum. Rangkaian
televisi, radio dan komputer sering menggunakan gelombang kotak untuk sinyal pewaktuan. Gelombang segi empat menyerupai gelombang kotak kecuali bahwa interval waktu tinggi dan rendahnya tidak sama panjang. Terutama sekali diperlukan pada saat untuk menganalisa rangkaian digital. 7.1.2.1. Gelombang Sinus
Gelombang sinus merupakan bentuk gelombang dasar untuk beberapa alasan. Mempunyai sifat harmonis matematis Tegangan dalam saluran dinding bervariasi seperti gelombang sinus. Tes sinyal yang dihasilkan rangkaian osilator dari pembangkit sinyal seringkali berupa gelombang sinus. Kebanyakan sumber-sumber daya menghasilkan gelombang sinus (AC menandakan arus bolak-balik, meskipun tegangan bolak-balik jua, DC arus rata yang berarti arus dan tegangan seperti yang dihasilkan baterai.Gelombang sinus damped merupakan kasus tertentu yang dapat dilihat pada rangkaian yang berosilasi namun menurun dari waktu ke waktu. Gambar 7-5 menunjukkan macam-macam bentuk gelombang.
7.1.2.2. Gelombang gigigergaji dan segitiga
Gelombang gigigergaji dan segitiga hasil dari rangkaian yang dirancang untuk mengendalikan tegangan secara linier, seperti sapuan horisontal dari osiloskop analog atau scan raster televisi.
Transisi antar tingkat tegangan dari perubahan gelombang ini kecepatannya konstan. Transisi dinamakan ramp ditunjukkn pada gambar 7-8.
Gambar 7-8. Step, pulsa dan rentetan pulsa
7.1.2.3. Bentuk Step dan Pulsa
Sinyal seperti step dan pulsa jarang terjadi atau tidak secara periodik ini dinamakan single shot atau sinyal transien. Step menunjukkan perubahan tegangan mendadak seperti perubahan pada pemidahan saklar on power. Pulsa menunjukkan perubahan tegangan mendadak, serupa dengan perubahan tegangan jika memindahkan saklar power on dan kemudian off lagi. Pulsa mungkin ditunjukkan satu bit dari
informasi yang berjalan melalui rangkaian komputer atau mungkin glitch atau dalam rangkaian cacat. Kumpulan pulsa-pulsa berjalan bersama membuat pulsa train. Komponen digital dalam komputer komunikasi dengan setiap penggunaan pulsa yang lain. Pulsa biasanya juga dalam sinar X dan peralatan komunikasi. Gambar 7-8 menunjukan contoh bentuk step dan pulsa dan pulsa train.
7.1.2.4. Sinyal periodik dan Non periodik
Pengulangan sinyal direferensikan sebagai sinyal periodik, sementara sinyal yang perubahannya konstan
dikenal sebagai sinyal non periodik.
7.1.2.5. Sinyal sinkron dan tak sinkron
Bila pewaktuan berhubungan dengan keberadaan dua sinyal, sinyal direferensikan sebagai sinyal sinkron. Sinyal clock, data
dan alamat di dalam komputer merupakan contoh sinyal sinkron. Asinkron merupakan istilah yang digunakan untuk menguraikan sinyal antara yang tidak
berhubungan dengan keberadaan pewaktuan. Karena tidak ada korelasi waktu antara aksi penyentuhan kunci pada keyboard
komputer dan clock di dalam komputer, ini dipandang sebagai sinyal asinkron.
7.1.2.6. Gelombang kompleks
Banyak bentuk gelombang yang mengkombinasikan karakteristik sinus, kotak, step dan pulsa untuk menghasilkan bentuk gelombang yang memenuh tantangan osiloskop. Sinyal informasi mungkin ditempelkan dalam bentuk variasi amplitudo, fasa dan atau frekuensi. Contoh meskipun sinyal dalam gambar 7-9 merupakan sinyal video komposit biasa, ini dicampur banyak siklus dari bentuk gelombang frekuensi yang lebih tinggi yang ditempelkan dalam amplop frekuensi yang lebih rendah. Misal ini biasanya sangat diperlukan untuk mengetahui tingkat relatip dan pewaktuan yang berhubungan dengan step. Untuk
melihat sinyal ini diperlukan sebuah osiloskop yang mengambil amplop frekuensi rendah dan campuran dalam gelombang frekuensi lebih tinggi dalam suatu intensitas peunjukan yang bernilai sehingga dapat dilihat keseluruhan kombinasi sebagai gambar yang dapat diinterpretasikan secara visual. Osiloskop phosphor analog dan digital sangat menyenangkan untuk melihat gelombang kompleks. Gambar 7- 9. mengilustrasikan peraga yang memberikan informasi kejadian frekuensi yang diperlukan atau penilaian intensitas, penting untuk dipahami apa sebenarnya bentuk gelombang.
Gambar 7-9. Bentuk gelombang komplek video
1 2 3 Perioda 1 detik 1 3 siklus perdetik = 3 Hz Gambar 7-10. perioda gelombang sinus kompleks
7.1.3. Pengukuran Bentuk Gelombang
Banyak istilah digunakan untuk menguaikan jenis - jenis pengukuran yang dilakukan dengan osiloskop. Pada bagian ini
menguraikan beberapa pengukuran dan istilah pada
umumnya.
7.1.3.1. Frekuensi dan Perioda
Jika ada pengulangan sinyal, ini memiliki frekuensi. Frekuensi diukur dalam Hertz dan sama dengan jumlah pengulangan sinyal dalam waktu satu detik direferensikan sebagai siklus perdetik. Pengulangan sinyal juga mempunyai perioda ini mengambil banyak waktu untuk sinyal
melengkapi satu siklus. Perioda dan frekuensi timbal balik satu sama lain, sehingga 1/perioda sama dengan frekuensi dan 1/frekuensi sama dengan perioda. Misal gelombang sinus dalam gambar 7-10 mempunyai frekuensi 3Hz dan perioda 1/3 detik.
7.1.3.2. Tegangan
Tegangan merupakan jumlah potensial listrik atau kekuatan sinyal antara dua titik rangkaian. Biasanya satu dari titik ini adalah ground atau nol volt, namun tidak
selalu. Untuk mengukur tegangan dari puncak maksimum ke puncak minimum dari bentuk gelombang, direferensikan sebagai tegangan puncak ke puncak.
7.1.3.3. Amplitudo
Amplitudo referensi terhadap sejumlah tegangan antara titik dalam rangkaian. Amplitudo biasanya direferensikan tegangan maksimum dari sinyal yang diukur
terhadap ground. Bentuk gelombang ditunjukkan dalam gambar 7-11 mempunyai amplitudo 1V dan puncak ke puncak 2V.
2
Gambar 7-11. Amplitudo dan derajat gelombang sinus
0 90 180
2
+1
7.1.3.4. Fasa
Fasa terbaik dijelaskan dengan melihat pada gelombang sinus. Level tegangan dari gelombang sinus didasarkan pada gerakan melingkar. Lingkaran mempunyai 360°, satu siklus gelombang sinus mempunyai 360° sebagaimana
ditunjukkan dalam gambar 7-11. Penggunaan derajat dapat digunakan sebagai acuan untuk sudut fasa gelombang sinus bila ingin menguraikan seberapa banyak perioda telah dilalui.
7.1.3.5. Pergeseran Fasa
Pergeseran fasa menguraikan perbedaan antara dua sinyal serupa satu sama lain. Bentuk gelombang gambar 7-12 ditandai arus sehingga dikatakan tertinggal fasa dengan bentuk gelombang
yang ditandai tegangan, karena gelombang mencapai titik sama dalam siklus ¼ siklus (360°/4=90°). Pergeseran fasa biasanya dalam elektronik dinyatakan dalam derajat.
Gambar 7-12 Pergeseran fasa
