1 · Web viewApabila isyarat tegak atau Y digunakan keatas plat pesongan, kejituan dan kepekaan...
Transcript of 1 · Web viewApabila isyarat tegak atau Y digunakan keatas plat pesongan, kejituan dan kepekaan...
1.PRINSIP PENGENDALIAN OSILOSKOP
1.1 BINAAN
Osiloskop terdiri daripada tabung sinar katod (CRT) dan litar-litar kawalan dan masukan
yang berkaitan seperti dalam rajah 1. Dalam tabung sinar katod, elektron terjana oleh
katod yang dipanaskan dan dibentukkan kepada alur halus dan dipecutkan ke arah skrin
pendarfluor. Skrin tersebut mengeluarkan cahaya pada tempat yang terkena elektron.
Alur elektron terpesong pada arah menegak dan mengufuk oleh voltan yang dikenakan
pada plat memesong. . Berikut merupakan contoh gambarajah binaan osiloskop.
1.2 SISTEM PLAT PESONGAN
1. Sistem pemesongan bagi osiloskop mempunyai dua set plat selari yang akan
memesongkan sinar elektron apabila beza keupayaan di bekalkan pada plat-plat
tersebut.
2. Jadual dibawah menunjukkan fungsi plat-plat selari dalam pemesongan.
Komponen-komponen Fungsi
(a) plat-Y
i) Apabila tiada voltan dikenakan, tompok tidak dipesongakan.ii) Apabila voltan at dikenakan, tompok dipesongkan secara mencancang.iii) Apabila voltan au dikenakan, satu garis mencancang dikenakan.
Mengawal pemesongan alur elektron secara mencancang.
(b) plat-X
i) Voltan at dikenakan merentas plat-X sahaja, tompok dipesongkan secara mengufuk.
Mengawal pemesongan elektron secara mengufuk.
3. Contoh gabungan pesongan sinar elektron oleh dua plat yang dinyatakan dalam
jadual di atas adalah surihan berbentuk gelombang seperti di bawah.
1.3 PENGUAT MENEGAK
Ciri-ciri bagi penguat menegak adalah seperti berikut, pertama pertambahan
penguat mestilah tidak ketara dengan frekuensi masukan dan tidak melebihi amplifier
pass band. Ciri kedua ialah the pass band hendaklah dimasukkan isyarat a.t. dan cirinya
yang ketiga ialah frekuensi akhir mestilah melebihi nilai frekuensi yang telah ditetapkan
(frekuensi awal). Ciri yang terakhir ialah cirinya mestilah sama dengan setiap gain setting
(Graf 3.1).
Graf 3.1
1.3.1 Faktor Pemesongan
Apabila isyarat tegak atau Y digunakan keatas plat pesongan, kejituan dan
kepekaan sesuatu osiloskop akan menjadi terhad. Oleh itu cara untuk mengatasi masalah
ini ialah dengan menyelitkan susunan pengecil julat dan penguat di antara isyarat
pesongan dan plat-plat pesongan. Nilai kepekaan biasanya dinyatakan sebagai mV atau
V/bah. (‘bah’ disini ialah bahagian) dan ia disusun merjujukan 1-2-5 (Rajah 3.1). setiap
osiloskop mempunyai kepekatan yang berbeza, ini semua bergantung kepada jenis
osiloskop tersebut; tetapi pada umumnya julat osiloskop ialah dari 5mV/bah. hingga
20V/bah..
Rajah 3.1
Jika voltan a.t. dibekalkan kepada plat-Y, tompok terpesong secara mencancang;
dan jika voltan a.u. yang dikenakan satu garis mencancang akan terbentuk (Rajah 3.2
dibawah).
a) ketika tiada voltan b)apabila voltan a.t. dikenakan
c)apabila voltan a.u. dikenakan
Rajah 3.2
Suatu voltan a.t. dikenakan keatas plat-X, tompok akan dipesongkan kearah plat
berkeupayaan positif secara mengufuk (Rajah 3.3).
Rajah 3.3
Apabila voltan a.u dikenakan kepada plat-X dan plat-Y, tompok dipesongankan
mencancang dan mengufuk secara serentak untuk memaparkan satu surih bentuk
gelombang pda skrin. Voltan a.u yang digunakan untuk merintasi plat-X dipanggil voltan
dasar masa (Rajah 3.4).
Rajah 3.4
1.3.2 Masukan coupling
Coupling digunakan untuk menghubungkan isyarat elektrik dari satu litar ke satu
litar yang lain. Pada amnya masukan coupling berfungsi menghubungkan litar yang diuji
dengan osiloskop. Masukan coupling ini boleh ditetapkan pada dc., ac. atau bumi
(ground). Coupling ac boleh menhalang isyarat dc dan gelombang pada 0 volt akan
dipaparkan diskrin osiloskop. Perbezaan ini telah diilustrasikan dalam rajah 3.5.
Masukan coupling ac isyarat DC yang dihalang coupling ac
Rajah 3.5
Bagi ground pula, ia berfungsi untuk memutuskan antara isyarat masukan dengan sistem penegak.
1.3.3 Filter frekuensi
Kebanyakkan osiloskop telah dilengkapi dengan rangkaian filter frekuensi.
Tujuan utama filter frekuensi ini dibekalkan kepada osiloskop ialah untuk mengurangkan
gangguan yang adakalanya turut dipaparkan diskrin osiloskop dnegan cara menghadkan
isyarat frekuensi yang masuk ke osiloskop.
1.3.4 Pembalik Polariti
Kebanyakkan osiloskop telah dilengkapi dengan pembalik isyarat polariti,
menjadikan graf diosiloskop mengubah fasa menjadi 180 dajah (180o).
1.4 LITAR PEMICU
Litar pemicu merupakan satu litar yang terdapat di dalam osiloskop yang berfungsi
untuk menggerakkan masa dan isyarat pemesong Y. litar pemicu peka terhadap arus
voltan yang digunakan kepadanya. Apabila arus voltan yang telah ditentukan tercapai,
satu denyut akan dikeluarkan daripada litar pemicu untuk memulakan satu sapuan asas
kuasa. Oleh itu pada suatu skala masa akan berlaku perubahan berturutan.
Kesan litar pemicu adalah menyelaraskan asas masa pada osiloskop pada isyarat
masukkan, untuk mengelakkan horizontal tergelincir daripada garisannya. Untuk ini, litar
pemicu membernakan paparan isyrat berkala sperti gelombang sinus dan gelombang
segiempat. Litar pemicu juga membenarkan paparan isyarat tidak berkala seperti
gelombang denyutan tunggal atau denyutan yang tidak berulang pada kadar yang tetap.
1.4.1 jenis –jenis litar pemicu
1. Litar pemicu luar: berfungsi membuatkan denyutan daripada sambungan punca
luar akan memberikan input ke atas skop.
2. Litar pemicu tepi: satu pengesan pemicu akan menghasilkan denyutan apabila
isyarat masukkan menyimpang daripada had voltan
yang telah ditetapkan pada arah yang ditetapkan juga.
3. Litar pemicu video: liotar ini menyelaraskan denyutan daripada format video PAL
dan NTSC dan pemicu asas masa pada setiap garis yang
spesifik, setiap kawasan dan setiap bidang. Litar ini
selalunya dijumpai di skrin waveform.
4. Litar pemicu tangguh: berhenti pada suatu masa selepas pemicu tepi memulakan
sapuan. Tiada pemicu yang berfungsi secara serta-merta, pemicu selalu
tertangguh sesetengahnya, tetapi pemicu tangguh ini melanjutkan tangguh itu
kepada yan kita hendak dan boleh dilaraskan. Untuk ini penguna boleh menguji
denyutan ynag tertentu di dalam sepanjang arah denyutan itu.
1.5 PERMODULAT Z
Pemodulat Z atau lebih dikenali sebagai modulator ialah satu alat yang digunakan
untuk memasukan informasi/maklumat dalam satu bentuk gelombang pembawa yang
biasanya berupa gelombang sinus.
Kekuatan alur elektron yang keluar daripada senapang elektron bergantung
kepada perbezaan voltan yang dikenakan di antara grid dan katodnya.Jika sesuatu denyut
arus di kesan kepada grid melalui pemuat yang menyekat maka adalah mungkin untuk
memadam paparan untuk tempoh denyut tersebut.Ini ialah tujuan kegunaan terminal
pemodulat Z yang tersedia dalam kebanyakan osiloskop dan membolehkan sebahagian
daripada paparan samaada dikurangkan atau ditambahkan larnya.
Terdapat dua jenis paparan modulator iaitu
a) Wave-Envelope Patterns
b) Trapezoidal Pattern
Rajah 1
1.6 OSILOSKOP SAMPELAN
Apabila frekuensi isyarat tegak meningkat maka kecepatan sinaran elektron juga
meningkat. Peningkatan kepantasan yang berlaku secara tiba-tiba menyebabkan
pengecilan keamatan pada skrin. Pada peringkat mencapai kekuatan sinaran yang cukup,
sinaran elektron mesti ditambah kelajuannya kepada halaju yang tinggi. Ini membolehkan
lebih banyak tenaga kinetik yang membolehkan perpindahan ke paparan skrin dan
kecerahan normal dapat dikekalkan. Suatu pertambahan halaju sinaran elektron adalah
mudah dicapai dengan pertambahan voltan pada anod pemecut. Satu sinaran dengan
halaju tinggi juga memerlukan satu pesongan keupayaan yang besar untuk mengekalkan
kepekaan.
Oleh sebab itu, osiloskop sampelan digunakan untuk membaiki frekuensi yang
tinggi. Dalam osiloskop sampelan, gelombang input adalah terbina daripada token mudah
semasa pengulangan kitaran pada gelombang input pan pintasan jalur lebar kelaziman
CRT dan amplifier. Kaedah yang lebih baik ialah mengilustrasikan keupayaan
gelombang seperti dalam rajah;
Dalam penghasilan gelombang, kitaran denyutan sampelan bagi litar sampelan
untuk sesuatu kitaran adalah terlalu pendek. Bintik CRT pada kedudukan tegak yang
sepadan dengan input voltan. Bintik CRT pada kedudukan tegak semasa kitaran
berikutnya pada gelombang input untuk kedudukan yang berterusan. Bintik CRT
bergerak secara mendatar dengan jarak yang sangat pendek dan prepositioned vertically
menjadi nilai voltan input yang baru.
Disini osiloskop akan memplot gelombang secara point to point menggunakan
1000 bintik perdarkilau untuk membina satu gelombang yang asli. Frekuensi mudah
mungkin rendah seperti 100 isyarat frekuensi input. Jika isyarat input ialah 1000 MHz
maka amplifier harus 10MHz sahaja.
1.7 LAYAR FOSFOR
Skrin CRT dibuat dengan mengendap salutan bahan fosfor pada bahagian
dalam permukaan tiub. Apabila alur elektron menghentak skrin, elektron dalam skrin
tersebut ternaik ke aras tenaga yang lebih tinggi dan memancarkan cahaya semasa
menurunkan kembali ke aras biasa. Kerlipan bertahan untuk beberapa milisaat, beberapa
saat, atau lebih lama bergantung kepada bahan yang digunakan, warna kerlipan yang
terhasil pada skrin sama ada biru, merah, hijau, atau putih.
Bahan salutan layar menyerap tenaga kinetik daripada alur elektron dan
mengeluarkan tenaga lar . Beberapa bahan yang mempunyai cirri yang berbeza boleh
diperoleh untuk tujuan ini.
1.7.1 Contoh kegunaan umum ditunjukkan dalam jadual
Jenis fosfor Jenis surih dan kegunaanP.1 Surih hijau dalam kegigihan sederhana, memuaskan
untuk fotograf, bagus untuk kerja (visual). (Digantikan dengan P.31 untuk kebayakan penggunaan).
P.2 Surih hijau kebiruan dengan kegigihan pendarfosfor kuning yang lama, cukup sesuai untuk menganalisis isyarat berubah perlahan-lahan. (Digantikan dengan P.31 untuk kebanyakan kegunaan).
P.4 Surih putih, digunakan di dalam paparan televisyen.
P.7 Surih biru-hitam, kegigihan kuning-hijau yang lama.
P.11 Surih biru kegigihan pendek, baik untuk kerja fotograf, terutamanya digunakan di dalam osiloskop laju tinggi.
P.31 Surih hijau, tujuan umum yang baik (fosfor tercerah yang boleh dapat)
P.39 Surih hijau kekuningan, untuk kegunaan fotograf.
1.7.2 Fungsi layar fosfor
Fungsi layar fosfor adalah untuk memfokuskan sinar elektron ke dalam tabung
sinar katod, CRT untuk menghasilkan satu tompok bulat cerah pada skrin. Apabila satu
elektron berlanggar dengan atom menyebabkan satu atau lebih elektron meningkat
kepada satu kedudukan tenaga yang lebih tinggi. Ketika satu elektron kembali kepada
kedudukan tenaga asalnya, ia memberikan perningkatan tenaga lebihan apabila kuantum
elektromagnet beradiasi yang bergantung kepada atom dan tenaga yang boleh atau tidak
boleh dilihat kecerahannya. Fosfor digunakan dalam CRT adalah satu kumpulan bahan
yang dipilih untuk membolehkannya menukarkan tenaga daripada sinaran elektron
kepada bentuk cahaya yang boleh dilihat.
Banyak perbezaan formula fosfor yang biasa digunakan dan terdapat beberapa
faktor yang dipertimbangkan dalam pemilihan fosfor untuk penggunaan yang khusus.
Yang paling mustahak bagi pemilihan fosfor adalah warna kecerahan, persis, dan
kecekapan penukaran tenaga..
Fosfor memendapkan sinaran ke dalam lapisan tebal pada permukaan sebelah
dalam permukaan plat kaca CRT dan ditutupi dengan salutan aluminium yang tebal.
Lapisan aluminium berguna sebagai beberapa tujuan. Ia membuatkan seluruh kawasan
perlanggaran sinaran elektron berlanggar dengan seragam beraliran dan menghalang
pertambahan cas elektrik. Lapisan berkilat itu juga adalah satu bahan untuk memantulkan
cahaya dan menghalang sebarang sinaran luar yang masuk ke osiloskop daripada
ransangan fosfor atau dengan sendirinya keluar melalui skrin, untuk mengekalkan
keseragaman latar belakang gelap untuk dilihat atau membuat gambar bentuk garis
gelombang. Semua cahaya adalah diakibatkan daripada pergerakan sinaran elektron pada
fosfor mengeluarkan cahaya ke luar iaitu hampir dua kali ganda garis bercahaya terang.
Pada satu bahagian kecil adalah disebabkan kehilangan sinaran tenaga elektron dalam
permukaan lapisan aluminium. Kelebihan aluminium adalah lebih daripada menghalang
kerosakan.
Setiap elektron yang berlanggar, menyebabkan layar fosfor mempunyai
satu tenaga kinetik berkadar dengan perbezaan voltan diantara katod dan layar fosfor. Ia
dipanggil “keupayaan jumlah pecutan”. Perningkatan halaju akhir adalah dikehendaki
kerana banyak tenaga boleh digunakan untuk merangsang fosfor dan garis kecerahan
diberikan oleh sinar arus. Had atas pada pecutan voltan ialah beban yang dikenakan oleh
kesukaran yang wujud oleh penghasilan dan kandungan voltan tinggi dan penyerapan
lembut * sinaran hasil daripada pemberhentian kecergasan elektron. Jumlah keupayaan
pecutan pada frekuensi tinggi bagi osiloskop analog adalah pada julat 12 hingga 20kv.
1.8 PENENTUKUR
Kebanyakan osiloskop mempunyai sumber voltan rujukan sendiri yang biasanya
mengambil bentuk gelombang segiempat sama , frekuensi 1 kHz , magnitud 1 volt puncak-
puncak . Kemudahan tersebut membolehkan penetukuran dilakukan terhadap asas masa dan
penguat osiloskop setiap kali ia digunakan . Jika didapati kejituan terletak di luar had yang
telah ditetapkan untuk alat tersebut , maka penyelarasan yang dinyatakan di dalam manual
pembuat hendaklah dilaksanakan oleh kakitangan yang bertauliah .