Osiloskop PC: Bangun Analis Gelombang Biaya Rendah Menggunakan Komputer Anda
BAHAN DAN MATERI
- PC kompatibel IBM dengan sound card, menjalankan Windows 3.1 atau yang lebih baru
- Perangkat lunak Winscope – unduhan gratis dari internet (penulis: Dr. Constantin Zeldovich)
- Keyboard musik elektronik
- Plug headphone mono untuk output keyboard
- Plug headphone mono untuk input mikrofon sound card komputer
- Potensiometer 10 kΩ
Aplikasi Winscope menangkap sinyal tegangan AC melalui input mikrofon sound card dan menampilkannya sebagai gelombang di layar Anda. Utilitas Linux yang serupa, Oscope, tersedia untuk pengguna platform tersebut. Jika tidak ada program yang tersedia, “Sound Recorder” bawaan Windows dapat memberikan tampilan gelombang yang sangat dasar.
REFERENSI SILANG
Lessons In Electric Circuits, Volume 2, Bab 7: “Sinyal AC Frekuensi Campuran”
Lessons In Electric Circuits, Volume 2, Bab 12: “Rangkaian Metering AC”
TUJUAN PEMBELAJARAN
- Menggunakan perangkat lunak komputer untuk mengemulasi osiloskop
- Menunjukkan fungsi inti dari osiloskop
DIAGRAM SKEMATIK
ILUSTRASI
INSTRUKSI
Osiloskop adalah instrumen penting baik untuk mahasiswa maupun profesional elektronik. Osiloskop komersial dapat terlalu mahal, dan membangun satu dari nol biasanya memerlukan osiloskop yang sudah ada untuk troubleshooting. Untungnya, sound card PC standar dapat mendigitalkan sinyal AC tegangan rendah dalam rentang 100 Hz–10 kHz dengan resolusi yang memadai, dan perangkat lunak gratis dapat merender sinyal ini dalam format osiloskop. Bagi banyak hobiwan dan pendidik, ini menawarkan alternatif yang hemat biaya.
⚠️ Peringatan Keamanan: Menyahanggarkan input mikrofon ke tegangan di atas toleransi sound card dapat merusak komputer Anda. Keyboard musik biasanya mengeluarkan sinyal tegangan rendah yang aman, tetapi sumber lain (misalnya, function generator, sumber daya) mungkin berisiko. Gunakan pengaturan ini dengan bertanggung jawab.
1. Hubungkan output mono keyboard ke terminal luar potensiometer 10 kΩ. Solder dua kawat ke ujung plug mikrofon sehingga Anda memiliki “kabel tes.” 2. Pasang kabel tes ke potensiometer: hubungkan penggeser ke salah satu terminal luar. 3. Luncurkan Winscope dan klik ikon panah “play” di sudut kiri atas. 4. Tekan kunci pada keyboard; gelombang harus muncul di layar. Untuk gelombang sinus yang bersih, pilih suara mirip suling (misalnya, “panflute”). 5. Jika tampilan menunjukkan bentuk persegi yang terpotong, kurangi amplitudo sinyal dengan memutar potensiometer berlawanan arah jarum jam. 6. Bereksperimen dengan berbagai suara keyboard dan amati gelombang yang dihasilkan. Perhatikan bagaimana timbre kompleks menghasilkan harmoni yang lebih kaya. 7. Jelajahi kontrol Winscope (zoom, skala amplitudo, trigger) untuk menyempurnakan tampilan.
Keterbatasan: Osiloskop berbasis PC tidak dapat melakukan pengukuran tegangan yang presisi dan terbatas pada rentang frekuensi audio. Input mikrofon yang di-coupling AC memblokir sinyal DC, sehingga tampilan analog dengan osiloskop yang diatur ke “AC coupling.” Namun, ini adalah alat bantu pengajaran yang luar biasa untuk memvisualisasikan bentuk gelombang dan karakteristik sinyal dasar.
Bagi yang membutuhkan performa lebih tinggi, adapter osiloskop PC profesional tersedia sekitar $400 (harga 2002) dan menawarkan bandwidth, resolusi, dan kemampuan pengukuran yang jauh lebih baik. Model Velleman Radio Shack (katalog # 910-3914) adalah salah satu opsi tersebut. Menggunakan PC sebagai layar memberikan keuntungan dengan mudah menangkap dan menyimpan gambar gelombang secara digital.
