Buku Elektronika Hal 205-218

OLEH

NAMA:MUHAMMAD FAZLIANSYAH

NIP:1120301017

JURUSAN/PRODI: TEKNIK ELEKTRO/I.O.I

KELAS:K 1

TAHUN AJARAN:2011/2012

METER MOVEMENTS 205

Meter MovementsMAGNET PERMANEN-MOVING-Coil (PMMC) METERGERAKAN

Sebuah meter bergerak-kumparan magnet permanen termasuk yang bergerak-coil (PMMC) gerakan meter, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 11-1. Gerakan, keturunan galvanometer, secara teknis dikenal sebagai gerakan meter d'Arsonval. Mekanisme bergerak-kumparan umumnya diatur dalam sistem suspensi permata-dan-poros untuk mengurangi gesekan. Metode lain yang disebut sistem suspensi kencang-band lebih sensitif tetapi juga merupakan gerakan meter lebih mahal. Terlepas dari suspensi, gerakan beroperasi pada prinsip motor DC. Sebuah magnet permanen berbentuk C memiliki potongan tiang besi lunak terpasang di dalam utara dan kutub selatan, dan silinder aluminium gelendong dengan luka kumparan kawat halus di sekitar itu dipasang antara potongan-potongan tiang. Hal ini dapat memutar dalam batasan sebuah pegas. Sebuah pointer melekat pada kumparan mengalihkan seluruh skala sebagai kumparan bergerak berputar. Arus dari rangkaian yang diukur melewati kumparan gelendong, menyebabkan ia bertindak sebagai kutub elektromagnet dengan sendiri utara dan selatan. Tiang ini berinteraksi dengan kutub magnet permanen, menyebabkan kumparan dan pointer untuk memutar. Karena gerakan merespon hanya untuk saat ini, skala harus dikalibrasi untuk setiap pengukuran yang dibuat, seperti volt, ampere, atau ohm, dalam hal defleksi yang disebabkan oleh arus.

Figure 11-1 Permanent-magnet moving-coil (PMMC) meter movement.

206 ELECTRONIC TEST INSTRUMENTS

MOVING COIL DC-amperemeter

DC ammeter kumparan bergerak-mampu mengukur aliran arus ketika ditempatkan secara seri dengan konduktor. DC ammeter, seperti ditunjukkan pada Gambar. 11-2, memiliki resistansi rendah shunt ditempatkan secara paralel dengan kumparan sirkuit. Shunt mengalihkan semua tapi sebagian kecil dari arus yang mengalir pada rangkaian dari gerakan meter sensitif. Dengan menyesuaikan rasio antara arus kumparan bergerak dan shunt dengan pilihan yang tepat dari resistor, skala meter dapat dikalibrasi dalam microamperes, milliamperes, atau ampere. Sebagai contoh, jika nilai resistansi shunt dipilih sehingga sepersepuluh dari nilai resistansi kumparan, shunt akan membawa sembilan-persepuluh arus dan kumparan akan membawa sepersepuluh dari arus. DC ammeter kumparan bergerak-tidak bisa mengukur AC karena bergantinya arus akan menyebabkan pointer untuk berosilasi dan membuat pembacaan yang akurat tidak mungkin. Namun, dengan perbaikan AC, AC dikonversi ke tingkat DC dan dial dapat dikalibrasi untuk membaca nilai sama AC.

AC MOVING-baling METER GERAKAN

Meter bergerak-baling dapat mengukur arus AC dan tegangan secara langsung karena bekerja pada prinsip yang berbeda dari meter bergerak-kumparan. Dalam meter bergerak-baling, ada dua pelat besi melengkung. Satu piring melengkung atau baling-baling yang diikat ke poros sentral dari elemen bergerak dan terletak konsentris di dalam piring melengkung kedua atau baling-baling yang tetap dalam posisi. Kedua baling-baling ditempatkan dalam kumparan. Ketika arus mengalir melalui koil baling-baling bergerak, ditolak oleh baling-baling stasioner, drive yang berisi elemen bergerak pointer searah jarum jam. Gerakan pointer tergantung pada jumlah arus yang mengalirdalam kumparan. Sebuah pegas spiral menahan gerakan baling-baling bergerak.

Figure 11-2 DC moving-coil ammeter.

ANALOG PANEL METERS (APMs) 207

AC ELECTRODYNAMOMETER GERAKANPara electrodynamometer beroperasi pada prinsip yang sama seperti meteran PMMC kecuali bahwa ia memiliki dua kumparan tetap yang besar di tempat magnet permanen, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 11-3. Sebuah kumparan bergerak lebih kecil diikat ke poros pusat sehingga dapat memutar dalam dua kumparan tetap dan pointer adalah melekat pada ujung tangkai. Hal ini dapat diatur sebagai baik AC atau DC voltmeter atau ammeter dengan menghubungkan kumparan tetap dan bergerak secara seri. Untuk tegangan resistor menjatuhkan ditempatkan secara seri dengan kumparan, dan untuk saat ini resistor shunt ditempatkan di kumparan. Karena polaritas medan yang dihasilkan oleh kumparan membalikkan kapan saat membalikkan, defleksi dari kumparan bergerak dan pointer akan selalu dalam arah yang sama, terlepas dari arah arus melalui kumparan. Namun, gerakan ini telah digunakan terutama untuk mengukur listrik AC, produk dari tegangan dan arus. Ketika kumparan tetap adalah energi oleh arus dan kumparan bergerak diberi energi dengan tegangan, lendutan pointer akan sebanding dengan kekuatan sejati dikeluarkan dalam watt.

Analog Panel Meter (APMS)MOVING COIL-METER PANEL ANALOG

Sebuah panel meter analog elektromekanis (APM) adalah tujuan umum PMMC meter, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 11-2, dikemas dalam sebuah kasus yang dapat dipasang pada panel instrumen atau konsol. Meter panel dapat diatur dan dikalibrasi sehingga gerakan pointer adalah sebanding dengan tegangan, daya saat ini,, atau beberapa variabel fisik seperti kecepatan, tekanan, temperatur, atau putaran per menit. Instrumen ini dapat dimodifikasi untuk mengukur variabel yang berbeda dengan menambahkan resistor seri, shunt, atau rectifier. Sebuah APM dapat mengukur nilai AC jika itu termasuk penyearah. Sebuah sumber daya tidak diperlukan karena kekuasaan mereka memperoleh meter dari sinyal input.

Figure 11-3 Electrodynamometer

meter movement.

INSTRUMEN TES 208 ELEKTRONIK

Standar, off-the-rak bergerak-kumparan panel meter diberi nilai keakuratan _ 0,2-5 persen dari skala penuh, tapi dengan kelulusan kustom dan kalibrasi mereka dapat memberikan _0.1 akurasi persen. APMS ini dikemas dalam kasus standar-industri untuk pemasangan di panel guntingan. Meter standar memiliki wajah bulat dengan 2 di (5 cm) diameter dan wajah persegi panjang berukuran 4 × 4 di (10 × 10 cm). Beberapa APMS elektromekanis telah dibuat sebagai bergerak-bar indikator. Kumparan bergerak bergerak piring melengkung balik jendela bukan pointer. Bila dilihat tepi-on, garis berwarna pada pelat melengkung muncul sebagai bar bergerak.

PANEL METER ELEKTRONIK ANALOGSebuah panel meter elektronik analog adalah panel meter berdasarkan analog-ke-digital converter (ADC) yang mengubah sinyal input untuk nilai-nilai yang dapat ditampilkan sebagai bargraphs bergerak. Bar ini dapat diterangi secara langsung atau tidak langsung oleh pencahayaan eksternal. Sebuah contoh dari APM elektronik adalah salah satu yang diterangi tampilan bar terbentuk dari tumpukan diskrit dioda pemancar cahaya (LED) dengan topi akhir persegi panjang yang muncul sebagai garis diterangi mulus. Panjang bar ditampilkan adalah ditentukan oleh jumlah energi LED. Sebanyak 100 LED telah ditumpuk untuk membentuk bar di beberapa APMS. Sebaliknya, bar bergerak dalam layar kristal cair (LCD) dibentuk oleh energi deretan berjarak dekat dari elektroda persegi panjang terbentuk di dalam layar. Panjang batang tergantung pada jumlah elemen-elemen energi. Visibilitas layar akan tergantung pada tingkat pencahayaan eksternal atau backlighting. Resolusi kedua display panel meteran bargraph tergantung pada jumlah elemen aktif di layar. Multimeter digital (DMMs) Sebuah multimeter digital (DMM) adalah, serbaguna serbaguna menguji instrumen elektronik mampu mengukur variabel listrik dan menampilkan mereka pada layar digital tunggal. Para DMM genggam generalpurpose, ditunjukkan pada Gambar. 11-4, cocok untuk sebagian besar pengguna amatir dan profesional. Hal ini dapat membuat lima pengukuran listrik dasar: AC dan DC tegangan, arus AC dan DC, dan perlawanan. Fungsi pengukuran dari jenis DMM diatur dengan rotary switch, kontrol populer untuk kelas ini instrumen. Sebagian besar tujuan umum DMMs juga dapat menguji dioda dan transistor dan melakukan pemeriksaan kontinuitas terdengar. Instrumen ini dapat menguji sirkuit dan peralatan, kalibrasi instrumen, melakukan tes pabrik, dan membuat pengukuran laboratorium. Beberapa model genggam juga dapat mengukur dan menampilkan kapasitansi, suhu, atau frekuensi, tetapi tidak semua dari mereka dengan instrumen yang sama. Biaya-rendah, DMM serbaguna ini dimungkinkan oleh perkembangan monolitik mengintegrasikan dual-lereng analog-ke-digital converter IC dan murah rendah powerconsuming LCD. Karena LCD menarik listrik kurang dari display digital lainnya, mereka membuat praktis untuk mengoperasikan 5 - untuk 8-fungsi DMM genggam dengan 0,5 di (13 mm) karakter dari baterai 9-V alkali pakai. Backlighting sesaat layar meningkatkan mudah dibaca dalam cahaya berkurang. Yang paling populer DMMs telah 31/2- dan 41/2-digit, 7-segmen display. Sebuah DMM 31/2-digit memiliki resolusi dari 1 bagian dalam 1999 atau _0.05 persen, DMM 41/2-digit memiliki resolusi 1

DIGITAL MULTIMETERS (DMMs) 209

Figure 11-4 Digital multimeter.

bagian dalam 19.999 atau _0.005 persen. Akurasi dalam DMMs dinyatakan sebagai akurasi pengukuran tegangan DC. (Nilai khas untuk DMM 31/2-digit adalah _ [0,5 persen + 1 digit] atau sekitar 10 persen dari nilai resolusi.) Para DMM genggam khas adalah dikemas dalam kotak plastik yang mengukur sekitar 7 × 3,5 × 2 di (18 × 9 × 5 cm), dan beratnya sekitar £ 1 (450 g). Para beralih fungsi terletak di pusat rotari adalah umum, tetapi pada banyak model tambahan tombol tekan switch melakukan beberapa fungsi rutin. Rentang pengukuran berikut ini khas untuk DMM portabel 31/2-digit genggam:

Tegangan DC 200 mV dan 2, 20, 200, dan 1000 VTegangan AC (45-500 Hz) 200 mV dan 2, 20, 200, dan 750 VPerlawanan 200 ohm, 2, 20, dan 200 kohm, dan 2 megomArus DC 2, 20, 200, dan 2000 mA dan 10 AArus AC (45 Hz sampai 1 kHz) 2, 20, 200 dan 2000 mA dan 10 A

DMMs benchtop mampu akurasi yang lebih besar dan memiliki fitur lain yang tidak tersedia di handheld. Mereka biasanya dikemas dalam rendah, datar, persegi panjang dengan kasus layar dan kontrol pada panel depan. Dimensi kedalaman panjang memberikan stabilitas instrumen di bangku. Sebagian besar dilengkapi dengan menalangi ditarik untuk mengangkat wajah depan dari bangku cadangan. Beberapa AC-garis bertenaga DMMs bangku memiliki LED menampilkan numerik yang lebih mudah dibaca dalam cahaya berkurang, dan baterai isi ulang, membuat mereka lebih cocok untuk digunakan sebagai instrumen uji lapangan.

210 ELECTRONIC TEST INSTRUMENTSFitur standar yang disertakan dalam banyak DMMs polaritas otomatis, otomatis zeroing, impedansi masukan yang tinggi untuk pengukuran tegangan, perlindungan yang berlebihan, dan indikasi baterai rendah. Fitur lain yang tersedia di kedua genggam dan DMMs bangku meliputi:1. Autoranging-kemampuan untuk memilih jangkauan dan posisi titik desimal secara otomatis pada skala tegangan dan resistansi2. Benar akar mean square (RMS) AC pengukuran3. Puncak-terus sirkuit4. tingkat deteksi

Mikroprosesor telah meningkatkan kemampuan dari beberapa DMMs dengan menyediakan berbagai pilihan otomatis untuk mengingatkan pengguna seleksi itu. Analog bargraph menampilkan dikombinasikan dengan tampilan numerik pada pengguna izin layar LCD untuk mengamati tren memuncak atau mencelupkan. Beberapa harga premium DMMs sekarang memiliki LCD besar bahwa plot bentuk gelombang, dan lain-lain dapat mengirimkan data pengukuran digital untuk komputer pribadi untuk pemrosesan atau penebangan.

osiloskop

Osiloskop merupakan instrumen tes elektronik dengan tabung sinar katoda (CRT) untuk melihat tampilan bentuk gelombang sebagai plot tegangan sesaat terhadap waktu. Tampilan ini menarik grafik input dan variabel izin bentuk gelombang seperti frekuensi dan fase yang akan diukur. Gambar 11-5 adalah diagram blok untuk osiloskop single-channel yang menunjukkan empat

Figure 11-5 Oscilloscope block diagram.

OSCILLOSCOPES 211blok fungsional utama: (1) defleksi bagian vertikal, (2) Generator sapuan horisontal, (3) bagian pemicu, dan (4) tampilan atau CRT. Kecuali diubah dengan istilah lain, osiloskop berarti sebuah osiloskop analog.Graticule adalah grid baris, biasanya terukir atau sutra-disaring di bagian dalam kaca CRT faceplate, untuk menghilangkan ketidakakuratan pengukuran disebut kesalahan paralaks yang akan hadir jika itu adalah kotak yang terpisah dipasang di depan faceplate. Graticules biasanya 8 × 10 pola. Masing-masing dari 8 garis horizontal vertikal dan 10 blok dari divisi di layar. Label pada kontrol osiloskop selalu mengacu pada divisi utama yang membantu pengguna untuk memperkirakan nilai-nilai amplitudo pada setiap titik dari bentuk gelombang yang ditampilkan.Bagian defleksi vertikal memberikan informasi sumbu y atau vertikal untuk mendorong berkas elektron karena menarik bentuk gelombang pada layar CRT. Bagian ini menerima sinyal input dan mengembangkan tegangan defleksi vertikal bahwa CRT perlu kontrol atau membelokkan berkas elektron. Bagian ini juga memungkinkan pilihan sinyal input dan memicu internal.Sebuah osiloskop CRT kebutuhan berkendara sinyal horisontal untuk menggambar grafik. Generator menyapu horisontal pasokan ini dimensi kedua dengan menghasilkan tegangan defleksi yang bergerak horizontal berkas elektron. Ini menghasilkan gelombang gigi gergaji, seperti ditunjukkan pada Gambar. 11-5, yang mengontrol tingkat menyapu osiloskop itu. Jalan adalah bagian meningkatnya gigi gergaji, dan tepi jatuh adalah menelusuri kembali. Menyapu dari berkas elektron di layar dikendalikanoleh jalan, dan balok kembali ke sisi kiri layar selama menelusuri kembali.Generator menyapu horisontal memberikan tingkat linier kenaikan jalan, memungkinkan gerakan balok horisontal harus dikalibrasi secara langsung dalam satuan waktu. Karena properti ini, generator menyapu juga disebut Timebase tersebut. Unit waktu dapat dipilih sehingga setiap bentuk gelombang yang ditampilkan dapat diamati baik untuk periode yang sangat singkat, diukur dalam nanodetikatau mikrodetik, atau periode waktu yang relatif lama beberapa detik. Sumbu z dari CRT menentukan kecerahan dari berkas elektron dan apakah itu aktif atau nonaktif.Bagian memicu memberikan tampilan bentuk gelombang stabil karena menyapu dimulai setiap kali pada tegangan defleksi yang sama. Osiloskop memiliki kedua pemicu internal dan eksternal. Coupling kontrol sambungan memicu eksternal untuk memicu sirkuit dan mode kontrol menentukan operasi dari rangkaian pemicu. The switch sumber digunakan untuk memilih sinyal pemicu.Untuk sinyal eksternal, sinyal pemicu terhubung ke sirkuit memicu kopling dengan kontrol eksternal. Lereng dan tingkat kontrol menentukan titik pemicu pada sinyal pemicu. Kontrol Kemiringan menentukan baik tepi positif atau naik atau tepi negatif atau jatuh di bentuk gelombang. Kontrol tingkat memungkinkan pengguna untuk memilih tegangan defleksi ketika acara memicu akan terjadi. Ketika sirkuit pemicu mengakui bahwa tingkat tegangan yang dipilih pada sinyal pemicu telah tercapai, generator menyapu horizontal akan diaktifkan setiap kali kambuh tingkat.Dengan demikian bentuk gelombang pada layar adalah gabungan dari semua menyapu dilapis ke dalam apa yang tampaknya menjadi salah satu grafik. Sebagai contoh, jika 0,05 mikrodetik / div pengaturan dibuat, osiloskop menarik satu gelombang setiap 0,5 mikrodetik (0,05 mikrodetik × 10 divisi divisi layar). Ini berarti bahwa sekitar 2 juta grafik diambil setiap menit.Hari ini kebanyakan osiloskop analog dua channel atau dual-trace osiloskop. Mereka memiliki dua sirkuit input terpisah vertikal yang memungkinkan dua bentuk gelombang yang

akan diamati secara bersamaan pada satu layar CRT dipartisi. Sebuah osiloskop untuk tujuan umum mampu mengukur frekuensi hingga 100 MHz. Spesifikasi kunci untuk osiloskop 100-MHz yang khas analog:


Bandwidth (3 dB) 100 MHz

Rise time 3.5 ns

Input impedance 1 megohm in parallel with 22 pF

DC gain accuracy _3 percent

Deflection factor 5 mV/div to 5 V/div

Sweep time 2 ns/div to 0.5 s/div

Digital Oscilloscopes

Sebuah osiloskop digital menampilkan bentuk gelombang tegangan dengan mengubah sinyal asli ke format digital yang dapat ditampilkan atau disimpan dalam memori. Karena dapat menyimpan gelombang digital, juga disebut osiloskop penyimpanan digital (DSO). Instrumen ini sangat ideal untuk melihat peristiwa yang sangat lambat, menangkap dan membandingkan bentuk gelombang, menangkap dan melihat salah satu acara waktu, dan melihat peristiwa pretrigger. Otomatis pengukuran dan perhitungan dapat dilakukan pada gelombang, dan bentuk gelombang dapat dicetak pada printer.Sirkuit masukan dari DSO serupa dengan osiloskop analog dari. Setelah preamplification, sinyal input sampel oleh sampel-dan-terus (S / H) sirkuit dan digital oleh konverter analog-ke-digital (ADC). Sampel tersebut kemudian disimpan dalam memori digital. Sebuah osilator kristal di sirkuit Timebase mengukur perbedaan waktu antara sinyal memicu dan jam sampel. Sebuah mikroprosesor kemudian menentukan mana gelombang tersebut akan diposisikan di layar. Timebase bergerak di seberang layar dari kiri ke kanan seperti pada osiloskop analog, dan gelombang di-refresh setiap kali memicu terjadi. Timebase linearitas dan akurasi dari DSO lebih unggul daripada orang-orang dari sebuah osiloskop analog.

Function Generators

generator fungsi hampir secara luas menggunakan general-purpose isyarat source.seperti yang ditunjukkan oleh diagram blok yang disederhanakan fig.11-6,it dapat menyediakan [gelombang/lambaian] sinus kedua-duanya

Figure 11-6 Function generator block diagram.

RADIO-FREQUENCY SIGNAL GENERATORS 213

bentuk gelombang seperti gelombang persegi, gelombang segitiga, dan kereta api pulsa. Beberapa generator fungsi juga menyediakan modulasi dan frekuensi menyapu. Instrumen ini termasuk sirkuit yang mirip dengan yang di osilator gelombang sinus. Mereka biasanya menghasilkan gelombang primer dengan osilator bebas berjalan dan kemudian memperoleh bentuk gelombang lain dari itu. Dalam Gambar. 11-6, gelombang segitiga yang dihasilkan oleh osilator. Sebuah gelombang persegi kemudian berasal dari gelombang segitiga dengan melewatkan melalui komparator gelombang persegi. Demikian pula, gelombang sinus berasal dari gelombang segitiga dengan melewatkan melalui pembentuk gelombang sinus.Gelombang yang diinginkan dipilih, diperkuat, dan dibuat tersedia pada output. Fungsi generator biasanya termasuk variabel attenuator untuk menyesuaikan output, dan penyesuaian DC offset untuk menambahkan tingkat DC positif atau negatif ke output. Output gelombang persegi dapat berfungsi sebagai jam untuk sirkuit digital, dan gelombang segitiga dapat bertindak sebagai generator menyapu. Generator fungsi audio yang juga dapat melakukan pengujian gelombang sinus. Sebuah alat laboratorium berkualitas biasanya akan dapat menghasilkan sinus, persegi, segitiga, jalan, dan bentuk gelombang pulsa rentang frekuensi 0,001 Hz sampai 20 MHz. Tegangan keluaran 30 V puncak ke puncak dalam rangkaian terbuka dan 50 V puncak ke puncak seluruh beban 50-ohm.

Radio-Frequency Signal Generators

Sebuah radio-frekuensi generator sinyal, seperti ditunjukkan dalam Gambar blok diagram disederhanakan. 11-7, merupakan sumber umum tujuan dari gelombang sinus RF berguna untuk menguji penerima radio. Generator sinyal Kebanyakan juga mampu menghasilkan audio-termodulasi sinyal dari osilator audio dengan frekuensi dan amplitudo modulasi sirkuit, dan beberapa juga menyediakan fase dan modulasi pulsa. Tepat, lebar berbagai redaman dan kebocoran RF rendah persyaratan khas untuk sinyal generator yang melakukan tes penuh jangkauan penerima. Rangkaian kunci dari sebuah generator sinyal RF tegangan osilator dikendalikan (VCO), yang frekuensinya ditentukan oleh tegangan pada input kontrol. Bertambah atau berkurang dalam kontrol tegangan menyebabkan perubahan yang sesuai pada frekuensi output VCO. Dengan demikian, sinyal diterapkan pada kontrol tegangan set frekuensi osilator, persyaratan frekuensi modulasi. Sinyal audio-modulasi drive input kontrol dari VCO untuk menghasilkan pembawa termodulasi frekuensi. Seperti ditunjukkan dalam Gambar. 11-7, modulator mengikuti VCO. ini

Figure 11-7 Radio-frequency signal generator block diagram.


sirkuit bervariasi amplitudo output VCO tanpa mengubah frekuensi, membuat output sinyal amplitudo-dimodulasi. Sebuah generator laboratorium-kualitas sinyal RF dapat mencakup rentang frekuensi dari 500 kHz sampai lebih dari 500 MHz di 10 band. Output dikalibrasi dan meteran akan disesuaikan dari sekitar 0,02 μV sampai 2 V. internal AM dan FM modulasi maupun eksternal AM, FM, dan modulasi pulsa disediakan. Sinyal termodulasi meteran dan dikalibrasi adalah variabel 20-600 Hz.

Sapu Generator Sebuah generator menyapu, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar blok diagram disederhanakan. 11-8, merupakan sumber gelombang sinus yang frekuensi dapat diubah dengan cara yang terkendali. Frekuensi menyapu berguna untuk menguji rangkaian rentang frekuensi yang luas. Generator menyapu dapat menghasilkan gelombang sinus fixedfrequency jika menyapu fitur dimatikan. Instrumen biasanya menyapu di frekuensi linear, tetapi beberapa juga bisa menyapu logaritmis. Tegangan output sebanding dengan menyapu menyapu frekuensi. Output ini dapat mendorong sumbu horisontal instrumen lainnya seperti osiloskop. VCO didorong oleh ramp generator untuk memberikan sapuan frekuensi.

Frekuensi Counter

Sebuah frekuensi counter, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar blok diagram disederhanakan. 11-9, langkah-langkah frekuensi. Sebuah osilator kristal dan sirkuit digital dapat menghitung mengukur kedua periode dan frekuensi dari rendah ke RF. Beberapa counter frekuensi juga dapat mengukur waktu gelombang naik dan lebar pulsa. Sinyal yang diukur diperkuat dan diubah menjadi kereta pulsa digital yang melewati logika gerbang AND untuk mendorong serangkaian counter digital. Pintu gerbang dibuka untuk jangka waktu yang terbatas, dan jumlah siklus gelombang, frekuensi gelombang yang mewakili, yang terjadi selama waktu yang diukur. Untuk mendapatkan pengukuran berikutnya, counter digital reset, dan gerbang dibuka kembali.Frekuensi counter biasanya mencakup pembagi frekuensi yang mengurangi frekuensi dari sinyal digital. Mereka dapat diaktifkan dalam dan keluar dari sirkuit untuk meningkatkan counter

Figure 11-8 Sweep generator block diagram.

SPECTRUM ANALYZERS 215

Figure 11-9 Frequency counter block diagram.

rentang frekuensi. Pada input, pembagi meningkat batas frekuensi instrumen dengan mengurangi sinyal yang masuk ke berbagai dapat digunakan. Dalam posisi ini pembagi dikenal sebagai sebuah prescaler. Jika pembagi ditambahkan ke sirkuit Timebase, meningkatkan waktu di gerbang, memungkinkan frekuensi yang lebih rendah untuk diukur sementara juga meningkatkan resolusi frekuensi.

Spectrum Analyzers

Sebuah penganalisa spektrum analyzer real-time yang secara bersamaan menampilkan amplitudo dari semua sinyal dalam rentang frekuensi analyzer. Hal ini dapat memberikan informasi tentang tegangan atau energi dari sinyal sebagai fungsi dari frekuensi. Akibatnya, hal itu memungkinkan melihat frekuensi domain hanya sebagai oscilloscope memungkinkan melihat domain waktu.Spectrum analyzer mengukur amplitudo dari frekuensi dari komponen-komponen dari sebuahkompleks gelombang sepanjang rentang frekuensi gelombang. Bentuk gelombang ditampilkan sebagai band amplitudo tegangan vertikal mewakili band yang sangat sempit frekuensidiposisikan sepanjang sumbu x horisontal. Frekuensi murni akan ditampilkan sebagai jejak vertikal tunggal. Instrumen ini dapat, misalnya, mengukur amplitudo dan frekuensi gelombang sinus tunggal atau energi pada frekuensi masing-masing dalam output dari generator microwave.Spectrum analyzer dirancang dan dibangun atas dasar konsep yang berbeda. tiga darijenis yang paling umum adalah: (1) bank filter, (2) Fast Fourier Transform (FFT), dan (3) spektrum menyapu.

BANK-OF-FILTER Analyzers

Sebuah analisa bank-of-filter bandpass filter mencakup banyak yang disetel untuk band yang sangat sempit dalam spektrum total. Setiap filter hanya menghapus sinyal frekuensi tertentu dari spektrum, menolak semua yang lain. Output dari filter masing-masing adalah tegangan AC yang amplitudo adalah ukuran dari energi yang terkandung dalam band sempit. Output dari semua filter tersebut kemudian dideteksi dan ditampilkan pada layar CRT sebagai deretan bar vertikal amplitudo bervariasi, memberikan informasi frekuensi domain.


Fast Fourier Transform (FFT) analisa

Sebuah transformasi Fourier cepat (FFT) analisa didasarkan pada teknik transformasi Fourier untuk menghitung spektrum gelombang dari informasi domainnya waktu. Gelombang analogdikonversi ke format digital dan sampel secara berkala. Tegangan pada setiap sampel adalah digital, dan data ini kemudian diproses oleh prosesor sinyal digital (DSP) untuk menyediakan spektrum frekuensi untuk ditampilkan pada CRT.

Menyapu-SPEKTRUM Analyzers

Sebuah menyapu-spektrum analyzer, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar blok diagram disederhanakan. 11-10, memiliki saluran filter tunggal merdu bukan bank filter. Saluran tunggal secara otomatis menyapu di frekuensi dan hasilnya ditampilkan pada CRT. Hal ini dapat menyediakan domain menampilkan frekuensi yang sama dengan analisa spektrum lainnya. Output dari detektor adalah diubah oleh konverter analog-ke-digital. Beberapa model memiliki ADC di bagian frekuensi menengah sehingga resolusi bandwidth penyaringan dilakukan secara digital. Mikroprosesor menerima data dalam format digital dan proses itu untuk layar CRT.

logika Analyzers

Sebuah analisa logika izin keadaan sinyal logika dalam banyak saluran sirkuit digital yang akan diukur secara simultan. Ini menyimpan status dari input logika dalam memori untuk ditampilkan pada CRT. Sebuah fungsi analisa konvensional logika baik sebagai waktu dan analisa negara. Ketika berfungsi sebagai penganalisis waktu itu sampel gelombang pada setiap tepi jam internal, tetapi hanya dapat menentukan apakah sinyal tinggi logika atau logika rendah tanpa memberikan informasi pada resolusi tegangan. Ketika bertindak sebagai analisa negara, ia menggunakan sinyal dari sirkuit yang sedang diuji sebagai jam untuk menentukan kapan sinyal logika disimpan dalam memori.

Figure 11-10 Spectrum analyzer block diagram.

DC MEASUREMENT BRIDGES 217

Magnetic Field-Strength Meter

Sebuah gaussmeter efek Hall mengukur kekuatan medan magnet. Ini termasuk transduser efek Hall (HET) di ujung sepasang kabel fleksibel yang dapat dimasukkan antara kutub magnet yang kekuatan medan yang akan diukur. Sebuah sumber DC baterai atau lain menyediakan arus melalui transducer, dan voltmeter dalam kasus instrumen dikalibrasiuntuk memberikan tegangan yang proporsional dengan kekuatan medan magnet. Lihat juga "Hall Effect Sensor" di Sec. 17, "Sensor dan transduser Elektronik."

DC Pengukuran Jembatan

Wheatstone BRIDGE

Jembatan Wheatstone adalah bentuk paling sederhana dari rangkaian pengukuran perbandingan jembatan. Rangkaian jembatan banyak digunakan untuk mengukur resistansi, induktansi, kapasitansi, dan impedansi. Mereka beroperasi pada deteksi null atau prinsip keseimbangan, yang berarti bahwa indikasi independen dari kalibrasi perangkat menunjukkan.Skema untuk jembatan Wheatstone Gambar. 11-11 menunjukkan bahwa ia memiliki dua resistansi paralelcabang dengan masing-masing cabang yang mengandung resistor seri dua, R1 dan R2, dan R3 dan R4. Sebuah sumber tegangan DC terhubung di jaringan ini menyediakan arus yang melalui jaringan. Sebuah detektor nol, biasanya satu meter (M1), dihubungkan antara cabang paralel untuk mendeteksi keseimbangan atau kondisi null. M1 meteran menunjukkan perbedaan antara tegangan output dari pembagi tegangan. Jika R1 sama R2 dan R3 R4 sama dengan, meter akan membaca 0 dan menunjukkan nol atau keseimbangan. Hal ini dapat ditulis sebagai

Jika R1 sama R2 dan R4 adalah nilai resistansi yang tidak diketahui, meter akan menunjukkan null ketika R4 sama dengan R3. Jika R3 adalah resistor variabel, nilainya dapat disesuaikan sampai meteran dibaca 0. pada

Figure 11-1 1 Wheatstone bridge.


pengaturan ini, nilai dari resistor R4 diketahui adalah sama dengan nilai dari R3. Jembatan Wheatstone mungkin telah digunakan lebih lama dibandingkan dengan instrumen pengukuran lain listrik. Pengukuran akurasi 0,1 persen dapat diperoleh dengan jembatan ini.

Kelvin BRIDGE

Kelvin jembatan, ditunjukkan pada Gambar. 11-12, adalah sebuah jembatan tujuh lengan yang merupakan versi modifikasi dari jembatan Wheatstone. Hal ini dapat menghilangkan efek dari kontak dan memimpin perlawanan ketika nilai-nilai rendah dari nilai resistansi yang tidak diketahui sedang diukur. Its set kedua lengan rasio mengkompensasi rendah timbal-nilai resistansi kontak. Resistor dalam kisaran 1 ohm untuk sekitar 1 microhm dapat diukur secara akurat dengan jembatan ini. Hal ini juga disebut jembatan ganda atau jembatan Thomson.

AC Pengukuran Jembatan

Konsep dari jembatan Wheatstone telah diperpanjang untuk memungkinkan pengukuran kapasitor dan nilai-nilai induktor. Impedansi Pengukuran ini memerlukan sebuah jembatan di mana sumber tegangan DC telah digantikan oleh sumber AC. Banyak yang berbeda AC jembatan desain telah dikembangkan, tetapi semua adalah variasi dari jembatan Wheatstone. Satu atau lebih resistor di jembatan Wheatstone baik diganti atau dilengkapi dengan induktor atau kapasitor. Impedansi tidak diketahui adalah salah satu lengan dari rangkaian jembatan, dan satu atau lebih dari senjata-senjata lain harus disesuaikan sampai kondisi nol tercapai.Yang paling terkenal AC jembatan adalah jembatan Maxwell untuk pengukuran induktansi oleh kapasitansi. Terkenal lainnya AC jembatan Hay dan Owen jembatan, baik modifikasi dari jembatan Maxwell untuk pengukuran induktansi. Semua tiga jembatan memiliki kapasitansi murni di lengan sebaliknya induktansi murni, dan dua lainnya lengan menjadi resistensi murni. Perbedaan antara tiga jembatan terletak pada metode yang digunakan untuk menyeimbangkan komponen resistansi koil. Jembatan Schering adalah salah satu jembatan yang paling penting AC untuk pengukuran kapasitansi. Ini memiliki umumnya diganti jembatan Wien. Lain AC jembatan induktansi termasuk Anderson, Campbell, dan Carey-Foster jembatan.

Figure 11-12 Kelvin bridge.

Buku Elektronika Hal 205-218

Documents

Transcript of Buku Elektronika Hal 205-218