Cara Menghitung Amplitudo pada Osiloskop

Osiloskop adalah alat ukur elektronik yang sangat penting bagi para teknisi, insinyur, dan penghobi elektronika. Fungsi utamanya adalah untuk menampilkan bentuk gelombang sinyal listrik seiring berjalannya waktu. Salah satu pengukuran dasar namun krusial yang dapat dilakukan menggunakan osiloskop adalah menentukan amplitudo sinyal.

Amplitudo merujuk pada besaran maksimum atau puncak dari sebuah gelombang dari titik setimbangnya (baseline). Untuk sinyal AC (arus bolak-balik), amplitudo sering kali diukur sebagai tegangan puncak-ke-puncak ($\text{V}_{\text{pp}}$) atau tegangan puncak ($\text{V}_{\text{p}}$). Memahami cara membaca dan menghitungnya dengan benar adalah kunci untuk memverifikasi integritas sinyal.

Ilustrasi tampilan gelombang pada layar osiloskop.

Memahami Pengaturan Osiloskop

Sebelum melakukan perhitungan, penting untuk memahami dua pengaturan utama pada osiloskop yang akan memengaruhi pembacaan Anda:

Volts/Div (Vertikal Sensitivity): Ini adalah skala vertikal. Nilai ini menentukan seberapa besar tegangan yang direpresentasikan oleh setiap kotak (divisi) pada layar grid osiloskop. Misalnya, jika pengaturan adalah 1 V/Div, maka setiap kotak vertikal setara dengan 1 Volt.
Display (Layar Grid): Layar osiloskop dibagi menjadi grid (kotak-kotak). Umumnya, layar standar memiliki 10 divisi horizontal dan 8 divisi vertikal.

Langkah-Langkah Menghitung Amplitudo

Perhitungan amplitudo melibatkan pembacaan jumlah kotak vertikal yang ditempati oleh sinyal, lalu mengalikannya dengan pengaturan Volts/Div.

1. Mengukur Tegangan Puncak-ke-Puncak ($\text{V}_{\text{pp}}$)

Ini adalah pengukuran paling umum. $\text{V}_{\text{pp}}$ adalah jarak total (dalam tegangan) antara puncak tertinggi (maksimum) dan lembah terendah (minimum) dari gelombang.

Prosedur:

Atur posisi nol (baseline) sinyal agar sejajar dengan garis tengah horizontal (biasanya garis ke-4 dari atas atau ke-4 dari bawah, tergantung model osiloskop).
Hitung jumlah kotak vertikal dari puncak tertinggi sinyal ke lembah terendah sinyal. Misalkan jumlah kotak ini adalah $N_{\text{pp}}$.
Gunakan pengaturan Volts/Div yang sedang aktif (misalnya, $S_v$).

Rumus Tegangan Puncak-ke-Puncak: $$\text{V}_{\text{pp}} = N_{\text{pp}} \times S_v$$ Dimana:

$N_{\text{pp}}$ = Jumlah kotak vertikal antara puncak dan lembah.
$S_v$ = Pengaturan Volts/Div.

2. Mengukur Tegangan Puncak ($\text{V}_{\text{p}}$)

Tegangan puncak adalah jarak vertikal dari titik nol (baseline) ke puncak tertinggi gelombang. Ini adalah setengah dari tegangan puncak-ke-puncak ($\text{V}_{\text{p}} = \text{V}_{\text{pp}} / 2$).

Prosedur:

Hitung jumlah kotak vertikal dari garis nol (baseline) hingga titik tertinggi gelombang. Misalkan jumlah kotak ini adalah $N_{\text{p}}$.
Gunakan pengaturan Volts/Div ($S_v$).

Rumus Tegangan Puncak: $$\text{V}_{\text{p}} = N_{\text{p}} \times S_v$$

Contoh Kasus Penerapan

Misalkan Anda mengamati gelombang sinus pada layar osiloskop Anda dan mendapatkan hasil sebagai berikut:

Pengaturan Volts/Div ($S_v$) diatur ke **0.5 V/Div**.
Anda mengukur bahwa jarak vertikal total dari puncak tertinggi ke lembah terendah ($N_{\text{pp}}$) adalah **6 kotak**.

Maka, perhitungan amplitudo puncak-ke-puncak adalah:

$$\text{V}_{\text{pp}} = 6 \text{ div} \times 0.5 \text{ V/div} = 3.0 \text{ Volt}$$

Untuk mendapatkan tegangan puncak ($\text{V}_{\text{p}}$):

$$\text{V}_{\text{p}} = \frac{\text{V}_{\text{pp}}}{2} = \frac{3.0 \text{ V}}{2} = 1.5 \text{ Volt}$$

Atau, jika Anda mengukur langsung $N_{\text{p}}$ (dari nol ke puncak) adalah 3 kotak:

$$\text{V}_{\text{p}} = 3 \text{ div} \times 0.5 \text{ V/div} = 1.5 \text{ Volt}$$

Peran Tombol Posisi Vertikal (Vertical Position)

Seringkali, sinyal yang terukur tidak berada tepat di tengah layar. Tombol "Vertical Position" (atau "Position Knob") digunakan untuk menggeser tampilan sinyal ke atas atau ke bawah tanpa mengubah skala Volts/Div. Penting untuk memastikan bahwa Anda mengukur jumlah kotak relatif terhadap garis nol yang telah Anda atur, terlepas dari posisi fisik sinyal di layar.

Jika Anda menggunakan fitur pengukuran otomatis (Auto-Measure) pada osiloskop digital modern, alat ini akan melakukan perhitungan ini secara instan. Namun, memahami proses manual ini sangat penting untuk memvalidasi pembacaan otomatis dan untuk bekerja dengan osiloskop analog atau ketika pengaturan skala tidak standar.

Kesimpulannya, mengukur amplitudo pada osiloskop adalah proses yang melibatkan observasi visual jumlah divisi vertikal yang ditempati sinyal, dikombinasikan dengan faktor skala yang ditetapkan oleh pengaturan Volts/Div. Dengan praktik yang konsisten, pembacaan amplitudo akan menjadi intuitif dan akurat.