Macam-macam Alat Untuk Mengukur Frekuensi

1. Frequency Counter

Frequency counter atau yang lebih dikenal sebagai pencacah frekuensi mempunyai fungsi untuk mencacah frekuensi yang dihasilkan oleh suatu osilator atau oleh pembangkit frekuensi (signal generator). Dengan kata lain alat ini dipakai untuk mengetahui atau mengukur nilai frekuensi yang dihasilkan.

Dalam sistem telekomunikasi piranti ukur ini sangat diperlukan terutama pada saat penepatan suatu frekuensi pada nilai tertentu. Instrumen ini biasanya digunakan pada laboratorium telekomunikasi dalam bentuk piranti digital, walaupun juga ada yang bekerja secara analog. Fungsi piranti ini digunakan untuk menghitung frekuensi kerja sistem telekomunikasi dalam bentuk angka-angka digital dan bukan berupa gambar atau bentuk grafik.

Pencacah frekuensi kadang-kadang mempunyai fungsiyang digabungkan. Fungsi tersebut adalah rangkaian pembangkit sinyal (signal generator), sehingga dalam satu alat atau piranti dapat melakukan dua fungsi sekaligus, yaitu sebagai pembangkit sinyal dan sebagai pencacah frekuensi. Dengan mudah pengalihan fungsi ini dilakukan

hanya dengan cara memindahkan saklar pemilih dari satu fungsi ke fungsi yang lainnya.

Sebagai pembangkit sinyal atau frekuensi, biasanya ditun-jukkan dengan rentang (range) frekuensi yang bisa dihasilkan. Contohnya rentang frekuensi :

0.03 Hz hingga 3 Mhz dengan 7 step yaitu: 1 Hz, 10Hz, 100Hz, 1KHz, 10Khz, 100KHz, 1Mhz.

Bentuk gelombang yang dibangkitkan: gelombang sinus, gelombang segitiga, gelombang kotak, gelombang gigi gergaji positive-going, gelombang gigi gergaji negative-going, gelombang pulsa positive-going, gelombang pulsa negative-going, gelom-bang pulsa TTL.

Untuk pencacah frekuensi kebanyakan ditunjukkan dengan rentang pengukuran yang dapat dijangkau. Contohnya rentang pengukuran : 1Hz - 20 MHz, 5 digit dengan Impedansi input : >>1 MO/20pF Kepekaan : 100mV rms Ketepatan : 0.1Hz/1Hz/100Hz Kekeliruan ukur : <0.003% ± 1 digit Tegangan input maksimun : 150V (AC+DC) (dengan pelemahan)

Harga piranti itu cukup mahal apalagi jika rentang frekuensi yang terukur dapat mencapai tataran giga hertz. Biasanya frekuensi kerjanya antara 10 Hz sampai 3 GHz. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan :

1.   Pastikan bahwa frekuensi yang akan dicacah (counter) sudah terhubung dengan input alat ukur.

2.   Perhatikan tombol rentang frekuensi yang dicacah agar pembacaan mudah dilakukan.

3.   Apabila pencacahan menunjukkan overflow (melebihi) dari yang seharusnya, maka pindahkan atau tekan tombol batas yang lebih tinggi.

2. Function Waveform Generator

Waveform generator merupakan sebuah instrumen dalam sistem telekomunikasi yang sangat penting untuk membangkitkan gelombang sebagai sinyal pengujian maupun perawatan sistem telekomunikasi. Piranti ini biasanya mengeluarkan bentuk gelombang yang berbeda-beda seperti gelombang kotak, gergaji maupun sinus tergantung yang diinginkan.

Semakin besar range frekuensi yang dihasilkan oleh piranti maka akan semakin mahal pula harganya. Biasanya mampu mengeluarkan besar frekuensi 15 MHz dengan bentuk gelombang kotak, sinus maupun gigi gergaji, noise, ramp (segitiga) dan sebagainnya.

Selain menghasilkan gelombang-gelombang sebagaimana yang disebutkan itu, instrumen ini dapat pula menghasilkan sinyal dalam bentuk yang sudah temodulasi dengan frekuensi audio.

Bentuk sinyal termodulasi yang biasa dihasilkan adalah modulasi amplitudo, modulasi frekuensi, frequency shift keying dan modulasi burst. Untuk menunjukkan besaran sinyal yang dapat dibangkitkan, dari keterangan panel dapat dibaca ketentuan tersebut. Misalnya untuk keluaran 50 milivolt hingga 10 volt puncak ke puncak (Volt peak to peak) dengan impedansi keluaran 50 Ohm dan resolusi 3 digit.

Pembangkit gelombang yang lebih baik dapat menghasilkan rentang frekuensi dari 0,001 Hz hingga 19,99 Mhz. Tegangan sinyal keluaran yang dapat dihasilkanpun dapat lebih kecil lagi yaitu 0,01 milivolt puncak ke puncak hingga 10 volt puncak ke puncak dengan impedansi keluaran 50 Ohm. Tambahan lain yang dapat disertakan di anta-ranya adalah pengunci fasa (phase lock), phase offset, sweep linear atau loagritmik dan lain-lain.

Pemilihan generator fungsi untuk keperluan piranti telekomunikasi:

1.   Perhatikan kebutuhan rentang frekuensi yang diperlukan. Apakah untuk frekuensi rendah atau tinggi.

2.   Perhatikan kebutuhan gelombang yang ingin dihasilkan. Apakah sinus, kotak atau segitiga.

3.   Perhatikan pula level (aras) tegangan yang dikehendaki.

Penggunaannya:

1.   Sebagai sumber pembangkit gelombang.

2.   Sebagai sumber gelombang dapat dipakai untuk pengujian sistem, seperti untuk menghitung penguatan, respon (tanggap) penguat, untuk pemicuan dan sebagainya.

Tugas :

Coba gambarkan bagaimana memasangkan pembangkit gelombang ini dalam sistem pengujian penguat frekuensi tinggi.

3. Analog RF Signal Generator

Analog RF signal generator merupakan sebuah piranti yang dapat membangkitkan sinyal RF analog. Piranti ini sering digunakan dalam berbagai pe-ngujian khususnya pada labora-torium sistem telekomunikasi. Sinyal RF yang hasilkan oleh piranti ini seperti halnya sinyal yang dipancarkan oleh pemancar dengan frekuensi tinggi yang biasanya mempunyai rentang keluaran antara 250 KHz sampai 3 atau 6 GHz.

Dengan frekuensi sebesar ini merupakan spektrum frekuensi radio, sehingga jika ingin menguji sebuah sistem akan dapat lebih mudah dalam membangkitkan frekuensi tinggi. Piranti ini juga dapat membangkitkan sinyal modulasi RF analog dengan frekuensi 6 GHz baik modulasi AM maupun FM serta modulasi fasa serta modulasi pulsa yang dapat diatur sesuai kebutuhan.

4. Osiloscope

Osiloscop merupakan alat ukur yang dapat digunakan untuk melihat bentuk gelombang listrik yang ada pada rangkaian yang telah dirancang. Dari bentuk gelombang itu dapat dijadikan sebagai dasar bagi pengukuran tegangan gelombang. Di samping itu osciloscope dapat digunakan untuk mengukur perioda suatu gelombang.

Dengan diketahui nilai perioda, maka dengan rumus T=1/f selanjutnya bisa diketahui besarnya frekuensi yang terukur. Baik pengukuran tegangan gelombang atau perioda gelombang, yang selalu menjadi acuan adalah besarnya kotak pada layar osciloscope atau biasa disebut sebagai divisi. Oleh karena itu, satuan pengukuran yang dibaca adalah volt/divisi atau time/divisi.

Osiloscope digital mempunyai keunggulan dibandingkan dengan osiloscope analog adalah terletak pada mudahnyanya hasil pengukuran dibaca pada layar LCD. Osciloskop ini juga dilengkapi daengan kanal ganda (dual) dengan lebar bidang (bandwidth) yang dapat mencapai 200 MHZ. Hasil pengukuran dapat disimpan untuk masing-masing kanal. Salah satu jenis osci-loscope digital adalah merek GAO PS1202CA Portable Digital Oscilloscope.

Beberapa spesifikasi yang ditawarkan meliputi :

•     Advanced triggering function from edge, video, pulse and delay.

•     +, -, ×, ÷ mathematic Functions.

•     FFT spectrum analysis: hanging, hamming, blackman, rectangular.

•     Automatic parameter measurements: Vpp, Vamp, Vrms, Vmax, Vmin, Vtop, Vbase, Vavg, Freq, Period, Risetime, Falltime, +Width, Width, Overshoot, Preshoot, +Duty, -Duty, etc.

•     10 Waveforms parameter.

•     Vertical scale: 2mV/div ~ 5V/div

•     Sweep time: 1ns/div ~ 50s/div

•     Rise time: 1.8ns.

•     Power supply: 100 ~ 240V, 45 ~ 65Hz,<30W.

•     Standard configuration: USB interface on the rear panel

•     Front panel of USB host (support USB storage device) is Optional

•     Dimensions: 120mm (D) × 285mm (W) × 158mm (H)

Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui kesalahan dari rancangan dengan melihat bentuk gelombang keluaran pada titik ukur tertentu. Osiloscop di pasaran mempunyai range mulai dari yang murah dengan model lama sampai yang harganya mahal dan canggih. Dalam merancang sebuah rangkaian elektronika, piranti ini dibutuhkan untuk mendapatkan keakuratan, tetapi untuk peralatan yang dibuat hanya untuk hobby tidak perlu menggunakan alat ukur ini karena terlalu mahal harganya. Alat ukur ini biasanya digunakan oleh laboratorium sebagai pendukung penelitian.

Penggunaan :

Osciloskop digital berbeda dengan osciloskop konvensional. Kelebihannya adalah kemampuan untuk merekan gambar hasil pengukuran Layar knop pengatur tegangan dan frekuensi Gambar 2.19. Oscilloscope

Jika hanya untuk menguji rangkaian yang digunakan untuk berkomunikasi secara paralel maupun serial dengan komputer PC maka dapat digunakan osiloscope yang mempunyai bandwith untuk melihat sinyal data komputer. Osiloscope ini bisa menggunakan kemampuan ukur maksimal 20 MHz dianggap sudah bisa memenuhi kebutuhan. Jika sistem yang diujinya berupa piranti sistem telekomunikasi, maka osiloscope ini harus mempunyai frekuensi yang di atas piranti yang diukurnya.

Piranti ini khususnya yang mempunyai range pengukuran frekuensi yang tinggi, sangat mahal harganya, sehingga sangat perlu diperhatian dalam penggunaan maupun perawatannya, dan dalam penggunaanyapun harus lebih hati-hati.