CRO Penyimpanan Analog (Storage Osciloscope)

Keistimewaan ekstra disediakan pada beberapa scope analog penyimpan.

Keistimewaan ini memungkinkan pola penjejakan normal rusak dalam

hitungan detik untuk tetap tinggal pada layar. Dalam rangkaian listrik

kemudian dapat dengan sengaja jejak pada layar diaktifkan disimpan dan

dihapus. Penyimpan disempurnakan dengan menggunakan prinsip emisi

sekunder. Bila berkas titik elektron menulis dilewatkan pada permukaan

pospor, momen tidak hanya menyebabkan pospor beriluminasi, namun energi

kinetik berkas elektron membentur elektron lain sehingga bebas meninggalkan

permukaan pospor.

Ini meninggalkan muatan positip. Osiloskop penyimpan mempunyai satu atau

lebih elektron gun sekunder yang dinamakan flood gun memberikan keadaan

banjir elektron bernergi rendah berjalan menuju layar pospor. Elektronelektron

dari senapan banjir sangat lebih kuat menuju area layar pospor dimana senapan

menulis telah meninggalkan muatan positip, dengan cara ini elektron-elektron

dari senapan banjir mengeluminasi kembali pospor dengan memberikan

muatan positip pada layar. Jika energi elektron dari senapan banjir tepat

seimbang, setiap elektron senapan banjir merobohkan satu elektron sekunder

pospor, sehingga mempertahankan muatan positip daerah yang diiluminasi.

Dengan cara demikian gambar asli yang telah ditulis dengan senapan tulis

dapat tetap tinggal dalam waktu yang lama.

Kelebihan CRO penyimpanan adalah mampu merekam hasil pengukuran

sinyal, dan tetap diperagakan meskipun sinyal masukan telah dihilangkan. Ini

sangat membantu untuk pengamatan suatu peristiwa yang terjadi sekali saja

akan lenyap dari layar. CRT penyimpan dapat menyimpan peragaan jauh lebih

lama, sampai beberapa jam setelah bayangan terbentuk pada pospor. Ciri

ingatan atau penyimapanan bermanfaat sewaktu memperagakan bentuk

gelombang sinyal yang frekuensinya sangat rendah. Frekuensi sangat rendah

bila diukur dengan CRO biasanya bagian awal peragaan akan menghilang

sebelum bagian akhir terbentuk pada layar. CRT penyimpan dapat digolongkan

sebagai tabung dengan dua kondisi stabil dan tabung setengah nada (half tone).

Tabung dua kondisi stabil akan menyimpan

satu peristiwa atau tidak menyimpan, hanya menghasilkan satu level

keterangan bayangan. Tabung dengan dua kondisi stabil dan setengah nada

keduanya mengunakan fenomena emisi elektron sekunder guna membentuk

dan menyimpan muatan elektrostatik pada permukaan satu sasaran yang

terisolasi. Pembahasan berikut

berlaku untuk kedua jenis tabung tersebut.

Bila sebuah sasaran ditembak oleh satu aliran elektron primer, satu pengalihan

energy yang memisahkan elektron lain dari permukaan sasaran akan terjadi

dalam satu proses yang disebut emisi sekunder. Jumlah elektron sekunder yang

dipanaskan dari permukaan sasaran bergantung pada kecepatan elektron

primer, intensitas berkas elektron, susunan kimia dari bahan sasaran dan

kondisi permukaannya. Karakteristik ini dinyatakan dalam perbandingan emisi

sekunder, yang didefinisikan sebagai perbandingan antara arus emisi sekunder

terhadap arus berkas primer yaitu :

?=Is/Ip

Prinsip kerja tabung penyimpan dengan kondisi dua stabil yang elementer

digambarkan gambar 1-1 di bawah ini. Jika tegangan sasaran tinggi, sasaran

ditulis (direkam), jika tegangan sasaran rendah sasaran terhapus. Dengan

demikian tabung mempunyai suatu penunjukan elektris dan kondisi

penyimpanannya tidak dapat dilihat.

Gambar 1-1.Tabung penyimpan dengan sasaran ganda dan dua

senapan elektron

Gambar 1-2. CRT penyimpan sasaran ganda dan dua senapan elektron

Pada gambar 7-25 menunjukkan prinsip sebuah tabung penyimpan dengan dua

kondis stabil yang mampu menuliskan, menyimpan dan menghapus sebuah

bayangan. Tabung penyimpan ini berbeda dengan tabung penyimpan dengan

sasaran mengambang, mempunyai dua aspek perbedaan yaitu : (1) memiliki

permukaan sasaran ganda dan memiliki senanpan berkas elektron kedua.

Senapan berkas elektron kedua disebut senapan banir (flood gun), fungsinya

memancarkan berkas elektron primer kecepatan rendah membanjiri seluruh

permukaan sasaran. Ciri yang menonjol dari senapan banjir adalah membanjiri

sasaran sepanjang waktu dan tidak hanya sebentar seperti halnya yang

dilakukan senapan penulis. Titik stabil rendah adalah beberapa volt negative

terhadap katoda senapan banjir, dan titik stabil atas adalah + 200V, yaitu

tegangan kolektor. Sedangkan tegangan katoda senapan penulis -2000V, dan

kurva emisi

sekundernya ditindihkan di atas kurva senapan banjir. Gabungan efek senapan

penulis dan senapan banir merupakan penjumlahan efek masng-masing berkas

berkas elektron itu sendiri. Bila senapan penulis dibuka, berkas elektron

primernya mencapai sasaran pada potensial 2000V, yang menyebabkan emisi-

emisi sekunder sasaran tinggi. Dengan demikian tegangan sasaran

meninggalkan titik stabil rendah dan mulai bertambah. Akan tetapi senapan

berkas elektron banjir berusaha mempertahankan sasaran pada kondisi

stabilnya dan melawan pertambahan tegangan sasaram. Jika senapan penulis

dialihkan ke posisi bekerja cukup lama guna membawa sasaran melewati titik

potong, berkas elektron senapan banjir akan membantu senapan berkas

elektron penulis dan membawa sasaran sepenuhnya ke titik stabil atas,

sehingga sasaran dituliskan. Meskipun jika hubungan ke senapan penulis

diputuskan, sasaran akan dipertahankan oleh berkas elektron senapan banjir

dalam kondisi stabil atas, dengan demikian menyimpan informasi yang

disampaikan oleh senapan penulis. Bila senapan penulis tidak cukup lama

bekerja membawa sasaran melewati titik poton, berkas elektron senapan banjir

akan memindahkan sasaran kembali ke kondisi stabil bawa dan tidak terjadi

penyimpanan. Menghapus sasaran berarti hanya menyimpan tegangan saran

kembali ke tingkat stabil rendah. Ini dilakukan dengan mendenyutkan kolektor

ke negatip sehingga secara seketika kolektor menolak elektron emisi sekunder

dan memantulkan kembali ke sasaran. Ini memperkecil arus kolektor Is, dan

perbandingan emisi sekunder turun di bawah satu.

Selanjutnya sasaran mengumpulkan elektron primer dari senapan banjir (pada

saat ini senapan penulis idak bekerja) dan bermuatan negatip. Tegangan

sasaran berkurang samapai mencapai titik stabil rendah akibatnya pengemisian

terhenti dan sasaran dalam kondisi terhapus.

Setelah penghapusan kolektor dikembalikan ke tegangan positip semula

(+200V) dengan demikian pulsa penghapus dikembalikan ke nol. Seperti

ditunjukan pada gambar 1-2 ini terjadi secara perlahan-lahan, sehingga sasaran

tidakdikemudikan secara idak sengaja melalui titik potong dan kembalimenjadi

tertulis (terekam). Permukaan sasaran tabung penyimpan pada gambar 1-2

terdiri dari sejumlah sasaran logam terpisah yang secara elektris terpisah satu

sama lain dan diberi angka 1 sampai 5.

Senapan banjir dikonstruksi sederhana tanpa pelat-pelat defleksi, dan

memancarkan elektron berkecepatan rendah, menutup semua sasaran terpisah.

Bila senapan penulis ditembakkan, sebuah berkas elektron terpusat

berkecepatan tinggi diarahkan sasaran kecil (dalam hal ini nomor 3).

Kemudian sasaran yang satu ini bermuatan positip dan

dituliskan ke titik stabil atas. Bila senapan penulis dimatikan lagi, elektron

banjir mempertahankan sasaran nomor 1 pada titik stabil atas. Semua sasaran

lain dipertahanan pada titik stabil bawah. Langkah terakhir dalam

perkembangan tabung penyimpan dua kondisi stabil dengan tembus pandang

adalah penggantian masing-masing sasaran logam dengan sebuah pelat

dielektrik tunggal. Pelat penyimpan dari bahan dielektrik terdiri dari lapisan

partikel-partikel fosfor yang terhambur setiap bagian dari luasan permukaan

mampu ditulis atau dipertahankan positip atau dihapus mempertahankan

negatip tanpa mempengaruhi permukaan pelat di sebelahnya.

Pelat dielektrik ini diendapkan pada sebuah permukaan pelat gelas yang

dilapisi bahan konduktif. Lapisan konduktif disebut punggung pelat sasaran

(storage target back plate), berfungsi mengumpulkan berkas elektron emisi

sekunder. Di samping senapan penulis dan perlengkapan pelat defleksi CRT

penyimpan ini mempunyai dua senapan banjir dan sejumlah elektroda

pengumpul yang membentuk sebuah lensa berkas elektron guna

mendistribusikan berkas elektron banjir secara merata pada seluruh luasan

permukaan sasaran penyimpan. Setelah senapan penulis menuliskan bayangan

bermuatan pada sasaran penyimpan, senapan banir menyimpan bayangan.

Bagian sasaran yang

dituliskan telah ditembaki oleh berkas elektron banjir yang mengalihkan

energy ke lapisan fosfor dalam bentuk cahaya terlihat.

Pola cahaya ini dapat dilihat melalui permukaan pelat gelas. Karena sasaran

permukaan

penyimpan dapat positip atau negatip, maka terangnya keluaran cahaya yang

dihasilkan oleh berkas elektron banjir biasanya memiliki kecerahan

(brightness) penuh ataupun minimal. Tidak terdapat skala kabur diantara kedua

batas.