E N D
PENGERTIAN OSILATOR Osilatoradalahrangkaian yang merupakangabunganelemen-elemenaktifdanpasif yang menghasilkanbentukgelombangperiodik yang spesifik, misalnyagelombangkotak, segitiga, gigigergaji, atausinusoidayang amplitudonyaberubah-ubahsecaraperiodikdenganwaktu.
TEORI DASAR Osilatormengubahdayaarussearah (dc) kedayaarusbolak-balik (ac) dalambeban. Dengandemikianfungsiosilatorberlawanandenganpenyearah yang mengubahdayasearahkedayabolak-balik. Osilatorumumnyadigunakandalampemancardanpenerima radio dantelevisi, dalam radar dandalamberbagaisistemkomunikasi .
TEORI DASAR • Suatuosilatormembangkitkanbentukgelombangpadasuatufrekuensidalambatasbeberapasiklustiap jam sampaibeberaparatusjutasiklustiapdetik. Osilatordapathampirsecaramurnimenghasikangelombang sinusoidal denganfrekuensitetap, ataupungelombang yang hanyadengan harmonic.
PRINSIF DASAR OSILATOR Dalamosilator, resistansinegatifdiberikanuntukkompensasikebocorandalamrangkaian. Dalamsuatuosilatortidakadasinyal yang diberikandariluar. Sinyalawaluntukmenyulut (trigger) osilasibiasanyadiberikanolehteganganderau. Teganganderaumunculsewaktucatudayadihidupkan. Karenaspektrumfrekuensiderausangatlebar, osilatorselalumemilikitegangankomponenpadafrekuensi yang benaruntukbekerjanyaosilator.
Jenis-jenisOscillator • Oscillator UmpanBalikPositif • Oscillator PergeseranFasa • Oscillator LC ditala (tuned) : • Oscillator Hartley • Oscillator Colpitts • Oscillator Clapps • Oscillator Tunned in/out • Oscillator Kristal Pierce
1. OSILATOR UMPAN BALIK POSITIF Bagian-bagianutamaosilatorbalikan
OSILATOR UMPAN BALIK POSITIF Diagram blokosilatorbalikandiperlihatkanpadagambardiatas, osilatormemilikiperangkatpenguat, jaringanbalikan, rangkaianpenentufrekuensidancatudaya. Isyaratmasukandiperkuatolehpenguat (amplifier) kemudiansebagianisyarat yang telahdiperkuatdikirimkembalikemasukanmelaluirangkaianbalikan. Isyaratbalikanharusmemilikifasedannilai yang betul agar terjadiosilasi.
2. OSILATOR PERGESERAN FASA Osilatorinimemilikisebuahpenguatpembalik, dansebuahtapisumpanbalik yang menggeser 180° fasadarifrekuensiosilasi. Filter elektronikharusdidesainsedemikianrupasehinggaisyaratdiatasdandibawahfrekuensiosilasi yang diinginkandigeserkurangataupunlebihdari 180°. Inimenghasilkansuperposisimembangunbagiisyaratpadafrekuensiosilasidansuperposisimerusakpadafrekuensilainnya.
2. OSILATOR PERGESERAN FASA Jalan paling umumuntukmendapatkantapisjenisiniadalahdenganmenyambungkanderettigatapis resistor-kondensator, yang memberikangeseranfasasebesar 270°. Padafrekuensiosilasi, setiaptapismemproduksigeseranfasasebesar 60° sehinggakeseluruhantapisforsoduksigeseranfasa 180°.
OsilatorPenggeserFasa • padafrekuensiosilasitegangan input dan output penguatberbedafasa 180 derajat – perbedaanfasadiperolehdarijaringantangga RC tigatingkat – Menggunakanumpanbaliktunggal – Frekuensiresonansi 1/(2π(RC)0.5)
3. Osilator LC • Osilatoriniterdiridarisebuahkapasitordansebuahkumparanterhubungsecaraparalel.Teknisrangkaian LC dasarinimenghasilkangelombang sinus yang kehilanganteganganpadasetiapsiklus. Untukmengatasihalini, tegangantambahanditerapkanuntukmenjagaosilatordarikehilangantegangan. Namun, untukmenjagaosilatoriniberjalandenganbaik, sebuahmetode switching yang digunakan. Sebuahtabunghampa (atausetara solid-state seperti FET) digunakanuntukmenyimpansirkuit LC iniberosilasi. Keuntunganmenggunakantabungvakumadalahbahwamerekadapatberosilasipadafrekuensitertentusepertiseribusiklus per detik.
Jenis-jenisosilator LC: • Osilator HartleyadalahLC osilatorelektronikyang berasaldenganumpanbalikdarimengetukkumparansecaraparaleldengankapasitor(padatangkirangkaian). Meskipuntidakadapersyaratanuntukmenjadisalingada coupling antaraduakumparansegmen, sirkuitbiasanyadilaksanakansepertiitu. Sebuahosilator Hartley dasarnyasetiapkonfigurasi yang menggunakansepasangkumparanterhubungseridansatukapasitor
Ket: C = kapasitor L = induktor fres= frekuensiosilasi • Sebuahosilator Hartley terdiridarisebagaiberikut: DuainduktorsecaraseridanSatutuning kapasitor
Keuntungandariosilator Hartley meliputi: • Frekuensinyadapatdivariasikanmenggunakankapasitorvariabel • Amplitudokeluarantetapkonstanselamarentangfrekuensi • Kumparanbaikmengetukatauduainduktortetapdiperlukan
OsilatorCorpittsadalahsalahsatudarisejumlahdesainuntukosilatorelektroniksirkuitdenganmenggunakankombinasidarisebuahinduktansi(L) dengankapasitor(C) untukpenentuanfrekuensi, demikianjugadisebutLC osilator. Salahsatufiturutamadarijenisosilatoradalahkesederhanaan (hanyamemerlukansatuinduktor) danketahanan. Frekuensipadaumumnyaditentukanolehinduktansidanduakapasitor
Gambar 1 • Gambar. 1 memperlihatkanrangkaianColpittsdasar, dimanaduakapasitordansatuinduktormenentukanfrekuensiosilasi. umpanbalik yang diperlukanuntukosilasiadalahdiambildaripembagitegangan yang dibuatolehduakapasitor, dimanadalamosilator Hartley umpanbalikdiambildaripembagitegangan yang dibuatolehduainduktor (atautunggalmengetukinduktor).
Gambar 2 • Gambar. 2 menunjukkanvarian yang seringdisukai, dimanainduktorjugadidasarkan (yang membuattataletaksirkuitlebihmudahbagifrekuensi yang lebihtinggi).
Osilator Clapp MerupakanversimodifikasiosilatorColpittdengankemantapanfrekuensilebihbaik. Frekuensiditentukanolehderetkondensator Codaninduktor Lo danbukanolehkondensatorjajar C1dan C2 sepertidalamrangkaianosilatorColpittstandar.
Osilator Clapp UntukosilatorClapp sederhana, kalangpanjartidakdiperlihatkandanumpanbalikpositifdiadakanoleh C1 dan C2. Kondensator-kondensatoriniharusjauhlebihtinggiharganyadaripada Co.
Osilator Armstrong SepertidiperlihatkanpadagambardibawahmerupakanhasilpenerapanosilatorLC. Rangkaiandasardibuatdenganmemberikanpanjarmajupadasambunganemitor-basis danpanjarmundurpadakolektor. Pemberianpanjardilakukanlewat resistor R3 . Resistor R1danR2berlakusebagaipembagitegangan.
Osilator Armstrong Frekuensiosilator Armstrong ditentukanolehnilaiC1danS (nilaiinduktasidirikumparansekunder) denganmengikutipersamaanfrekuensiresonansiuntukLC. PerhatikanC1danS membentukrangkaiantangkidenganmengikutkansambunganemitor-basis dariQ1danR1.
OsilatorArmstrong Keluarandariosilator Armstrong sepertipadagambardiatasdapatdiubahdenganmengaturhargaR3. PenguatanakanmencapaihargatertinggidenganmemasangR3padaharga optimum. NamunpemasanganR3yang terlalutinggiakanmengakibatkanterjadinyadistorsi, misalnyakeluaranakanberupagelombangkotakkarenaisyaratkeluaranterpotong.
Osilator Pierce Menggunakankristalsebagairangkaiantangkinyasepertipadarangkaianberikut. Padaosilatorinikristalmeresponsebagairangkaianresonansiparalel. JadiosilatoriniadalahmerupakanmodifikasidariosilatorColpitts.
Osilator Pierce Pengoperasianosilator Pierce didasarkanpadabalikan yang dipasangdarikolektorke basis melaluiC1danC2. Kedua transistor memberikankombinasipergeseranfasesbesar 180o. Keluarandariemitor-bersamamengalamipembalikan agar sefaseatausebagaibalikanregeneratif. NilaiC1danC2menentukanbesarnyateganganbalikan. Sekitar 10 – 50 % darikeluarandikirimkembalisebagaibalikanuntukmemberikanenergikembalikekristal.
Osilator Pierce Rangkaianekivalenkristalmenunjukkanadaduakemungkinankeadaanresonansi, yaitu: Resonansideret Resonansijajar Namunkarena Cp >> Cs, keduafrekuensisalingberdekatansekali.