PRE Pertemuan 5 Genap - Rangkaian Pembangkit Gelombang

Macam-macam Osilator Harmonisa/Sinus

    Osilator harmonisa terdiri atas osilator amstrong, osilator hartley, osilator colpits, osilator clapp, osilator pergeseran fase, osilator kristal, osilator pierce, dan osilator jembatan Wien.

a. Osilator Amstrong

Gambar 7.3 Osilator Amstrong

    Osilator Amstrong ditemukan oleh Edwin Amstrong. Osilator Amstrong terdiri dari sebuah penguat dan sebuah umpan balik rangkaian LC. Rangkaian osilator Amstrong dibuat dengan memberikan bias maju pada sambungan emitor-basis dan bias mundur pada kolektor. Pemberian bias dilakukan menggunakan resistor R₃. Resistor R₁ dan R₂ berlaku sebagai pembagi tegangan.

    Frekuensi osilator Armstrong ditentukan oleh nilai C₁ dan S (nilai induktasi diri kumparan sekunder) dengan mengikuti persamaan frekuensi resonansi untuk LC. Komponen C₁ dan S membentuk rangkaian tangki dengan mengikutkan sambungan emitor-basis dari Q₁ dan R₁. Keluaran dari osilator Armstrong seperti pada gambar di atas dapat diubah dengan mengatur harga R₃. Penguatan akan mencapai harga tertinggi dengan memasang R₃ pada harga optimum. Namun jika pemasangan R₃ terlalu tinggi akan mengakibatkan terjadinya distorsi, misalnya keluaran akan berupa gelombang kotak karena isyarat keluaran terpotong.

b. Osilator Hartley

Gambar 7.4 Osilator Hartley

    Osilator Hartley adalah sebuah osilator yang banyak digunakan pada rangkaian penerima radio AM dan FM. Osilator Hartley mempunyai sifat khusus yaitu adanya tapped oil, sehingga jumlah variasi rangkaian dimungkinkan pada rangkaian osilator Hartley. Kumpuran mungkin dapat dipasang seri dengan kolektor. Variasi ini biasa disebut osilator Series-fed Hartley.

    Osilator Hartley termasuk jenis osilator LC. Osilator Hartley tersusun dari dua buah induktor yang disusun seri dan sebuah kapasitor tunggal. Kelebihan osilator Hartley adalah mudahnya mengatur nilai frekuensi yaitu dengan menempatkan sebuah kapasitor variabel pada komponen kapasitornya. Selain itu amplitudo output osilator juga relatif tetap pada range frekuensi kerja penguat osilator.

c. Osilator Colpits

Gambar 7.5 Osilator Colpits

    Osilator Colpits termasuk jenis osilator LC. Osilator colpits tersusun dari dua buah kapasitor yang disusun seri dan sebuah induktor tunggal. Kelebihan osilator colpits adalah mudahnya mengatur nilai frekuensi yaitu dengan menempatkan sebuah induktor variabel pada komponen induktornya seperti halnya penggunaan kapasitor variabel pada osilator hartley. Amplitudo output osilator juga relatif tetap pada range frekuensi kerja penguat osilator.

d. Osilator Clapp

Gambar 7.6 Osilator Clapp

    Osilator Clapp termasuk jenis osilator LC. Osilator Clapp tersusun dari tiga buah kapasitor dan satu buah induktor. Konfigurasi osilator clapp sama dengan osilator colpits namun ada penambahan kapasitor yang disusun seri dengan induktor (L). Osilator Clapp diperkenalkan oleh James K. Clapp pada tahun 1948.
e. Osilator Pergeseran Fase

Gambar 7.7 Osilator Pergeseran Fase

    Osilator pergeseran fasa termasuk jenis osilator RC. Pada osilator pergeseran fasa terdapat sebuah pembalik fasa total 180 derajat. Pembalik fasa ini di menggeser fasa sinyal output sebesar 180 derajat dan memasukkan kembali ke input sehingga terjadi umpan balik positif. Rangkaian pembalik fasa ini biasanya dibentuk oleh tiga buah rangkaian RC.

f. Osilator Kristal

    Osilator Kristal adalah osilator yang rangkaian resonansinya tidak menggunakanan LC atau RC melainkan osilator sirkuit yang menggunakan mekanik resonansi dari getaran kristal dari bahan piezoelektrik untuk menghasilkan sinyal listrik dengan sangat tepat frekuensinya. Jenis yang paling umum dari resonator piezoelektrik digunakan adalah kristal kuarsa. Rangkaian dalam kristal mewakili rangkaian R, L dan C yang disusun seri.

    Kristal dapat dioperasikan sebagai rangkaian tangka. Jika kristal diletakkan sebagai balikan, kristal akan merespons sebagai peranti penghasil resonansi seri. Kristal dapat digabungkan dengan rangkaian osilator lain. Salah satunya dengan menggabungkan kristal dengan rangkaian osilator Hartley. Berikut adalah gambar rangkaian gabungan antara Kristal dan rangkaian osilator Hartley.

Gambar 7.8 Rangkaian osilator Hartley dengan kristal

g. Osilator Pierce
    Osilator Pierce adalah salah satu jenis osilator elektronik yang ditemukan oleh George W. Pierce. Osilator Pierce merupakan turunan dari osilator Colpitts. Secara umum, sumber pewaktu (clock/timer) pada rangkaian elektronik digital adalah berjenis Pierce, karena rangkaian ini dapat dibuat dengan menggunakan komponen yang sedikit, misalnya inverter, resistor, kapasitor, dan kristal kuarsa. BIaya pembuatannya tergolong murah dan frekuensi yang dihasilkan cukup stabil.

Gambar 7.9 Osilator Pierce sederhana

h. Osilator Jembatan Wien

    Osilator ini termasuk jenis osilator RC. Osilator jembatan Wien disebut juga osilator “Twin-T” karena menggunakan dua “T” sirkuit RC beroperasi secara paralel. Satu rangkaian adalah sebuah RCR “T” yang bertindak sebagai filter low-pass. Rangkaian kedua adalah CRC “T” yang beroperasi sebagai penyaring bernilai tinggi. Bersama-sama, sirkuit ini membentuk sebuah jembatan yang disetel pada frekuensi osilasi yang diinginkan. Sinyal di cabang CRC dari filter Twin-T yang maju, di RCR itu – tertunda, sehingga mereka dapat melemahkan satu sama lain pada frekuensi tertentu.

Gambar 7.10 Osilator Jembatan Wien