OsilatorOsilator adalah suatu rangkaian yang menghasilkan keluaran yang amplitudonya berubah-ubah secara periodik dengan waktu. Keluarannya bisa berupa gelombang sinusoida, gelombang persegi, gelombang pulsa, gelombang segitiga atau gelombang gigi gergaji.

Teori rangkaian

Osilator bisa dibangun dengan menggunakan beberapa teknik dasar, yaitu:

1. Menggunakan komponen-komponen yang memperlihatkan karakteristik resistansi negatif, dan lazimnya menggunakan dioda terobosan dan UJT

2. Menggunakan umpanbalik positif pada penguat. Umpanbalik positif menguatkan desah internal yang terdapat pada penguat. Jika keluaran penguat sefasa dengan masukkannya, osilasi akan terjadi.

Topologi kalang osilator sinus

Banyak rangkaian yang dapat dipakai untuk membangkitkan gelombang sinus. Dan yang paling populer adalah Osilator Clapp,Osilator Colpitt,Osilator kristal, dan jembatan Wien. Setiap tipe mempunyai keuntungan khusus dan daerah penerapan masing-masing. Jembatan Wien banyak dipakai dalam osilator frekuensi audio terutama karena kemantapan frekuensinya yang baik dan relatif mudah dibuat.

[Persyaratan osilator sinus

Persyaratan utama bagi osilator sinus adalah,

1. Frekuensi spesifik yang dapat dicapai2. Amplitudo keluaran

3. Kemantapan frekuensi

4. Kemurnian keluaran, yaitu perbandingan banyaknya cacat harmonik dalam bentuk gelombang keluaran.

Amplitudo yang benar dan cacat yang sedikit dapat diperoleh dengan mengendalikan penguatan penguat sedemikian rupa sehingga tepat cukup untuk mengganti kerugian-kerugian dalam kalang penentu frekuensi. Dalam beberapa penerapan, kemantapan frekuensi menjadi prioritas. Perubahan-perubahan dalam frekuensi keluaran dapat disebabkan oleh beberapa faktor. Untuk jangka panjang, hanyutan harga komponen dan parameter karena penuaan menjadi sebab utama. Perubahan jangka pendek dara disebabkan oleh:

1. Variasi beban, hal ini dapat dikurangi dengan menggunakan penguat penyangga pada keluaran.

2. Pencatu daya, perubahan-perubahan dalam tegangan pencatu daya akan merubah parameter-parameter dalam kalang, pencatu daya dimantapkan menyelesaikan masalah ini.

3. Perubahan harga komponen karena suhu, hal ini terutama mempengaruhi komponen penentu frekuensi. Semua komponen pasif berubah harganya karena suhu

Osilator PierceOsilator kristal adalah osilator yang menggunakan kristal sebagai kalang penentu frekuensi osilator frekuensi tetap jika dibutuhkan stabilitas yang tinggi. Bahan dari kristal tertentu memperlihatkan efek piezoelektrik apabila dikenai tegangan listrik. Jika osilator kristal ditahan pada suhu terkendali, maka stabilitas sebesar 1 ppm dapat dicapai.

Frekuensi resonansi

Rangkaian ekivalen kristal menunjukkan ada dua kemungkinan keadaan resonansi, yaitu:

1. Resonansi deret

1. Resonansi jajar

Namun karena , kedua frekuensi saling berdekatan sekali.

Osilator adalah suatu rangkaian yang menghasilkan keluaran yang amplitudonya berubah-ubah terhadap waktu. Dan keluarannya bias berupa sinusoida, persegi, pulsa segitiga maupun gigi gergaji. Osilasi dapat terjadi pada suatu rangkaian penguatyang mempunyai umpan balik positif (umpan balik yang mengakibatkan sinyal masukan menjadi lebih besar dari semula) dengan syarat-syarat tertentu. Biasanya sinyal berisolasi pada frekuensi tertentu saja, tetapi apabila dikehendaki frekuensi osilasi dapat diatur/diubah dengan mengatur bagian penentu frekuensi pada rangkaian tersebut. Bagian rangkaian ini disebut rangkaian penala atau Tuning Circuit. Syarat terjadinya osilasi adalah rangkaian penguat harus mempunyai penguatan sinyal (gain)yang cukup besar untuk mengimbangi rugi-rugi (loses) energi elektrik. Untuk bagian rangkaian umpan balik, penguatan

diatur sama dengan satu (unity gain) dan diatur agar tidak ada perbedaan fasa pada rangkaian keseluruhan. Rangkaian osilator memiliki umpan balik positif.

TEORI DASAR

Osilator adalah suatu alat yang merupakan gabungan elemen-elemen aktif dan pasif untuk menghasilkan bentuk gelombang sinusoidal atau bentuk gelombang periodik lainnya. Suatu osilator memberikan tegangan keluaran dari suatu bentuk gelombang yang diketahui tanpa penggunaan sinyal masuk dari luar. Osilator mengubah daya arus seaarh (dc) dari catu daya ke daya arus bolak-balik (ac) dalam beban. Dengan demikian fungsi osilator berlawanan dengan penyearah yang mengubah daya searah ke daya bolak-balik.Suatu osilator dapat membangkitkan bentuk gelombang pada suatu frekuensi dalam batas beberapa siklus tiap jam sampai beberapa ratus juta siklus tiap detik. Osilator dapat hamper secara murni menghasikan gelombang sinusoidal dengan frekuensi tetap, ataupun gelombang yang hanya dengan harmonic. Osilator umumnya digunakan dalam pemancar dan penerima radio dan televise, dalam radar dan dalam berbagai sistem komunikasi.

JENIS-JENIS OSILATOR

Osilator dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara. Tregantung kepada alam bentuk gelombang yang dibangkitkan, osilator dapat dibagi menjadi dua kategori : osilator sinusoidal atau osilator harmonic dan osilator relaksasi. Osilator sinusoidal menghasilkan bentuk gelombang sinusoidal atau mendekati sinusoidal pada frekuensi tertentu. Osilator relaksasi menghasilkan bentuk gelombang bukan sinusoidal seperti gelombang segiempat dan gelombang gigi-gergaji.

Osilator dapat pula digolongkan pada alat-alat tertentu yang menghasilkan osilasi. Pada penggolongan ini, osilator dapat merupakan jenis resistansi negatif atau jenis umpan balik. Osilator resistansi negatif menggunakan alat aktif yang memproses lengkung karakteristik arus tegangan dengan kemiringan negatif dalam daerah operasinya. Dioda kanal merupakan alat resistansi negatif yang digunakan dalam resistor. Osilator umpan-balik sebaliknya, mempunyai penguat umpan-balik regeneratif (positif), dimana perolehan lingkar juga diatur sedemikian sehingga perolehan keseluruhan menjadi tidak terhingga.Baik osilator sinusoidal maupun osilator relaksaasi dapat merupakan jenis resistansi negatif dan jenis umpan-balik. Osilator sinusoidal jenis umpan-balik dapat digolongkan lebih lanjut menjadi osilator LC (indktor-kapasitor) dan RC (tahanan kapasitor).Osilator sinusoidal kadang-kadang digolongkan menurut frekuensi sinyal yang dihasilkan. Jadi osilator yang membangkitkan sinyal dalam daerah frekuensi audio dikenal sebagai osilator frekuensi audio. Demikian pula, osilator yang menghasilkan sinyal-sinyal daerah frekuensi radio dinamakan osilator frekuensi radio, dan seterusnya.

Klasifikasi osilator didasarkan pada daerah frekuensi yang dihasilkan.

Osilator Frekuensi Audio (AF) beberapa hz -20 KHzOsilator Frekuensi Radio (RF) 20 KHz - 30MHzOsilator Frekuensi Sangat Tinggi (VHF) 30MHz - 300MHz

Osilator Frekuensi Ultra Tinggi (UHF) 300MHz - 3GHzOsilator Gelombang Mikro 3 GHz - Beberapa GHz

PRINSIF DASAR OSILATOR

Dalam suatu osilator, suatu resistansi negatif diberikan untuk kompensasi kehilangan-kehilangan (kebocoran) dalam rangkaian. Dalam osilator umpan-balik, umpan-balik positif dari luar cukup untuk membuat perolehan keseluruhan menjadi tidak terhingga dan memberikan resistansi negatif yang diperlukanuntuk menanggulangi peredaman alami dari osilator. Dalam osilator resistansi negatif terjadi umpan-balik positif dalam dan berperan menghasilkan resistansi negatif yang diperlukan.Dalam suatu osilator tidak ada sinyal yang diberikan dari luar. Sinyal awal untuk menyulut (trigger) osilasi biasanya diberikan oleh tegangan derau. Tegangan derau muncul sewaktu catu daya dihidupkan. Karena spektrum frekuensi derau sangat lebar, osilator selalu memiliki tegangan komponen pada frekuensi yang benar untuk bekerjanya osilator.

TUGAS INSTRUMEN ELEKTRONIKA

Apa itu Osilator?Osilator adalah suatu rangkaian elektronik yang dapat mengkonversikan sinyal DC menjadi sinyal AC. Rangkaian oscilator menggunakan kombinasi induktor dengan kapasitor.Osilator adalah rangkaianyang menghasilkan bentuk gelombang periodik yang spesifik, misalnya gelombang kotak, segitiga, gigi gergaji, atau sinusoida. Rangkaian dasar osilator adalah rangkaian penguat dengan umpan balik positif dan sebuah rangkaian penentu frekuensi. Ada dua kelas utama dari osilator yaitu relaxation dan sinusoidal. Relaxation Oscillator membangkitkan gelombang segitiga, gigi gergaji dan bentuk gelombang nonsinusoida lain. Sinusoidal Oscillator terdiri dari penguat dan komponen luar yang digunakan untuk membangkitkan osilasi (bentuk gelombang sinusoida).

Jenis – jenis OsilatorBerdasarkan metode pengoperasiannya, oscilator dibagi menjadi 2 jenis:1. Osilator balikan (Feedback Oscillator)Pada osilator balikan, sebagian daya keluaran dikembalikan ke masukan yang miasalnya dengan menggunakan rangkaian LC. Osilator biasanya dioperasikan pada frekuensi tertentu. Osilator gelombang sinus biasanya termasuk kelompok osilator ini dengan frekuensi operasidari beberapa Hz sampai jutaan Hz. Osilator balikan banyak digunakan pada rangkaian penerima radio dan TV dan pada transmitter.

Frekuensi osilator balikan biasanya ditentukan dengan menggunakan jaringan induktorkapasitor (LC). Jaringan LC sering disebut sebagai rangkaian tangki”, karena kemampuannya menampung tegangan AC pada “frekuensi resonansi”. Frekuensi tegangan AC tergantungdari harga L dan C yang digunakan. Ini yang disebut sebagai “frekuensi resonansi” dengan harga :

dimana fr adalah frekuensi resonansi dalam hertz (Hz), L adalah induktasi dalam henry dan C adalah kapasitansi dalam farad. Resonansi terjadi saat reaktansi kapasitif (Xc) besarnya sama dengan reaktansi induktif (Xl).

Oscilator LC dalam penerapannya dibagi menjadi:? Osilator HartleyOsilator Hartley banyak digunakan pada rangkaian penerima radio AM dan FM. Frekuensi resonansi ditentukan oleh harga T1 dan C1 . Kapasitor C1 berfungsi sebagai penggandeng AC ke basis Q1 . Tegangan panjar Q1 diberikan oleh resistor R2 dan R1 . Kapasitor C4 sebagai penggandeng variasi tegangan kolektor dengan bagian bawah T1 . Kumparan penarik RF ( L1 ) menahan AC agar tidak ke pencatu daya. L1 juga berfungsi sebagai beban rangkaian. Q1 adalahdari tipe N-P-N dengan konfigurasi emitor bersama.