laporan osilator

Praktikum “Rangkaian Osilator” 0

LAPORAN

PRAKTIKUM SISTEL. ANALOG

“ Rangkaian Osilator ”

Disusun oleh :

ISA MAHFUDI

NIM.1141160018

KELOMPOK 3 / D4-IA

JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL

POLITEKNIK NEGERI MALANG

Jalan Soekarno-Hatta No. 9, PO Box04, Malang-65141 Tel. (0341) 404424, 404425, Fax. (0341) 404420

Tanggal :

PARAF :


KATA PENGANTAR

Puji Syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan

Rahmad dan Hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Praktikum

Telekomunikasi Analog tentang “Rangkaian Osilator ” ini sesuai dengan waktu yang telah

ditentukan.

Kami juga mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu

pembuatan laporan ini. Diantaranya :

1. Bapak Ir. A.W. Purwandi . MT, selaku dosen pembimbing mata kuliah Praktikum

Sistem Telekomunikasi Analog ini.

2. Orang Tua yang telah memberi izin dan do’a restu untuk dapat mengerjakan laporan

ini .

3. Rekan kelompok lain, yang telah memberikan kritik dan saran guna terselesainya

laporan ini

4. Semua pihak yang belum kami sebutkan yang telah membantu terselesainya

laporan ini.

Segala upaya telah kami lakukan untuk menyempurnakan laporan ini, namun bukan

mustahil dalam laporan ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, kami

mengharap saran dan komentar yang membangun guna menyempurnakan laporan ini

Sehingga laporan ini dapat dijadikan sumber ilmiah serta pengetahuan bagi para pembaca.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang telah membacanya.

Malang, 6 Juli 2012

Penulis


DAFTAR ISI

Kata Pengantar …………………………………………………………1

Daftar Isi …………………………………………………………2

Bab 1 Pendahuluan

1.1 Tujuan …………………………………………………………3

1.2 Teori Dasar …………………………………………………………3

1.3 Alat Praktikum …………………………………………………………15

1.4 Gambar Rangkaian …………………………………………………………16

Bab 2 Pembahasan

2.1 Prosedur Percobaan …………………………………………………………17

2.2 Hasil Percobaan …………………………………………………………18

2.3 Analisis Data …………………………………………………………19

Bab 3 Penutup

3.1 Kesimpulan …………………………………………………………25


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

Tujuan praktikum ini adalah

1) Untuk mengetahui karakteristik Osilator Hartley

2) Untuk mengetahui pengaruh dari Osilator Hartley

3) Untuk mengetahui karakteristik Osilator Colpits

4) Untuk mengetahui pengaruh dari Osilator Colpits

5) Untuk mengetahui karakteristik Osilator Clapp

6) Untuk mengetahui pengaruh dari Osilator Clapp

7) Untuk mengetahui karakteristik Osilator Kristal

8) Untuk mengetahui pengaruh dari Osilator Kristal

1.2 Toeri Dasar

Pengertian Osilator

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 searah

(dc) dari catu daya ke daya arus bolak - balik (ac) dalam beban. Dengan demikian fungsi

osolator berlawanan dengan penyearah yang mengubah daya searah ke daya bolak -

balik. suatu oslator dapat membangkitkan bentuk gelombang pada suatu frekuensi dalam

batas beberapa siklus tiap jam sampai beberapa ratus juta siklus tiap detik. Osilator dapat

hampir secara murni menghasilkan gelombang sinusoidal dengan frekuensi tetapm

ataupun gelombang yang hanya fengan harmonic. osilator umumnya digunakan dalam

pemancar danpenerima radio dan televisi, dalam radar dan dalam berbagai sistem

telekomunikasi


Jenis – Jenis Osilator

Osilator dapat diklarifikasikan dalam berbagai cara. Tergantung dari 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 sperti gelombang segiempat

dan gelombang gigi gergaji.

Osilator dapat pula digoliongkan pada alat - alat tertentu yang menghasilkan

osilasi. Pada penggolongan ini, Osilator dapat merupakan jenis restansi 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 keseluruan menjadi

tidak terhingga.

Osilator sinusoidal maupun osilator relaksasi merupakan jenis restansi negatif dan

jenis umpan balik. Osilator sinusoidal jenis umpan balik dapat digolongkan lebih lanjut

menjadi osilator LC (induktor - 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.

(1) Osilator Frekuensi Audio (AF) beberapa Hz - 20 KHz

(2) Osilator Frekuensi Radio (RF) 20 KHz - 30 MHz

(3) Osilator Frekuensi Sangat Tinggi (VHF) 30 MHz - 3 GHZ

(4) Osilator Gelombang Mikro 3 GHz - beberapa Ghz

1.2.1 Osilator Harmonisa

Osilator Harminisa menghasilkan bentuk gelombang sinusoida. Osilator

harmonisa disebut juga dengan Osilator Linear. Bentuk dasar osilator harmonisa terdiri


dari sebuah penguat dan sebuah filter yang membentuk umpan balik positif yang

menentukan frekuensi output.

Prinsip osilator ini dimulai dengan adanya noise / desah saat pertama kali power

dinyalakan . Noise / desah ini kemudian dimasukkan kembali ke input penguat dengan

melalui filter tertentu. Karena hal ini terjadi berulang-ulang, maka sinyal niuse akan

menjadi semakin besar dan membentuk periode tertentu sesuai dengan jaringan filter

yang dipasang.

Periode inilah yang kemudian menjadi nilai frekuensi sebuah osilator. Jeni - jenis

Osilator Harminsa / sinus :

(1) Osilator Amstrong

(2) Osilator Hartley

(3) Osilator Colpits

(4) Osilator Clapp

(5) Osilator Pergeseran Fasa

(6) Osilator Kristal

(7) Osilator Wien-Bridge

1.2.2 Osilator Relaksasi

Osilator Relaksasi adalah osilator yang memanfaatkan prinsip Saklar secara terus

menerus dengan periode tertentu yang menentukan frekuensi output. Osilator relaksasi

menghasilkan beberapa bentuk non sinus, yaitu : Gelombang kotak, segitiga, pulsa dan

gigi gergaji.

Osilator relaksasi sederhana adalah sebuah multivibrator . flip - flip . Prinsipnnya

adalah mensaklar tegangan supply dengan sebuah komponen transistor atau FET/ osilator

relaksasi juga ada yang mengguanakn IC, yang terkenal adalah dengan IC 555

1.2.3 L-C Osilator

Osilator ini terdiri dari sebuah kapasitor dan kumparan yang dihubungkan secara

paralel. Untuk memahami bagaimana osilator LC bekerja, mari kita mulai dengan dasar.

Misalkan sebuah kapasitor dibebankan oleh baterai. setelah kapasitor dibebankan, satu

plat dari kapasitor memiliki elektron lebih dari plat lain, sehingga kapasiro mengalami


proses pengisian sekarang, ketika dibuang melalui kawat, kembali elektron ke lempeng

positifm sehingga membuat lempeng kapasitor itu netral, atau habiz. Namun, tindakan ini

bekerja secara berbeda ketika anda mendischarge kapasitor melalui sebuah kumparan.

Ketika saat ini diterapkan melalui koil, medan magnet yang dihasilkan sekitar kumparan.

Medan magnet ini menghasilkan tegangan yang mententang arah aliran elektron. karena

itum kapasitor tidak membebaskan segera. Semakin kecil kumparan, semakin cepat

pengosongan kapasitor. Sekarang bagian yang menarik terjadi. Setelah kapasitpr

sepenuhnya habis melalui kumparan, medan magnet mulai hilang di sekitar kumparan.

Tegangan terinduksi dari kapasitor menghilangkan medan magnet pada kumparan.

Kemudian kapasitor mulai melakukan pengisian melalui koil lagi. menghasilkan medan

magnet.

Secara teknis sirkuit LC dasar ini menghasilkan gelombang sinus yang

kehioangan tegangan dalam setiap siklus. Untuk mengatasi hal ini, tegangan tambahan

diterapkan untuk menjaga osilator ini berjalan dengan baik, sebuah metode switching

dapat digunakan. Sebuah tabung vakum (yang setara solid atau FET) dapat digunakan

untuk menjaga agar sirkuit LC dapat terus berosilasi. Keuntungan menggunakan sebuah

vakum adalah mereka dapat berosilasi pada frekuensi tertentu seperti seribu siklus per

detik.

1.2.4 R-C Osilator

Osilator ini mengguanakan tahanan dan kapasitor sebagai penentu frekuensinya. Osilator

ini sangat mudah untuk dibangun namun memiliki ketelitian frekuensi yang rendah.

Rangkaian osilator RC yang paling sederhana dapat dibangun dengan menggunakan satu

gerbang seperti yang diperlihatkan pada gambar.


Gambar 1. Rangkaian osilator RC dengan inverter

Inverter yang digunakan adalah inverter yang dilengkapi dengan schmit trigger. Fungsi

Schmitt trigger disini adalah untuk mempercepat transisi tegangan keluaran dan memberi efek

hysteris pada tegangan masukan. Efek hysteresis ini dapat dilihat pada gambar

Gambar 2. Efek hysteresis pada inverter.

Dari gambar terlihat bahwa keluaran baru akan turun jika masukan melampaui V2, yaitu ambang

tegangan atas (upper threshold). Selanjutnya jika tegangan masukan diturunkan maka keluaran

baru akan naik jika masukan lebih rendah dari V1, yaitu ambang tegangan bawah (lowe

threshold). Pada awalnya kapasitor belum bermuatan sehingga tegangan jepitnya adalah nol.

Pada saat catu daya dinyalakan maka tegangan masukan inverter adalah rendah sehingga

keluarannya tinggi. Oleh karena itu arus akan mengalir dari keluaran menuju ke kapasitor C

melalui tahanan R. Arus ini akan mengisi kapasitor sehingga tegangan jepitnya akan naik

perlahan – lahan secara ekponensial. Pada saat tegangan masukan melampaui V2 maka keluaran


akan turun dengan cepat. Karena saat ini tegangan keluaran < tegangan kapasitor maka arus akan

mengalir dari kapasitor menuju ke kelaran inverter sehingga kapasitor akan mengalami proses

pengosongan maka tegangan kapasitor akan turun secara perlahan sampai melampaui V1, saat

mana keluaran inverter akan kembali naik dan kapasitor akan mengalami proses pengisian. Hal

ini akan terus berulang sehingga keluaran akan turun dan naik secara beraturan. Hubungan antara

tegangan masukan dan keluaran inverter diperlihatkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 3. Bentuk gelombang tegangan masukan dan keluaran inverter

Frekuensi dari osilator ini ditentukan oleh tahanan R, kapasitor C dan impedansi masukan dari

inverter yang digunakan. Secara umum dapat dikatakan bahwa frekuensi keluaran adalah

F = k x R x C

Dimana k adalah konstan yang harus dicari dengan ekperimen. Gerbang TTL yang dapat

digunakan pada osilator ini antara lain aiadalah SN7414 (Dua 4 input Schmitt Trigger NAND

Gate). MC40104 dari keluarga CMOS juga dapat digunakan untuk osilator ini.

Prinsip Dasar Osilator

Dalam suatu osilator, suatu frekuensi negatif diberikan untuk kompensasi kehilanga-

kehilangan (kebocoran) dalam rangkaian. Dalam osilator umpan balik, umpan balik positif

dari luar cukup untuk membuat perolehan keseluruhan menjadi tidak terhingga dan

memberikan restansi negatif yang diperlukan untuk mengurangi peredamana alami dari

osilator. Dalam osilator reistansi negatif terajdi 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) osilator tidak ada sinyal yang

diberikan dari luar. Sinyal awal untuk menyulut (trigger) osilasi biasannya diberkan oleh

tegangan derau. Tegangan derau muncul sewaktu catu daya dihidupkan. Karena spectrum


frekuensi derau sangat lebar, osilator selalu memiliki tegangan komponen pada grekuensi

yang benar untuk bekerjanya osilator.

Blog Diagaram Osilator

Gambar 4. Blok Diagram Osilator

1.3 Jenis – jenis Osilator

1.3.1 Osilator Hartley

Osilator Hartley adalah sebuah osilator LC yang menggunakan inductor dan kapasitor

secara parallel untuk menetukan frekuensi. Osilator Hartley diciptakan pada tahun 1915

oleh insinyur amareka ralph Hartley. Osilator Hartley merupakan jenis osilator paling tua

dan paling popular. Fitur yang membedakandari osilator Hartley adalah umpan balik yang

diperlukan untuk osilasinya akan terus membesar sehingga kita akan sulit mengatur

osilasinya.

- Gambar 5. Rangkaian osilator LC


Namun memungkinkan untuk membuat feedback untuk nilai tegangan yan tepat sehingga

terjadi osilasi yang konstan. Jika umpan baliknya lebih besar dari yang dibutuhkan terjadi

osilasi yang konstan. Jika umpan baliknya lebih besar dari yang dibuuhkan maka,

amplitude osilasinya dapat diatur dengan memanfaatkan bias amplifier, sehingga nilai –

nilai bias amplifier dapat meningkat dan penguatan amplifiernya menurun. Sedangkan jika

nilai amplitude osilasi menurun, maka bias amplifiernya akan menurun dan penguatan

amplifiernya akan meningkat, hal ini akan membuat umpan balik (feedbakck) akan

meningkat. Sehingga nilai amplitudenya akan tetap. Cara ini disebut dengan automatic

bias.

Salah satu keuntungan menggunakan automatic base bias pada pengaturan tegangan suatu

osilator adalah osilator tersebut dapat menjadi lebih efisien dengan menghasilkan kelas B

atau bahkan kelas C dari sebuah transistor. Ini akan menguntungkan karena arus

kolektornya hanya mengalir saat siklus osilasi, sehingga arus kolektor akan sangat kecil.

Jadi rangkaian “self-tuning” base osilator ini adalah salah satu konfigurasi rangkaian

osilator resonansi feedback parallel LC yang dikenal dengan rangkaian Osilator Hartley.

Dalam rangkaian Osilator Hartley, rangkaian LC yang dihubungkan diantara kolektor dan

basis dari transistor penguat. Untuk menjaga nilai tegangan osilasinya maka kaki emitor

dihubungkan dengan kumparan ter-tap. Umapan balik rangkaian diambil dari inductor yang

dipasang pertengahan inductor ter-tap atau dari koi; terpisah yang dipasang seri dan

diparalelkan dengan kapasitor.

Gambar 6. Kapasitor dan inductor dipasang secara parallel.


Keuntungan dari osilator Hartley meliputi:

- Frekuensi mungkin disesuaikan dengan menggunakan variabel tunggal kapasitor

- Amplitudo output tetap konstan selama rentang frekuensi

- Baik disadap coil atau dua induktor tetap diperlukan

Kekurangan dari osilator Hartley meliputi:

- Harmonic-kaya konten jika diambil dari amplifier dan tidak langsung dari sirkuit LC.

Rangkaian osilator ini sering disebut sebagai rangkaian inductor terpisah karena kumparan

L di tgao pada pertengahannya. Sehingga induktansi L bekerja seperti 2 buah kumparan

terpisah. Oleh karena itu sebuah Osilator Hartley dapat dirancang dengan menggunakan

sepasang kumparan seri yang diparalel dengan kapasitor.

Gambar 7. Rangkaian Osilator Hartley

Ketika sirkuit yang berosilasi tegangan pada titik X (kolektor), relative terhadap titik Y

(emmitor) adalah berberda fasa 180o dengan tegangan pada titik Z (dasar) relative

terhadapa titik Y. Pada frekuensi osilasi, impedansi beban kolektor adalah resitif dan

peningkatan tegangan base menyebabkan penurunan tegangan kolektor. Kemudian ada

perubahah fase 180o dalam loop umpan balik sehingga menyebabkan hubungan fase yang

benar dari umpan balik positif dan menghasilkan osilasi yang dapat dipertahankan.


Jumlah umpan balik tergantung pada posisi “titik tap” dari inductor. Jika titik ini

mendekati kolektor jumlah umpan balik meningkat, namun output diambil antara kolektor

dan ground berkurang dan sebaliknya. Resistor R1 dan R2 memberikan bias stabilisasi DC

untuk transistor dengan dengan cara normal sedangkan kapasitor bertindak sebagai DC –

Blocking Kapasitor.

Dalam rangkaian Osilator Hartley, arus DC Kolektor mengalir melalui bagian kumparan

dan untuk alas an ini sirkuit dikatakan “series-fed” dengan frekuensi osilasi dari Osilator

Hartley yang diberikan mirip dengan sebuah auto transformasi atau sepasang kumparan seri

dihubungkan secara parallel dengan kapasitor tunggal.

1.3.2 Osilator Colpit

Osilator Colpitts menggunakan pembagi tegangan kapasitor sebagai sumber feedback.

Kedua kapasitor, C1 dan C2 ditempatkan di sebuah induktor umum, L seperti yang

ditunjukkan sehingga C1, C2 dan L membentuk rangkaian tangki disetel sama untuk

rangkaian osilator Hartley. Seperti dengan osilator Hartley, osilator Colpitts menggunakan

penguat transistor bipolar tahap tunggal sebagai penghasilkan output sinusoidal. Kolektor

dihubungkan ke C1 dan C2 dihubungkan ke base. Center tap dari kapasitor di groundkan.

Pada rangkaian penguat, dua C tanpa label pada rangkaian tersebut digunakan sebagai

kapasitor coupling. Fungsinya untuk membatasi arus DC yang akan masuk dan keluar

rangkaian ini. R1 dan R2 digunakan sebagai penghasil Vb. RFC digunakan untuk

menghasilkan Vce yang lebih besar daripada menggunakan resistor. Re digunakan untuk

menstabilkan suhu transistor. C pada emitor digunakan untuk mem bypass atau

menghilangkan arus AC.

Output sinyal penguatan menghasilkan pergeseran fasa sebesar 180 derajat, dan pada

proses osilasi menghasilkan sinyal yang memiliki perbedaan fasa sebesar 180 derajat

sehingga sinyal output dari keseluruhan rangkaian adalah sebesar 360 derajat. Output

keseluruhan rangkaian melewati C1.


1.3.3 Osilator Clapp

Osilator ini diciptakan oleh James

Kilton Clapp pada tahun 1948. Menurut

Vackár, osilator dari jenis ini dikembangkan

sendiri oleh beberapa penemu, dan satu

dikembangkan oleh Gouriet telah beroperasi

di BBC sejak tahun 1938.

Osilator Clapp adalah salah satu dari

beberapa jenis osilator elektronik dibangun

dari transistor (atau tabung vakum ) dan

umpan balik positif jaringan, dengan

menggunakan kombinasi dari induktansi (L) dengan kapasitor (C) untuk penentuan

frekuensi, demikian juga disebut osilator LC . 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).

Mengacu pada sirkuit nosional dalam gambar, jaringan terdiri dari induktor tunggal

dan tiga kapasitor. Kapasitor C1 dan C2 membentuk suatu pembagi tegangan yang

menentukan jumlah tegangan umpan balik diterapkan pada masukan transistor. Osilator

Clapp adalah osilator Colpitts yang memiliki kapasitor tambahan ditempatkan secara seri

dengan induktor.

Sebuah sirkuit Clapp seringkali lebih dipilih daripada sirkuit Colpitts untuk

membangun sebuah osilator frekuensi variabel ( VFO ). Dalam Colpitts VFO , pembagi

tegangan berisi kapasitor variabel (baik C1 atau C2). Hal ini menyebabkan tegangan

masukan untuk variabel juga, kadang-kadang membuat sirkuit Colpitts kurang

kemungkinan untuk mencapai osilasi atas sebagian dari rentang frekuensi yang

dikehendaki. Masalah ini dihindari dalam rangkaian Clapp dengan menggunakan

kapasitor tetap dalam pembagi tegangan dan kapasitor variabel (C0) secara seri dengan

induktor.

Osilator Clapp memiliki kestabilan frekuensi yang luar biasa. Ini adalah variasi

sederhana dari osilator Colpitts. Tangki kapasitansi total adalah kombinasi seri C 1 dan C


2. Inductance efektif L tangki bervariasi dengan mengubah reaktansi bersih dengan

menambahkan dan mengurangkan reaktansi kapasitif melalui CT dari reaktansi induktif

LT C. Biasanya 1 dan C 2 yang jauh lebih besar dari CT, sedangkan LT dan CT adalah

seri resonansi pada frekuensi yang dikehendaki dari operasi 1. C dan C 2 menentukan

rasio umpan balik, dan mereka begitu besar dibandingkan dengan penyesuaian CT CT

yang hampir tidak berpengaruh pada osilator back.The Clapp pakan mencapai reputasi

untuk stabilitas sejak kapasitansi stray yang dibanjiri oleh C 1 dan C 2 yang berarti

bahwa frekuensi hampir sepenuhnya ditentukan oleh LT dan CT.

1.3.4 Osilator Kristal

Osilator Kristal adalah osilator yang rangkaian resonansinya tidak

menggunakanan LC atau RC melainkan sebuah kristal kwarsa. Rangkaian dalam kristal

mewakili rangkaian R, L dan C yang disusun seri. Osilator Pierce ditemukan oleh George

W. Pierce. Osilator Pierce banyak dipakai pada rangkaian digital karena bentuknya yang

simpel dan frekuensinya yang stabil.

Osilator 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 (efek dimana terjadi perubahan energi

mekanik menjadi energi elektrik) apabila dikenai tegangan listrik.

Pada osilator kristal berlaku sebagai rangkaian resonansi seri. Kristal seolah-olah

memiliki komponen R, L dan C.

L ditentukan berdasarkan massa kristal, C ditentukan berdasarkan

kemampuannya berubah secara mekanik, sedangkan R berhubungan dengan gesekan

mekanik.

Rangkaian Ekuivalen Kristal berdasarkan tata kerja kristal dapat diilustrasikan melalui

rangkaian ekuivalen yang terdiri dari dua buah kapasitor, satu buah induktor dan satu

buah resistor.

L1 (motional inductance) adalah padanan dari massa keping kristal yang

bergetar, C1 (motional capacitance) adalah padanan dari kekakuan keping kristal

melawan getaran, R1 adalah padanan dari energi yang hilang diserap oleh kristal karena


bentuknya mengalami perubahan ketika bergetar. C0 (shunt capacitor) adalah kapasitansi

yang terbentuk diantara dua elektroda yang mengapit potongan kristal.

Frekuensi getar alami kristal diberikan oleh persamaan berikut:

Umumnya, nilai induktansi L1 adalah sangat tinggi sementara nilai kapasitansi

C1 sangat rendah. Sebagai contoh, sebuah kristal yang mempunyai frekuensi getar

10MHz mempunyai nilai L1 = 0.05H, C1 = 0.0051pF, R1 = 5Ω dan C0 = 6pF.

Nilai faktor kualitas kristal umumnya bekisar diantara 104 sampai dengan 106,

bandingkan dengan nilai faktor-kualitas rangkaian LC biasa yang hanya berkisar diangka

ratusan.

Osilator Colpitts Kristal dapat digunakan sebagai pengganti jajaran resonansi LC

untuk hampir semua jenis rangkaian osilator, baik secara resonansi-seri maupun

resonansi-paralel. Sebagai contoh adalah rangkaian osilator Colpitts yang menggunakan

jajaran kristal dan kapasitor secara resonansi-seri

1.4 Alat dan Komponen

(1) Osiloskop : 1 Buah

(2) Power supplay : 1 Buah

(3) Frekuensi counter : 1 Buah

(4) Transistor SC8239 : 1 Buah

(5) Protoboard : 1 Buah

(6) Resistor 3,7 kΩ, 4,7 kΩ, 800 Ω : 1 Buah

(7) Kapasitor 500 pF : 1 Buah

(8) Multimeter : 1 Buah

(9) Kapasitor 1 nF : 1 Buah

(10) Induktor 2,5mH : 1 Buah

(11) Kabel penghubung : Secukupnya


1.5 Gambar Rangkaian

(a) (b)

(c) (d)

Keterangan :

(a) Rangkaian Hartley

(b) Rangkaian Colpits

(c) Rangkaian Clapp

(d) Rangkaian Kristal


BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Prosedur Percobaan

Pada praktikum ini adapun prosedur percobaannya sebagai berikut

1) Menyiapkan semua perlengkapan kemudian merangkai sesuai gambar.

a) Rangkaian Osilator Hartley b) Rangkaian Osilator Hartley

c) Rangkaian Osilator Hartley b) Rangkaian Osilator Hartley

2) Lalu hubungkan outputnya dengan osiloskop, atur Volt/Div dan Time/Div sehingga

output gelombangnya bagus.

3) Hitung frekuensi terukur dengan frekuensi counter.

4) Catat dan gambar hasil percobaan tersebut pada tabel.


2.2 Hasil Percobaan

Pada praktikum ini adapun hasil percobaannya adalah


Vout

(vpp)

F. Terukur

(Hz)

F. Hitung

(Hz)

Bentuk gelombang

4 vpp 2,5 MHz 1,9 MHz


Vout

(vpp)

F. Terukur

(Hz)

F. Hitung

(Hz)

Bentuk gelombang

2,5 vpp 3,873 MHz 3,8 MHz


(3) Osilator Clapp

Vout

(vpp)

F. Terukur

(Hz)

F. Hitung

(Hz)

Bentuk gelombang

0,21 vpp 2,4 MHz 2,5 MHz

(4) Osilator Kristal

Vout

(vpp)

F. Terukur

(Hz)

F. Hitung

(Hz)

Bentuk gelombang

0,112 vpp 2,4 MHz 2,5 MHz

2.3 Analisis Data


Pada percobaan Osilator Hartley didapatkan data :

Volt / Div = 2 ; Div = 2

Time / Div = 0,2 µs ; Div = 2,6

Mencari vpp :

Dapat dicari dengan cara : Volt/Div x Div

2 x 2 = 4 vpp


Mencari periode

Mencari Periode dengan cara :

T = Time/Div x Div

= 0,2 µs x 6

= 0,52 x 10-6

Pengukuran frekuensi

Pengukuran frekuensi pada rangkaian Osilator Hartley didapatkan = 2,5 Mhz.

Gambar 8. Hasil Pengukuran frekuensi pada frekuensi counter

Menghitung frekuensi

Menghitung frekuensi dengan cara :



Volt / Div = 0,5 ; Div =5

Time / Div = 0,2 µs ; Div = 1,6


Mencari vpp :


0,5 x 5 = 2,5 vpp

Mencari periode


T = Time/Div x Div

= 0,2 µs x 1,3

= 0,26 x 10-6







(3) Osilator Clapp


Volt / Div = 20 mV; Div = 7

Time / Div = 0,1 µs ; Div 0,4

Mencari vpp :


20mV x 7 = 0,21 vpp

Mencari periode


T = Time/Div x Div

= 0,1 µs x 0,4

= 0,4 x 10-6







(4) Osilator kristal


Volt / Div = 20 mV; Div =5,6

Time / Div = 0,1 µs ; Div 0,4

Mencari vpp :


20mV x 5,6 = 0,112 vpp

Mencari periode


T = Time/Div x Div

= 0,1 µs x 0,4

= 0,4 x 10-6







BAB III

KESIMPULAN

Pada rangkaian Osilator Hartley terdiri dari rangkaian resonansi LC parallel tangki

umpan balik yang dicapai dengan cara suatu pembagi induktif. Seperti kebanyakan sirkuit

osilator, Osilator Hartley ada dalam beberapa bentuk, dengan bentuk yang paling umum adalah

sirkuit transistor di atas dengan rangkaian tangki disetel memiliki kumparan yang mengetuk

untuk memberi makan sebagian kecil dari sinyal keluaran kembali ke emitor dari transistor.

Karena output dari pemancar transistor selalu “di-fase” dengan output pada kolektor, ini sinyal

umpan balik positif. Frekuensi osilasi yang merupakan gelombang sinus tegangan ditentukan

oleh frekuensi renansi dari rangkaian tangki.

Pada rangkaian osilator kristal memiliki frekuensi yang sangat akurat dan hanya sedikit

terpengaruh oleh atau komponen - komponen eksternal.

Pada rangkaian osilator colpitts di tentukan oleh "nilai kapasitansi" C1 dan C2. harga C1

pada rangkaian ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan C2 atau Xc1 > Xc2. tegangan pada C1

lebih besar di bandingkan C2. dengan membuat C2 lebih kecil akan di peroleh tegangan balikan

yang besar. namun dengan menaikkan balikan terlalu tinggi akan mengakibatkan terjadi distorsi.

Biasanya sekitar 10-50% tengangan kolektor di kembalikan ke rangkaian tangki sebagai sinyal

umpan balik rangkaian oscilator colpitts.

Pada rangkaian Osilator Clapp memiliki kestabilan frekuensi yang luar biasa. Ini adalah

variasi sederhana dari osilator Colpitts. Tangki kapasitansi total adalah kombinasi seri C 1 dan C

2. Inductance efektif L tangki bervariasi dengan mengubah reaktansi bersih dengan

menambahkan dan mengurangkan reaktansi kapasitif melalui CT dari reaktansi induktif LT C.

Biasanya 1 dan C 2 yang jauh lebih besar dari CT, sedangkan LT dan CT adalah seri resonansi

pada frekuensi yang dikehendaki dari operasi 1. C dan C 2 menentukan rasio umpan balik, dan

mereka begitu besar dibandingkan dengan penyesuaian CT CT yang hampir tidak berpengaruh

pada osilator back.The Clapp pakan mencapai reputasi untuk stabilitas sejak kapasitansi stray

yang dibanjiri oleh C 1 dan C 2 yang berarti bahwa frekuensi hampir sepenuhnya ditentukan oleh

LT dan CT

laporan osilator

Documents