Upload
others
View
24
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
OsilatorTTG4D3 – Rekayasa Gelombang Mikro
Oleh
Budi Syihabuddin – Erfansyah Ali
1
• Osilator merupakan suatu rangkaian yang menghasilkan keluaranyang amplitudonya berubah secara periodik terhadap waktu.Keluarannya bisa berupa gelombang sinusoida, gelombang persegi,gelombang pulsa atau gelombang segitiga.
• Rangkaian osilator tergolong sebagai rangkaian regeneratif ataurangkaian yang memiliki umpan balik positif. Pada sebuah rangkaianosilator, sebagian besar output akan diberikan kembali ke input.
2
Definisi
• Osilator resistansi negatif merupakan metode yang sering digunakandalam mendesain sebuah osilator gelombang mikro. Apabila sebuahkomponen aktif digunakan untuk menyuplai energi yang memilikibesar sama dengan disipasinya maka pada rangkaian inimemungkinkan untuk dibuat osilator
3
Osilator Resistansi Negatif
4
Teori Kestabilan
21122211 SSSS 1. Determinasi dari parameter S
2. Faktor Kestabilan ||2
||||||1
2112
222
211
2
SS
SSK
3. Faktor Kestabilan Edward-Sinsky ||||
||1
21121122
11
SSSS
S
Syarat kestabilan osilator :
1. Stabil tanpa syarat (uncoditional stable), apabila K>1 dan .Pada kondisi ini transistor cocok digunakan sebagai penguat dimanapenguat selalu stabil
2. Stabil bersyarat (conditional stable/potentially unstable), apabilaK<1 dan atau K<1 dan . Kondisi ini cocok digunakan padaosilator karena impedansi sumber dan beban akan menyebabkan
dan
5
Teori Kestabilan (2)
1||
1|| 1||
1|| IN 1|| OUT
6
Osilator Resistansi Negatif dengan 2 port
• Syarat terjadi osilasi :• K < 1• ГIN . ГL = 1• ГOUT . ГT = 1
T
T
INL S
S
11
2211Dengan Nilai
L
LOUT S
S
22
22
1
1. Pilih transistor yang stabil bersyarat ( K < 1 ) pada frekuensi osilasi
2. Menggambar lingkaran kestabilan terminasi (kestabilan beban)
7
Perancangan Osilator Resistansi Negatif 2 Port (1)
22
22
1122 **)(
S
SSCT
22
22
2112
S
SSRT
Titik Pusat
Jari - jari
3. Rancang rangkaian terminasi untuk menghasilkan │ГIN│ > 1 (pilih ГT
di daerah tidak stabil)
8Daerah stabil
Daerah tidak stabil (untukmenentukan ГT)
Daerah stabil
Daerah tidak stabil (untukmenentukan ГT)
Perancangan Osilator Resistansi Negatif 2 Port (2)
4. Dari nilai ГT yang telah ditentukan, cari nilai 𝐙𝐓 ,𝚪𝐢𝐧 , 𝚪𝐋dan 𝐙𝐢𝐧.
9
T
TT ZZ
1
10
IN
ININ ZZ
1
10
T
T
INL S
S
11
2211
5. Menentukan nilai 𝐙𝐋 agar beresonansi dengan 𝐙𝐢𝐧 dan penuhisyarat mulai osilasi.
ININ
L XR
Z 3
Perancangan Osilator Resistansi Negatif 2 Port (3)
• Rancanglah transisitor GaAs FET yang akan digunakan sebagai osilatortahanan negatif dengan 𝑍0 = 50 yang bekerja pada f = 8GHzdengan parameter “S” sebagai berikut :
• 𝑆11= 0.98∠163°
• 𝑆12= 0.39∠ − 54°
• 𝑆21= 0.675∠ − 161°
• 𝑆22= 0.465∠120°
10
Contoh (1)
1. Menetukan kestabilan transistor
Δ = 0.67∠ − 61°
K = 0.529 ( stabil bersyarat)
2. Menetukan CT dan RT
CT = 1.35∠ − 165°
RT= 0.521
11
Contoh (1)
Contoh (1)
3. Plot Ct dan Rt padaSmithchart, tentukan ΓT.
12
𝐂𝐓
A
Daerah tidakstabil
Daerah stabil
Karena 𝑆11 <1, Daerah yang terdapat titik pusat smithcartmerupakan daerah stabil , sedangkan daerah yang tidakterdapat titik pusat smithcartmerupakan daerah tidak stabil.Pilih nilai ΓT pada daerah tidakstabil di smithcart.Misal : Titik A → 𝚪𝐓=𝟏∠-163°
4. Dari nilai ГT yang telah ditentukan, cari nilai 𝐙𝐓 ,𝚪𝐢𝐧 , 𝚪𝐋dan 𝐙𝐢𝐧.
13
𝚪𝐓 = 𝟏∠-163°
T
TT ZZ
1
10
IN
ININ ZZ
1
10
T
T
INL S
S
11
2211
ZT = -j 7.5 ΓL= 0.078 ∠16.6°
Γin = 12.8∠ − 16.6°
Zin = -58-j 2.6
Contoh (1)
5. Menentukan nilai 𝐙𝐋 agar beresonansi dengan 𝐙𝐢𝐧 dan penuhisyarat mulai osilasi.
14
Zin = -58-j 2.6
RL = Rin
3
RL = 58
3= 19
XL = -Xin
XL = j 2.6
Sehingga
ZL = 19 + j 2.6
Contoh (1)
15
𝚪𝐓 = 𝟏∠-163°
𝚪𝐢𝐧 = 𝟏𝟐. 𝟖∠ − 𝟏𝟔. 𝟔°
𝐙𝐢𝐧 = -58 - j 2.6
𝐙𝐋 = 19 + j 2.6
𝚪𝐋= 0.078 ∠𝟏𝟔. 𝟔°
𝐙𝐓 = -j 7.5
Contoh (1)
Referensi
• Microwave Engineering 3rd Edition, David M. Pozar.
16
Terima Kasih
17