OSILATOR

Oleh :Yuli Riskianto 13708259030Laely Mahmudah 13708259035Izzatin Nuril Lathifah 13708259036

Mata Kuliah Fisika PSn PPs UNYDosen Pengampu : Prof. Dr. Djumadi

• Osilator adalah rangkaian pembangkit sinyal (signal generator). Dapat menghasilkan keluaran gelombang dengan bentuk sinusoidal, segitiga, gergaji atau persegi tergantung desain rangkaiannya.

DEFINISI OSILATOR

JENIS OSILATOR

Secara umum osilator dibagi dua yaitu :1.kelas sinusoidal (sinwave oscillator ) yang

terdiri dari osilator LC dan osilator RC2.kelas relaksasi (relaxation oscillator ) di mana

outputnya berupa sinyal bentuk segitiga, gergaji dan persegi.

OSILATOR LC YANG DI TALA

OSILATOR HARTLEY• Osilator Hartley termasuk jenis osilator LC. Osilator

Hartley tersusun dari dua buah induktor yang disusun seri dan sebuah kapasitor tunggal (dua buah induktansi untuk x1 dan x2 dan sebuah kapasitansi untuk x3).

• 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.

• 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.

OSILATOR COLLPITS

OSILATOR CLAPP• Osilator Clapp adalah versi modifikasi Osilator Colpitt

dengan kemantapan Frekuensi lebih baik. Frekuensi ditentukan oleh deret Kondensator Co dan Induktor Lo dan bukan oleh kondensator jajar C1 dan C2 seperti dalam rangkaian osilator Colpitt standar. Untuk osilator Clapp :

dan umpan balik positif diadakan oleh C1 dan C2. Kondensator-kondensator ini harus jauh lebih tinggi harganya daripada Co .

Osilator Clapp

Osilator kelas sinusoidal lebih populer. Tanpa sumber sinyal pada input, ia dapat memproduksi sinyal bentuk sinus monoton yang biasa digunakan sebagai referensi pada aplikasi audio, sistem digital dan sistem komunikasi. Hal ini dikarenakan rangkaian yang terdiri dari Op Amp beserta rangkaian RC atau LC menggunakan prinsip umpan balik (feedback) sehingga sinyal pun terbentuk. Dengan mengatur pemakaian komponen pasif dan aktif di dalam rangkaian maka besar frekuensi dan amplitudo sinyal keluaran bisa disesuaikan.

• Teoritisnya, hubungan antara frekuensi yang akan dihasilkan (fo) dengan nilai komponen R dan C yang digunakan dalam rangkaian memenuhi persamaan berikut ini:

Pengaturan tersebut bukan tanpa konsekuensi. Pemilihan nilai R (resistor) dan C (kapasitor) pada rangkaian akan mempengaruhi frekuensi sinyal output dan distorsi/noise yang menyertainya.Sedangkan untuk kestabilan, dapat diperoleh dengan menggandeng komponen eksternal seperti menambahkan transistor, dioda atau alat yang memiliki nilai R tertentu seperti bola lampu ke dalam rangkaian osilator.

• Sin wave oscillator terdiri atas beberapa jenis berdasarkan output frekuensi dan monotonitas bentuk gelombang yang diinginkan. Osilator tipe Jembatan Wien memiliki skema rangkaian lebih sederhana dibanding tipe lainnya namun tetap dengan output yang memuaskan.

Osilator tipe Jembatan Wien• Tipe ini adalah tipe paling simpel dan populer yang

banyak digunakan dalam aplikasi audio. Jembatan Wien memiliki sebuah kombinasi seri RC dalam satu lengan dan sebuah kombinasi paralel RC dalam lengan di sebelahnya.

PRINSIP OSILATOR JEMBATAN WIEN• 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 noise akan menjadi semakin besar dan membentuk periode tertentu sesuai dengan jaringan filter yang dipasang. Periode inilah yang kemudian menjadi nilai frekuensi sebuah osilator.

• Osilator Jembatan Wien (Wien Bridge Oscilator) biasa digunakan untuk membangkitkan frekuensi tanpa memerlukan sinyal input, dengan jangkauan frekuensi dari 5 Hz sampai kira-kira 1 MHz. Osilator ini menggunakan umpan balik negative dan umpan balik positif. Umpan balik positif di feed back melalui jaringan lead lag ke input non inverting, sedangkan umpan balik negative melalui pembagi tegangan ke input inverting.

SYARAT OSILATOR JEMBATAN WIEN

• Syarat yang harus dipenuhi untuk membangun rangkaian osilator jembatan wien ini adalah penentuan besarnya Resistor dan Kapasitor penentu frekuensi output. Harga dari R2 harus sama dengan R3, dan C1 harus sama dengan C2. Untuk selanjutnya kita sebut komponen penentu frekuensi ini masing-masing dengan R dan C.

• Untuk rangkaian ini besarnya R dan C diatur sedemikian rupa sehingga frekuensi outputnya minimal sebesar 1 KHz. Sebab bila kurang dari 1 KHz maka akan menyebabkan rangkaian menjadi tidak stabil, akibatnya pembacaan menjadi tidak akurat.

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 gelombang non sinus, yaitu : Gelombang kotak, segitiga, pulsa dan gigi gergaji.

Contoh penggunaan osilator relaksasi• Sirkuit jenis ini digunakan sebagai basis waktu

pada osiloskop dan penerima televisi jaman dulu. Varian dari sirkuit ini digunakan sebagai lampu kedip pada klab malam. Flash kamera elektronik adalah versi ekamantap dari sirkuit ini, menghasilkan satu siklus gelombang gigi gergaji, tepi naik saat kondensator flash diisi dan tepi jatuh saat kondensator dikosongkan melalui lampu flash.

Klasifikasi osilator didasarkan pada daerah frekuensi yang dihasilkan

1. Osilator Frekuensi Audio (AF) beberapa hz -20 KHz

2. Osilator Frekuensi Radio (RF) 20 KHz - 30MHz3. Osilator Frekuensi Sangat Tinggi (VHF) 30MHz -

300MHz4. Osilator Frekuensi Ultra Tinggi (UHF) 300MHz -

3GHz5. Osilator Gelombang Mikro 3 GHz - Beberapa GHz

PENGGUNAAN YANG KHAS PADA OSILATOR

Stasiun radio dan televisi memerlukan osilator untuk mengembangkan sinyal dasar untuk mengirimkan informasi mereka

Penggunaan yang khas pada osilator

Ponsel, keyboard elektronik, dan remote kontrol menggunakan osilator untuk menghasilkan frekuensi yang diperlukan untuk operasi

Penggunaan yang khas osilator

Perangkat digital seperti komputer, jam tangan, kalkulator, dan iPod semua memerlukan osilator untuk menghasilkan gelombang persegi panjang yang diperlukan untuk operasi

Penggunaan Khas osilator Variabel Osilator, yang dikenal sebagai generator sinyal, digunakan untuk menghasilkan frekuensi dan bentuk gelombang yang diperlukan untuk mengatasi masalah dan pengujian peralatan elektronik

LATIHAN SOAL

1. Rangkaian pembangkit sinyal (signal generator) disebut ….a. osilatorb. osilasic. osiloskopd. frekuensi

2. Osilator yang menghasilkan isyarat persegi, segitiga, gigi gergaji atau pulsa adalah ….A. Osilator RCB. Osilator LCC. Osilator RelaksasiD. Osilator Jembatan Wien

3. Gambar berikut ini adalah rangkaian osilator ….

a. Collpitsb. Relaksasic. Pergeseran Fasad. Jembatan Wien

4. Perangkat digital yang memerlukan osilator untuk menghasilkan gelombang persegi panjang yang diperlukan untuk operasi adalah ….

A. Komputer, jam tangan, kalkulatorB. Radio dan TVC. Variabel osilatorD. Ponsel dan remote kontrol

5. Syarat yang harus dipenuhi untuk membangun rangkaian osilator Jembatan Wien adalah ….

A.Penentuan besarnya Resistor dan KapasitorB.Penentuan besarnya Induktor dan KapasitorC.Penentuan besarnya PeriodeD.Penentuan besarnya Gelombang

6. Osilator Frekuensi Sangat Tinggi (VHF) mempunyai nilai frekuensi antara ….A. beberapa hz -20 KHzB. 20 KHz - 30MHzC. 30MHz - 300MHzD. 300MHz - 3GHz

7. Penambahkan transistor, dioda atau alat yang memiliki nilai R tertentu seperti bola lampu ke dalam rangkaian osilator dilakukan untuk memperoleh ….

A. DistorsiB. KestabilanC. NoiseD. Sinyal

8. Induktansi 200 mH dan kapasitor 10 pF dihubungkan bersama secara paralel untuk membuat rangkaian tangki LC osilator. Frekuensi osilasinya adalah ….

A. 112.5 kHzB. 113.5 kHzC. 114 kHzD. 115 kHz

9. Osilator berikut ini yang tidak termasuk dalam osilator LC yang di tala adalah ….

A. Osilator HartleyB. Osilator CollpitsC. Osilator RCD. Osilator Clapp

10. Lebih mudah dalam mengatur nilai frekuensi yaitu dengan menempatkan sebuah kapasitor variabel pada komponen kapasitornya adalah kelebihan dari osilator …A. ColpittsB. Jembatan Wien C. ClappD. Hartley

KUNCI JAWABAN

1. A 6. C2. C 7. B3. D 8. A4. A 9. C5. A 10. D