Pengertian Oscillator

OSCILLATOR

1.  Pengertian

Banyak sistem elektronik menggunakan rangkaian yang mengubah energi DC menjadi berbagai bentuk AC yang bermanfaat. Osilator, generator, lonceng elektronika termasuk kelompok rangkaian ini. Pada penerima radio misalnya, isyarat DC diubah menjadi isyarat AC frekuensi-tinggi. Osilator juga digunakan untuk menghasilkan isyarat horizontal dan vertikal untuk mengontrol berkas elektron pada pesawat TV. Masih banyak lagi penerapan rangkaian ini pada sistem lain seperti kalkulator, komputer dan transmiter RF. Kita dapat mengelompokkan osilator berdasarkan metode pengoperasiannya menjadi dua kelompok, yaitu osilator balikan (feedback) dan osilator relaksasi. Masing-masing kelompok memiliki keistimewaan tersendiri. Pada osilator balikan, sebagian daya keluaran dikembalikan ke masukan yang biasalnya dengan menggunakan rangkaian LC. Osilator biasanya dioperasikan pada frekuensi tertentu. Osilator gelombang sinus biasanya termasuk kelompok osilator ini dengan frekuensi operasi dari beberapa Hz sampai jutaan Hz. Osilator balikan banyak digunakan pada rangkaian penerima radio dan TV dan pada transmiter. Osilator relaksasi merespon piranti elektronik dimana akan bekerja pada selang waktu tertentu kemudian mati untuk periode waktu tertentu. Kondisi pengoperasian ini berulang secara mandiri dan kontinu. Osilator ini biasanya merespon proses pemuatan dan pengosongan jaringan RC atau RL. Osilator ini biasanya membangkitkan isyarat gelombang kotak atau segitiga. Aplikasi osilator ini diantaranya pada generator penyapu horizontal dan vertikal pada penerima TV. Osilator relaksasi dapat merespon aplikasi frekuensi-rendah dengan sangat baik.

     2. osilator Balikan (Feedback Oscillator)

Kita sering melihat contoh terjadinya balikan pada sistem-suara yang digunakan pada suatu pertemuan. Jika mikropon terletak terlalu dekat dengan speaker, maka sering terjadi proses balikan dimana suara dari speaker terambil kembali oleh mikropon diteruskan ke amplifier menghasilkan dengung. Gambar 17.1 memperlihatkan proses terjadinya balikan dimaksud. Kondisi ini dikenal dengan balikan mekanik. Terjadinya balikan pada sistem ini sangat tidak diharapkan, namun sistem balikan pada osilator sangat diperlukan.

Diagram blok osilator balikan diperlihatkan pada gambar 17.2. Terlihat osilator memiliki perangkat penguat, jaringan balikan, rangkaian penentu frekuensi dan catu daya. Isyarat masukan diperkuat oleh penguat (amplifier) kemudian sebagian isyarat yang telah diperkuat dikirim kembali ke masukan melalui rangkaian balikan.  Isyarat balikan harus memiliki fase dan nilai yang betul agar terjadi osilasi.

1.      3.  Pengoperasian Rangkaian LC

1. Frekuensi osilator balikan biasanya ditentukan dengan menggunakan jaringan induktor kapasitor (LC).

2. Jaringan LC sering disebut sebagai “rangkaian tangki”, karena kemampuannya menampung tegangan AC pada “frekuensi resonansi”.

3. Untuk melihat bagaimana isyarat AC dapat dihasilkan dari isyarat DC, marilah kita lihat rangkaian tangki LC seperti terlihat pada gambar 17.3.

4. Pada saat saklar ditutup sementara (gambar 17.3-a), maka kapasitor akan terisi sebesar tegangan baterai.

5. Perhatikan arah arus pengisian. Gambar 17.3-c memperlihatkan kapasitor telah secara penuh termuati. Frekuensi osilator balikan biasanya ditentukan dengan menggunakan jaringan induktor kapasitor (LC).

6. Jaringan LC sering disebut sebagai “rangkaian tangki”, karena kemampuannya menampung tegangan AC pada “frekuensi resonansi”.

7. Untuk melihat bagaimana isyarat AC dapat dihasilkan dari isyarat DC, marilah kita lihat rangkaian tangki LC seperti terlihat pada gambar 17.3.

8. Pada saat saklar ditutup sementara (gambar 17.3-a), maka kapasitor akan terisi sebesar tegangan baterai.

9. Perhatikan arah arus pengisian. Gambar 17.3-c memperlihatkan kapasitor telah secara penuh termuati. Gambar 17.4-d memperlihatkan proses pengisian kapasitor melalui arus induksi dari hasil penurunan medan magnet.

10. Selanjutnya kapasitor mulai dilucuti lagi melalui L. Perhatikan pada gambar 17.4-e,

11. arah arus pelucutan berkebalikan dari sebelumnya.

12. Elektromagnet mulai membesar lagi (polaritas terbalik).

13. Gambar 17.4-f menunjukkan kapasitor telah terlucuti dan termuati lagi melalui arus induksi (gambar 17.4-g).

14. Demikian seterusnya proses ini akan berulang dan menghasilkan tegangan AC.

15. Frekuensi tegangan AC yang dibangkitkan oleh rangkaian tangki akan tergantung dari harga L dan C yang digunakan.

}      Ini yang disebut sebagai “frekuensi resonansi” dengan rumus

• Dimana fr adalah frekuensi resonansi dalam hertz (Hz), L adalah induktasi dalam henry C adalah kapasitansi dalam farad.
• Resonansi terjadi saat reaktansi kapasitif Xc besarnya sama dengan reaktansi induktif XL. Rangkaian tangki akan berosilasi pada frekuensi ini.