Laporan OSilator

Tanggal : PARAF :

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 Praktikum “Rangkaian “Rangkaian Osilator” Osilator”

0

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 Analo g 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 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

Praktikum “Rangkaian “Rangkaian Osilator” Osilator”

1

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

2

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


3



Jenis – Jenis – 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 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 Praktikum “Rangkaian “Rangkaian Osilator” Osilator”

4

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 Praktikum “Rangkaian “Rangkaian Osilator” Osilator”

5

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.


6

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 ( threshold ). ).

lowe

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 – perlahan – lahan lahan secara ekponensial. Pada saat tegangan masukan melampaui V2 maka keluaran Praktikum “Rangkaian “Rangkaian Osilator” Osilator”

7

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=kxRxC

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 kehilangakehilangan (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


8

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 – 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

9

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.


10



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 180 o 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 180 o dalam loop umpan balik sehingga menyebabkan hubungan fase yang benar dari umpan balik positif dan menghasilkan osilasi yang dapat dipertahankan.


11

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 “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 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.


12

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 Praktikum “Rangkaian “Rangkaian Osilator” Osilator”

13

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


14

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, R 1 = 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 kristal dan kapasitor kapasitor secara secara resonansi-seri 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


15

1.5 Gambar Rangkaian

(a)

(c)

(b)

(d)

Keterangan :

(a) Rangkaian Hartley (b) Rangkaian Colpits (c) Rangkaian Clapp (d) Rangkaian Kristal


16

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. Praktikum “Rangkaian “Rangkaian Osilator” Osilator”

17

2.2 Hasil Percobaan

Pada praktikum ini adapun hasil percobaannya adalah (1) Osilator Hartley Vout

F. Terukur

F. Hitung

(vpp)

(Hz)

(Hz)

4 vpp

2,5 MHz

1,9 MHz

Bentuk gelombang

(2) Osilator Colpits Vout

F. Terukur

F. Hitung

(vpp)

(Hz)

(Hz)

2,5 vpp

3,873 MHz

3,8 MHz


Bentuk gelombang

18

(3) Osilator Clapp Vout

F. Terukur

F. Hitung

(vpp)

(Hz)

(Hz)

0,21 vpp

2,4 MHz

2,5 MHz

Vout

F. Terukur

F. Hitung

(vpp)

(Hz)

(Hz)

0,112 vpp

2,4 MHz

2,5 MHz

Bentuk gelombang

(4) Osilator Kristal Bentuk gelombang

2.3 Analisis Data (1) Osilator Hartley

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


19



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 : 



   

     

(2) Osilator Colpits


Volt / Div = 0,5 ; Div =5



Time / Div = 0,2 µs ; Div = 1,6


20



Mencari vpp :

Dapat dicari dengan cara : Volt/Div x Div 0,5 x 5 = 2,5 vpp 

Mencari periode

Mencari Periode dengan cara : T = Time/Div x Div = 0,2 µs x 1,3 = 0,26 x 10-6












   

     


21

(3) Osilator Clapp


Volt / Div = 20 mV; Div = 7



Time / Div = 0,1 µs ; Div 0,4



Mencari vpp :

Dapat dicari dengan cara : Volt/Div x Div 20mV x 7 = 0,21 vpp 

Mencari periode






Gambar 10. Hasil Pengukuran frekuensi pada frekuensi counter 





   

     


22

(4) Osilator kristal


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



Time / Div = 0,1 µs ; Div 0,4



Mencari vpp :

Dapat dicari dengan cara : Volt/Div x Div 20mV x 5,6 = 0,112 vpp 

Mencari periode













   

    


23

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 “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


24

Laporan OSilator

Recommend Documents