Tujuan

Mempelajari rangkaian wien bridge oscillator

Mempelajari rangkaian phase-shift oscillator

Mempelajari rangkaian colpitts oscillator

Mempelajari rangkaian hartley oscillator

Mempelajari rangkaian colpitts crystal controlled oscillator

Mempelajari rangkaian colpitts voltage controlled oscillator Alat yang dibutuhkan :

GOTT-CE02-1 WIEN BRIDGE OSCILLATOR CIRCUIT GOTT-CE02-2 PHASE-SHIFT OSCILLATOR CIRCUIT GOTT-CE02-3COLPITTS OSCILLATOR CIRCUIT GOTT-CE02-4 HARTLEY OSCILLATOR CIRCUIT GOTT-CE02-5 COLPITTS CRYSTAL CONTROLLED OSCILLATOR CIRCUIT

GOTT-CE02-6 COLPITTS VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR CIRCUIT Power Supply Oscilloscope Kabel Catu Daya sebanyak 3 buah

Kabel Penghubung tergantung modul yang akan dipaktekkan

BNC to BNCBNC to Jepit

Teori

Osilator adalah generator sinyal yg berfungsi sebagai penyuplai tegangan dc yg kontinyu mengulangi sinyal output ac tanpa adanya sinyal input. Osilator berperan sangat penting dalam sistem komunikasi. Osilator yg menghasilkan sinyal carrier atau osilator lokal biasa digunakan dalam sistem telekomunikasi.

Osilator jenis Wien Bridge atau jembatan wien adalah osilator elektronik yg menghasilkan sinyal sinus. Osilator ini dapat menghasilkan frekuensi yang cukup besar. Osilator ini berdasar kepada bridge circuit yg ditemukan oleh Max Wien pada tahun 1891. Osilator ini terdiri dari 4 resistor dan 2 kapasitor. Osilator wien bridge juga dapat digunakan untuk penguatan gain yg dikombinasikan dengan BPF yg berfungsi sbg umpan balik positif.

Teori circuit modern didapatkan dari William Hewlett's pada tahun 1939 di Stanford University, beliau mendapatkan gelar master' degree. Hewlett menemukan cara untuk membuat osilator dengan output amplitudo yg stabil dan distorsi yg lemah. Hewlett bersama dgn David Packard membuat hewlett-packard company, dan produk utamanya adalah HP200A, yaitu osilator wien bridge yg telah presisi. Produk ini dapat menghasilkan output signal tanpa ada sinyal input. produk ini menggunakan 2 RC network yg terhubung dgn terminal positif untuk menghasilkan bentuk frekuensi pilihan dari jaringan umpan balik dan dapat membuat osilator berfungsi. Produk ini dapat menguatkan sinyal dengan 2 negatif resistor umpan balik.

Phase Shift Osilator adalah osilator yg sangat simpel, hanya terdiri dari penguat terbalik dan filter umpan balik atau feedback, yang mana phasa pada keluaran penguat mempunyai180derajat pada frekuensi hasil osilator yg spesifik.

Filter yg ada pada osilator phase shift menghasilkan perubahan phasa yg meningkat berdasarkaan frekuensi dan dapat menghasilkan maksimum perubahan phasa yg sangat baik daripada 180 pada frekuensi tinggi, jadi perubahan phasa yg diinginkan pada proses osilasi adalah 180. keadaan yang paling umum saat membuat filter ini adalah memakai 3 resistor kapasistor filter yg identik, dimana mereka memproduksi perubahan phasa nol pada frekuensi rendah, dan 270 pada saat frekuensi tinggi. Pada saat frekuensi osilasi, setiap filter memproduksi perubahan / pergeseran phasa sebesar 60 dan pada circuit filter menghasilkan pergeseran phasa sebesar 180.

Rangkaian di sebelah kiri menunjukkan jaringan resistor-kapasitor tunggal dan tegangan output yg "memimpin" tegangan input dengan sudut kurang dari 90. Sebuah rangkaian RC yang ideal akan menghasilkan pergeseran phasa persis 90. Jumlah pergeseran phasa pada rangkaian bergantung pada nilai resistor dan kapasitornya dan frekuensi osilasi dengan sudut phasa seperti berikut :

dari contoh sederhana diatas nilai R dan C telah dipilih agar frekuensi pada tegangan output memimpin tegangan input dgn sudut sekitar 60. kemudian sudut phasa antara RC meningkat sebesar 60 yg memberikan perbedaan antara input dan output sebesar 180 (3x60) dan dapat ditunjukkan dengan diagram vector

Lalu dengan menghubungkan 3 rangkaian RC bersama - sama dengan posisi seri, kita dapat menghasilkan total pergeseran phasa di dalam rangkaian sekitar 180 pada frekuensi yg dipilih dan bentuk ini adalah dasar dari "phase shift oscillator" yg biasa kita sebut dengan rangkaian Oscillator RC.Kita tahu bahwa rangkaian amplifier menggunakan bipolar transistor atau operational amplifier, itu akan menghasilkan perbedaan phasa sebesar 180 antara input dan output. Jika jaringan RC phase shift memiliki hubungan antara input dengan output pada amplifier, total dari pergeseran phasa akan sangat penting untuk pembentukan kembali umpan balik (feedback) yg akan menjadi 360. Umpan balik (feedback) adalah "in-phase". Kemudian untuk menerima suatu masukan memerlukan perbedaan phasa pada rangkaian RC osilator untuk melipat gandakan jaringan perbedaan phasa rangkaian RC.Basic RC Oscillator Circuit

Jika semua resistor (R) dan kapasitor (C) pada jaringan perubahan phasa bernilai sama, maka frekuensi pada hasil osilasinya adalah sbg berikut :

Kombinasi resistor kapasitor pada rangkaian RC osilator juga berfungsi sbg atenuator yg menghasilkan atenuasi sebesar -1/29th(Vo/Vi = ) per tingkatan. Karena adanya jaringan umpan balik / feedback maka frekuensi osilatotornya akan naik sebesar 25%. Lalu feedback akan mengalir dari impedansi yang tinggi ke impedansi yang rendah seperti transistor common emitter amplifier.

Op-amp RC Oscillator Circuit

Inververting amplifier menghasilkan 180 perubahan phasa dan juga ketika jaringan RC menghasilkan 180 pergeseran phasa pada frekuensi yg diinginkan (180 + 180). Meskipun memungkinkan untuk menyatukan 2 tahap RC untuk menghasilkan 180 pergeseran phasa tetapi memerlukan (90 + 90), dan stabilitas dari osilator tersebut pada low frekuensi yg sangat buruk. RC osilator sangat stabil dan menyediakan bentuk sinyal output sinus yang baik dengan frekuensi yang proporsional dari 1/RC dan yang lainnya,frekuensi yang rengenya lebih lebar memungkinkan ketika menggunakan variabel kapasitor. bagaimanapun RC osilator membatasi alpikasi frekuensinya karena bandwidth yang terbatas untuk menghasilkan pergeseran phasa pada frekuensi tinggi.Colpit osilator adalah salah satu dari beberapa rangkaian elektronik yang menggunakan kombinasi induktansi (L) dengan kapasitor (C) untuk frekuensi determinasi atau bisa disebut juga sebagai Osilator LC. yang membedakan rangkaian colpitt adalah sinyal feedback yang diambil dari pembagi tegangan yang dibuat dari 2 rangkaian kapasitor seri. salah satu keuntungan dari rangkaian ini adalah rangkaiannya sederhana karena hanya membutuhkan satu induktor.Hartley Osilator adalah salah satu dari beberapa rangkaian elektronik yang menggunakan kombinasi induktansi (L) dengan kapasitor (C) yang disusun secara paralel untuk frekuensi determinasi.dikembangkan pada tahun 1915 oleh teknisi amerika bernama Ralph Hartley, yang membedakan rangkaian Hartley adalah sinyal feedback yang dibutuhkan untuk proses osilasi yang diambil dari kumparan atau dari persimpangan dua kumparan yang terhubung seri. rangkaian osilator hartley memerlukan beberapa konfigurasi yang menggunakan penggabungan 2 kumparan yang terhubung seri dan sebuah kapasitor. meskipun tidak ada syarat antara dua kumparan yang berpasangan. Gambar Modul

Langkah Kerja :

Experiment 1 : Wien Bridge Oscillator Circuit 1. Berdasarkan pada 2.1or GOTT-CE02-1Wien Bridge Oscillator Circuit Board.

2. Supply +12V and -12V pada papan modul.

3. Dengan menggunakan oscilloscope, amati pada sinyal output osilator.

4. Tulis hasilnya pada table 2.1.

Test PointOutput Wave Froms

OC OUPUTCh : 5v/div TM : 1 ms

Experiment 2 : Phase-Shift Oscillator Circuit

1. Berdasarkan pada 2.2 or GOTT-CE02-2 Phase-Shift Oscillator Circuit Board.

2. Dengan menggunakan oscilloscope, amati sinyal output dai IC4 dan sinyal input pada IC1.3. Cek pergeseran phasa pada IC4 O/P and IC1 I/P dan tulis di table 2.2.

4. Dengan menggunakan oscilloscope, amati sinyal output dai IC4 dan sinyal input pada IC2.5. Cek pergeseran phasa pada IC4 O/P and IC2 I/P dan tulis di table 2.2.

6 Dengan menggunakan oscilloscope, amati sinyal output dai IC4 dan sinyal input pada IC3.7. Cek pergeseran phasa pada IC4 O/P and IC3 I/P dan tulis di table 2.2.

Test PointOutput Signal Wave

IC1IP

Ch : 5v/div

Tm :5ms

IC2IP

Ch : 5v/div

Tm : 5ms

IC3IP

Ch : 5v/div

Tm: 5ms

IC4IP

Ch : 5v/div

Tm : 5ms

IC4TP dan IC1TP

Ch1 : 5v /div

Ch2 : 5v/div

Tm : 5ms

IC4TP dan IC2TP

Ch1 : 5v /div

Ch2 : 5v/div

Tm : 5ms

IC4TP dan IC3TP

Ch1 : 5v /div

Ch2 : 5v/div

Tm : 5ms

Experiment 3 : Colpitts Oscillator Circuit 1. Berdasarkan modul 2.3 or GOTT-CE02-3Colpitts Oscillator Circuit Board.

2. Dengan menggunakan oscilloscope, amati pada sinyal output OSC3. Cek perbedaan tegangan pada amplitude Vpp dari signal input and sinyal output osilator.

4. Tulis hasilnya pada table 2.3.

Test PointOutput Wave Froms

OSC

Ch : 5v/div

Tm : 1 ms

TP1

Ch : 5v/div

Tm : 1 ms

\

Experiment 4 :Hartley Oscillator Circuit

1. Berdasarkan modul 2.4 or GOTT-CE02-4 Hartley Oscillator Circuit Board.

2. Dengan menggunakan oscilloscope, amati pada sinyal output OSC.

3. Tulis hasilnya pada table 2.4

Test PointOutput Wave

OC output Ch : 5v/div

Tm : 5 ms

Experiment 5 :Colpitts Crystal Controlled Oscillator Circuit 1. Berdasarkan modul 2.5 or GOTT-CE02-5Colpitts Crystal Controlled Oscillator Circuit Board.

2. Dengan menggunakan oscilloscope, amati pada sinyal output OSC.

3. Tulis hasilnya pada table 2.5Test PointOutput Wave

OSC / OP

Ch : 5v/div

Tm : 1ms

Experiment 6 :Colpitts Voltage

Controlled Oscillator Circuit

1. Berdasarkan modul 2.6 or GOTT-CE02-6 Colpitts Voltage Controlled Oscillator Circuit Board.

2. Supply 12V power pada papan modul..

3. Atur VR1 hingga amplitudonya memiliki Vpp sebesar 250mV.

4. Dengan menggunakan oscilloscope, amati pada sinyal output OSC. 5 Atur VR1 hingga amplitudonya memiliki Vpp sebesar 500mV.

6. Dengan menggunakan oscilloscope, amati pada sinyal output OSC 7. Atur VR1 hingga amplitudonya memiliki Vpp sebesar 1.0V.

8. Dengan menggunakan oscilloscope, amati pada sinyal output OSC.

9. Tulis hasilnya pada table 2.6.

Test PointOutput Wave Forms

Vpp at 250 mV Ch : 5v/div Tm : 5ms

Vpp at 550 mV Ch : 5v/div Tm:1v

Vpp at 1.0 V Ch : 5v/div Tm:1v

PS

OSC

CH1

CH2

OSC

CH1

CH2

4

6

2

4

2

PS

PS

OSC

CH1

CH2

OSC

CH1

CH2

PS

PS

OSC

CH1

CH2

PS

OSC

CH1

CH2