INSTRUMEN UNTUK PEMBANGKITAN BENTUK - BENTUK SINYAL

11.1 Rangkaian Dasar Osilator

11.1.1 Pendahuluan

Osilator uji digunakan para teknisi untuk mengukur:

• pengukuran respons frekuensi dari sebuah penguat

• karakteristik pita pelewat ( bandpass ) dari sebuah filter

• penyesuaian radio penerima atau pesawat televisi, atau

• penyelusuran kerusakan di dalam peralatan elektronik

Dengan kata lain osilator adalah sebuah alat yang meng-hasilkan suatu sinyal

berbentuk sinusoida dengan frekuensi dan amplitudo tertentu, sedangkan generator

sinyal memiliki kapasitas tambahan yaitu modulasi amplitudo sinyal keluaran dan

rangkuman penyetalaan yang lebar.

Akan tetapi, rangkaian osilator uji merupakan elemen dasar untuk semua sumber

sinyal.

Tersedia berbagai jenis rangkaian osilator dengan model rangkaian yang bergantung

pada frekuensi yang diinginkan, yaitu :

• osilator frekuensi rendah berkisar antara 1 Hz - 1 MHz (jembatan Wien dengan

keluaran stabil)

• osilator frekuensi tinggi dari 100 KHz - 500 MHz atau lebih, pada umumnya

didasarkan pada variasi dari rangkaian LC.

11.1.2 Osilator dengan Rangkaian Tangki LC

Prisip kerja dari rangkaian tangki LC adalah sederhana, dan dapat dijelaskan sebagai

berikut :

Sebuah kombinasi paralel LC dieksitasi agar berosilasi, dan tegangan bolak balik

( ac ) pada rangkaian LC ini diperkuat oleh sebuah penguat transisitor.

Sebagian dari tegangan ac yang diperkuat tersebut diumpankan kembali ke rangkaian

tangki melalui gandengan induktif atau kapasitif, untuk mengimbangi kehilangan daya

di dalam rangkaian tangki.

Umpan balik pembaharui ( regeneratif ) ini akan menghasilkan tegangan keluaran

dengan amplitudo yang konstan pada frekuensi resonansi. Osilator-osilator

rangkaian LC dapat bekerja pada frekuensi-frekuensi yang sangat tinggi, sampai

beberapa ratus megahertz. Tabung-tabung yang dirancang secara khusus seperti

klystron dan magnetron,memperbesar rangkuman frekuensi dalam daerah gigahertz.

11.1.3 Osilator Jembatan Wien

Osilator jembatan Wien merupakan salah satu dari rangkaian-rangkaian standar yang

digunakan untuk membangkitkan sinyal-sinyal gelombang sinus dalam rangkuman

frekuensi audio. Osilator ini konstruksinya sederhana, mempunyai bentuk gelombang

yang relatif murni dan stabilitas frekuensi yang sangat baik.

Pada dasarnya osilator ini merupakan penguat umpan balik dengan sebuah jembatan

Wien sebagai jaringan umpan balik antara terminal keluaran dan terminal masukan

penguat.

Penguat ini akan berosilasi jika dua persyaratan dasar yang dikenal sebagai kriteria

Barkhausen untuk osilasi dipenuhi

Adapun kedua persyaratan dasar tersebut adalah :

• Penguatan tegangan sekitar penguat dan simpul umpan balik, yang disebut

penguatan simpal ( loop gain ) harus sama dengan satu, atau Av β = 1.

• Pergeseran fasa antara tegangan masukan vi dan tegangan umpan balik vf yang

disebut pergeseran fasa simpal ( loop phase shift ) harus nol.

Jika kedua persyaratan-persyaratan diatas dipenuhi, maka penguat umpan balik akan

membangkitkan suatu gelombang keluaran berbentuk sinus.

Jembatan dikatakan setimbang ( tegangan keluaran sama dengan nol ), jika :

- Perbandingan tahanan lengan-lengan yang tidak reaktif memenuhi persamaan

( 11-8 ), dan Tegangan eksitasi mempunyai frekuensi dinyatakan oleh persamaan ( 11-9 ).