Hartley Osilator

Secara sederhana, osilator adalah rangkaian yang mengubah daya DC dari sumber daya menjadi daya AC beban. Sistem osilator terdiri dari komponen aktif dan pasif dan digunakan untuk menghasilkan sinus atau bentuk gelombang berulang lainnya pada output tanpa perlu menerapkan sinyal input eksternal, untuk mrngrtahui osilator kristal silahkan baca Penjelasan Osilator Kristal Kuarsa

Hartley Osilator

Setiap jenis pemancar atau penerima televisi radio atau alat uji laboratorium memiliki osilator. Ini adalah komponen utama yang menghasilkan sinyal clock. Aplikasi osilator sederhana dapat dilihat di perangkat yang sangat umum seperti jam tangan. Arloji menggunakan osilator untuk menghasilkan sinyal clock 1 Hz.

Menurut bentuk gelombang keluaran, osilator dibagi menjadi osilator sinus atau osilator relaksasi. Jika osilator menghasilkan bentuk gelombang sinus dengan frekuensi tertentu pada output, osilator disebut osilator sinus.

Osilator relaksasi memberikan gelombang non-sinus pada output, seperti gelombang persegi atau gelombang segitiga atau jenis bentuk gelombang serupa.

Selain mengklasifikasikan osilator berdasarkan sinyal output, juga memungkinkan untuk mengklasifikasikan osilator menggunakan struktur rangkaian seperti osilator resistansi negatif dan osilator umpan balik.

Osilator Hartley adalah salah satu osilator umpan balik LC (Inductor-Capacitor) yang ditemukan oleh insinyur Amerika Ralph Hartley pada tahun 1915. Dalam tutorial ini, kita akan membahas konstruksi dan aplikasi osilator Hartley.

Rangkaian Pada tangki bahan bakar

Hartley Osilator adalah osilator LC. Osilator LC terdiri dari rangkaian berosilasi, yang merupakan bagian penting untuk menghasilkan osilasi yang diperlukan. 

Rangkaian tangki menggunakan tiga komponen, dua induktor dan satu kapasitor. Kapasitor dihubungkan secara paralel dengan dua induktor seri. Berikut ini adalah diagram rangkaian Osilator Harley:

Hartley Osilator

Mengapa kombinasi induktansi dan kapasitansi disebut rangkaian tangki? Karena rangkaian LC menyimpan frekuensi osilasi. 

Dalam rangkaian resonansi, kapasitor dan dua induktor seri berulang kali mengisi dan melepaskan satu sama lain, menyebabkan osilasi. Waktu pengisian dan pengosongan atau dengan kata lain nilai kapasitansi dan induktansi merupakan penentu utama dari frekuensi osilasi.

Osilator Hartley berbasis transistor

Pada gambar di bawah, ditunjukkan rangkaian osilator Hartley yang praktis, di mana elemen aktifnya adalah transistor PNP. 

Hartley Osilator

Pada rangkaian ini muncul tegangan keluaran pada kedua ujung rangkaian tangki yang terhubung dengan kolektor. Namun, tegangan umpan balik juga merupakan bagian dari tegangan keluaran, dilambangkan sebagai V1, yang muncul pada induktor L1.

Frekuensi sebanding dengan perbandingan nilai kapasitor dan induktor.

Cara kerja rangkaian Hartley Osilator

Komponen aktif dalam osilator Hartley adalah transistor. Titik operasi DC di area aktif karakteristik diatur oleh resistor R1, R2, RE dan tegangan suplai kolektor VCC. Kapasitor CB adalah kapasitor pemblokiran, dan CE adalah kapasitor bypass Paskah.

Konfigurasi transistor adalah konfigurasi emitor bersama. Dalam konfigurasi ini, tegangan transistor input dan output mengalami pergeseran fasa 180 derajat. Pada rangkaian, tegangan keluaran V1 dan tegangan umpan balik V2 memiliki pergeseran fasa 180 derajat. 

Menggabungkan keduanya bersama-sama, kita mendapatkan total 360 derajat pergeseran fasa, yang penting untuk osilasi (disebut kriteria Barkhausen). Hal penting lainnya untuk memulai osilasi dalam rangkaian tanpa menerapkan sinyal eksternal adalah pembangkitan tegangan noise di rangkaian. 

Pada saat power dihidupkan, dihasilkan tegangan noise, yang memiliki spektrum noise yang luas dan memiliki komponen tegangan yang dibutuhkan pada frekuensi yang dibutuhkan oleh osilator.

Untuk nilai resistansi yang besar, pengoperasian rangkaian AC tidak dipengaruhi oleh resistansi R1 dan R2. Kedua resistor ini digunakan untuk bias transistor. Pembumian dan CE digunakan untuk kekebalan sirkuit keseluruhan, dan kedua resistor dan kapasitor ini digunakan sebagai resistor emitor dan kapasitor emitor.

Operasi AC sebagian besar dipengaruhi oleh frekuensi resonansi dari rangkaian resonansi. Frekuensi getaran dapat ditentukan dengan menggunakan rumus berikut

F = 1/2LTC

Induktansi total dari rangkaian tangki adalah LT = L1 + L2

Hartley Osilator Berdasarkan Penguat Operasional

Pada gambar di bawah, osilator Hartley berdasarkan penguat operasional ditunjukkan, di mana kapasitor C1 dihubungkan secara paralel dengan L1 dan L2.

Hartley Osilator

Op amp terhubung dalam konfigurasi pembalik, di mana resistor R1 dan R2 adalah resistor umpan balik. Gain tegangan penguat dapat ditentukan dengan rumus yang disebutkan di bawah ini

A =-(R2 / R1)

Tegangan umpan balik dan tegangan output juga diwakili dalam rangkaian osilator Hartley di atas berdasarkan penguat operasional.

Frekuensi osilasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sama yang digunakan pada bagian osilator Hartley berbasis transistor.

Osilator Hartley biasanya berosilasi dalam rentang RF. Frekuensi dapat diubah dengan mengubah nilai induktor atau kapasitor atau keduanya. Untuk pemilihan komponen variabel, pilihlah kapasitor daripada induktor karena dapat dengan mudah berubah dengan induktor. Frekuensi osilasi dapat diubah pada rasio 3:1 untuk mencapai perubahan halus.

Contoh Hartley Osilator

Misalkan osilator Hartley dengan frekuensi variabel 60-120 KHz terdiri dari kapasitor pemangkas (100 pF hingga 400 pF). Rangkaian tangki memiliki dua induktor, salah satunya memiliki nilai 39uH. Oleh karena itu, untuk mencari nilai induktansi lain, kita akan mengikuti langkah-langkah berikut:

Frekuensi Hartley Osilator adalah

F = 1/2LTC

Dalam hal ini, frekuensi bervariasi antara 60 dan 120 kHz, dan rasionya adalah 1:2. Karena kapasitansi berubah pada rasio 100pF:400pF, yaitu rasio 1:4, sepasang kumparan dapat digunakan untuk mendapatkan perubahan frekuensi.

Oleh karena itu, ketika frekuensi F adalah 60 kHz, kapasitansinya adalah 400 pF.

sekarang,

Hartley Osilator

Oleh karena itu, kapasitansi total adalah 17,6 mH, dan nilai induktor lainnya adalah

17,6 mH – 0,039 mH = 17,56 mH.

Perbedaan antara Hartley Osilator dan Osilator Colpitts

Osilator Colpitts sangat mirip dengan osilator Hartley, tetapi keduanya berbeda dalam struktur. Meskipun baik osilator Hartley dan Colpitts memiliki tiga komponen dalam rangkaian tangki, untuk mengetahui lebih legkap mengenai osilator colpitts silahkan baca Osilator Colpitts Penjelasan secara lengkap Serta Jenis jenisnya

osilator Colpitts menggunakan induktor tunggal secara paralel dengan dua kapasitor secara seri, sedangkan osilator Hartley menggunakan metode yang berlawanan, yaitu sebuah kapasitor dan dua kapasitor secara seri. induktor dihubungkan secara paralel.

Hartley Osilator

Keuntungan dan kerugian osilator Hartley

Keuntungan:

  1. Amplitudo keluaran tidak sebanding dengan rentang frekuensi variabel, dan amplitudo tetap hampir tidak berubah.
  2. Frekuensi mudah dikontrol, menggunakan pemangkas untuk mengganti kapasitor tetap di sirkuit tangki.
  3. Karena pembangkitan frekuensi radionya yang stabil, sangat cocok untuk aplikasi rentang frekuensi radio.

Kelemahan

  1. Osilator Hartley menyediakan gelombang sinus yang terdistorsi dan tidak cocok untuk operasi terkait gelombang sinus murni. Alasan utama untuk kekurangan ini adalah banyaknya harmonik yang diinduksi pada output.
  2. Pada frekuensi rendah nilai induktansi menjadi lebih besar.

Rangkaian osilator Hartley terutama digunakan untuk menghasilkan gelombang sinus di berbagai perangkat seperti pemancar dan penerima radio.

0 Response to "Hartley Osilator"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel