Oscilator Armstrong

Oscilator Armstrong merupakan hasil penerapan rangkaian tangki (tank circuit) kapasitor dan induktor LC. Rangkaian dasar dibuat dengan memberikan bias maju pada sambungan emitor-basis dan bias mundur pada kolektor. Pemberian bias tegangan ke basis, emitor dan kolektor dilakukan lewat resistor R3 . Resistor R1 dan R2 yang berfungsi sebagai pembagi tegangan. Rangkaian oscilator armstrong dapat dilihat pada gambar berikut.

Rangkaian Oscilator Armstrong

Saat awal transistor diberi daya, resistor R1 dan R2 membawa transistor ke titik pengoperasian Q pada bagian tengah garis beban seperti pada gambar kurva karakteristik dibawah. Keluaran transistor (pada kolektor) secara ideal adalah 0 volt. Saat terjadi aliran arus awal pada saat dihidupkan, terjadi derau (noise) yang akan muncul pada kolektor. Namun biasanya berharga sangat kecil. Misalnya kita mempunyai isyarat -1 mV yang nampak pada kolektor. Transformator T1 akan membalik tegangan ini dan menurunkannya dengan faktor 10 (perbandingan jumlah lilitan primer-sekunder 1:10). Isyarat sebesar +0,1 mV akan diterima oleh C1 pada rangkaian basis.

Kurva Karakteristik Transistor Pada Oscilator Armstrong

Apabila transistor pada rangkaian oscilator armstrong diatas memiliki β = 100. dengan +0,1 mV berada pada basis, Q1 akan memberikan isyarat keluaran sebesar -10 mV pada kolektor. Perubahan polaritas dari + ke – pada keluaran akibat adanya karakteristik dasar penguat common emitor. Tegangan keluaran sekali lagi akan mengalami penurunan oleh transformator dan diberikan pada basis Q1. Isyarat kolektor sebesar -10 mV sekarang akan menyebabkan terjadinya tegangan sebesar + 1 mV pada basis. Melalui penguatan transistor, tegangan kolektor akan segera menjadi -100 mV. Proses ini akan berlangsung, menghasilkan tegangan kolektor sebesar -1 V dan akhirnya -10 V. Pada titik ini, transistor akan membawa garis beban sampai mencapai kejenuhan (perhatikan daerah ini pada garis beban). Sampai pada titik ini tegangan kolektor tidak akan berubah.

Dengan tidak adanya perubahan Vc pada kumparan primer T1 oscilator , tegangan pada kumparan sekunder secepatnya akan menjadi nol. Tegangan basis akan kembali pada titik Q dengan cepat. Penurunan tegangan basis ke arah negatif ini (dari jenuh ke titik Q) membawa Vc ke arah positif. Melalui transformator, ini akan nampak sebagai tegangan ke arah positif pada basis. Proses ini akan berlangsung melewati titik Q sampai berhenti pada saat titik cutoff dicapai. Transformator selanjutnya akan berhenti memberikan masukan tegangan ke basis. Transistor segera akan berbalik arah. R1 dan R2 menyebabkan tegangan basis naik lagi ke titik Q. Proses ini akan terus berulang: Q1 akan sampai di titik jenuh – kembali ke titik Q – ke cutoff – kembali ke titik Q. Dengan demikian tegangan AC akan terjadi pada kumparan sekunder dari transformator.

Frekuensi osilator Armstrong ditentukan oleh nilai C1 dan S (nilai induktasi diri kumparan sekunder) dengan mengikuti persamaan frekuensi resonansi untuk LC. Komponen C1 dan S membentuk rangkaian tangki dengan mengikutkan sambungan emitor-basis dari Q1 dan R1 . Keluaran dari osilator Armstrong seperti pada gambar diatas dapat diubah dengan mengatur harga R3. Penguatan akan mencapai harga tertinggi dengan memasang R3 pada harga optimum. Namun pemasangan R3 yang terlalu tinggi akan mengakibatkan terjadinya distorsi, misalnya keluaran akan berupa gelombang kotak karena isyarat keluaran terpotong.