Rangkaian Osilator Tuned Kolektor- Prinsip Kerja dan Aplikasi
Osilator adalah salah satu jenis rangkaian elektronik yang menghasilkan sinyal elektronik periodik yang berosilasi seperti gelombang sinus (atau) gelombang persegi. Fungsi utama osilator adalah mengubah DC (arus searah) dari catu daya ke sinyal AC (arus bolak-balik). Ini banyak digunakan di beberapa perangkat elektronik.
Contoh umum dari sinyal yang diproduksi oleh Osilator terdiri dari sinyal yang disiarkan oleh pemancar TV dan pemancar radio, sinyal CLK yang mengontrol jam kuarsa dan komputer. Suara yang dihasilkan oleh video game dan penyeranta elektronik.
Osilator sering ditandai oleh frekuensi sinyal output. Osilator pada dasarnya dirancang untuk menghasilkan output AC daya tinggi dari supply arus searah yang sering disebut inverter.
Berbagai jenis osilator memiliki fungsi yang sama, sehingga menghasilkan output daya yang terus menerus tidak terhapus. Namun, perbedaan utama antara osilator terletak pada metode oleh energi yang disupply ke rangkaian tangki untuk memenuhi kerugian.
Jenis umum transistor osilator terutama meliputi osilator Tuned Kolektor, osilator Colpitts, osilator Hartley, osilator Pergeseran Fasa, osilator Jembatan Wein dan osilator Kristal.
Apa yang dimaksud dengan Osilator Tuned Kolektor?
Osilator tuned kolektor adalah salah satu jenis osilator transistor LC di mana rangkaian tangki terdiri dari kapasitor dan transformator, yang terhubung ke terminal kolektor transistor. Rangkaian osilator tuned kolektor adalah yang paling sederhana & jenis dasar osilator LC.
Rangkaian tangki yang terhubung dalam rangkaian kolektor berkinerja seperti beban resistif sederhana pada resonansi dan memutuskan frekuensi osilator. Aplikasi umum dari rangkaian ini termasuk generator sinyal, rangkaian osilator RF, demodulator frekuensi, mixer, dll.
Diagram rangkaian dan prinsip kerja osilator tuned kolektor dibahas dan diperlihatkan di bawah ini.
Rangkaian Osilator Tuned Kolektor
Diagram rangkaian osilator tuned kolektor ditunjukkan di bawah ini. Untuk Transistor, resistor R1, R2 membentuk bias pembagi tegangan. Resistor emitor 'Re' dimaksudkan untuk stabilitas panas. Ini juga menghentikan arus kolektor transistor dan kapasitor bypass emitor 'Ce'. Peran utama 'Ce' adalah untuk menghindari peningkatan osilasi.
Jika kapasitor bypass emitor tidak ada, osilasi AC yang diamplifikasi akan jatuh ke resistor emitor 'Re' dan akan menambah tegangan base-emitor 'Vbe' dari transistor. Dan setelah ini, ini akan mengubah kondisi DC biasing. Pada rangkaian di bawah ini, primer transformator L1 dan kapasitor C1 membentuk rangkaian tangki.
Rangkaian Kerja Osilator Kolektor Tuned
Ketika catu daya dihidupkan, transistor mendapatkan arus dan mulai berjalan. Kapasitor 'C1' mulai mengisi daya. Ketika kapasitor C1 mendapatkan muatan, maka muatan mulai mengeluarkan melalui kumparan primer L1 dari transformator.
Ketika kapasitor C1 sepenuhnya kosong, energi dalam kapasitor sebagai medan elektrostatik akan diaduk ke Induktorsebagai medan elektromagnetik. Sekarang tidak akan ada tegangan lagi di kapasitor untuk menjaga arus melalui kumparan primer di transformator mulai jatuh.
Untuk menolak ini, kumparan L1 menghasilkan ggl balik yang dapat mengisi daya kapasitor lagi. Kemudian kapasitor 'C1' dikeluarkan melalui coil L1 dan seri konstan. Pengisian & pemakaian ini mengatur urutan osilasi di rangkaian tangki.
Osilasi yang dihasilkan dalam rangkaian tangki diumpankan kembali ke terminal base dari transistor Q1 oleh coil kecil dengan kopling induktif. Kuantitas umpan balik dapat diatur dengan mengubah rasio putaran trafo.
Arah lilitan gulungan sekunder 'L2' sedemikian rupa sehingga tegangan yang melewatinya akan menjadi 180° fasa berlawanan dengan tegangan pada primer (L1). Oleh karena itu rangkaian umpan balik menghasilkan 180° pergeseran fasa dan transistor Q1 menghasilkan 180° pergeseran fasa yang lain.
Sebagai hasilnya, pergeseran fasa total diperoleh antara input dan output. Ini adalah kondisi yang sangat diperlukan untuk umpan balik positif dan osilasi yang berkelanjutan.
Arus kolektor (CC) dari Transistormenyeimbangkan energi yang hilang di rangkaian tangki. Ini dapat dilakukan dengan mengadopsi sedikit tegangan dari rangkaian tangki, memperkuatnya dan menerapkannya kembali ke rangkaian. Kapasitor 'C1' dapat dibuat variabel dalam aplikasi frekuensi variabel.
Dalam rangkaian tangki, frekuensi osilasi dapat diekspresikan menggunakan persamaan berikut.
F = 1/2Ï€√ [(L1C1)]
Dalam persamaan di atas, 'F'-menunjukkan frekuensi osilasi dan L1-adalah induktansi dari kumparan primer transformator dan C1-adalah kapasitansi.
Aplikasi Rangkaian Osilator Tuned Kolektor
Aplikasi osilator kolektor yang disetel melibatkan osilator lokal radio. Semua Transformator memperkenalkan perubahan 180º fasa antara primer dan sekunder.
Prinsip-prinsip penerima elektronik memanfaatkan rangkaian yang disetel LC dengan yang berikut ini
C1 = 300 pF dan L1 = 58.6 μH
Frekuensi osilasi dapat dihitung dengan prosedur berikut
C1 = 300 pF
= 300 × 10−12 F
L1 = 58.6 μH
= 58.6 × 10−6 H
Frekuensi osilasi, f = 1/2Ï€√L1C1
f = 1/2Ï€.658.6 × 10−6 x300 × 10−12 Hz
1199 × 103 Hz
= 1199 kHz
Dengan demikian, ini semua tentang kerja rangkaian aplikasi osilator dan tuned kolektor. Kami harap Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini.
