Oscillator Fasa Bergeser RC
Oscilator fase geser RC menggunakan jaringan resistor-kapasitor (RC) (Gambar 1) untuk menyediakan pergeseran fase yang diperlukan oleh sinyal umpan balik. Mereka memiliki stabilitas frekuensi yang sangat baik dan dapat menghasilkan gelombang sinus murni untuk berbagai beban.
Secara ideal, jaringan RC sederhana diharapkan memiliki output yang memimpin input sebesar 90o.
Namun, dalam kenyataannya, perbedaan fasa akan kurang dari ini karena kapasitor yang digunakan dalam rangkaian tidak bisa ideal. Secara matematis, sudut fasa jaringan RC dinyatakan sebagai
Di mana, XC = 1/(2πfC) adalah reaktansi kapasitor C dan R adalah resistor. Dalam oscilator, jenis jaringan fase geser RC ini, yang masing-masing menawarkan pergeseran fase tertentu, dapat dikaskade sehingga memenuhi kondisi pergeseran fase yang dipimpin oleh Kriteria Barkhausen.
Salah satu contoh adalah kasus di mana oscilator fase geser RC dibentuk dengan mengkaskade tiga jaringan fase geser RC, masing-masing menawarkan pergeseran fase sebesar 60o, seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.
Di sini, resistor kolektor RC membatasi arus kolektor transistor, resistor R1 dan R (terdekat dengan transistor) membentuk jaringan pembagi tegangan, sementara resistor emiter RE meningkatkan stabilitas. Selanjutnya, kapasitor CE dan Co adalah kapasitor by-pass emiter dan kapasitor dekupling DC output, masing-masing. Lebih lanjut, rangkaian juga menunjukkan tiga jaringan RC yang digunakan dalam jalur umpan balik.
Susunan ini menyebabkan gelombang output bergeser sebesar 180o selama perjalanannya dari terminal output ke basis transistor. Selanjutnya, sinyal ini akan bergeser lagi sebesar 180o oleh transistor dalam rangkaian karena perbedaan fasa antara input dan output akan 180o dalam kasus konfigurasi emiter umum. Ini membuat perbedaan fasa bersih menjadi 360o, memenuhi kondisi perbedaan fasa.
Satu cara lain untuk memenuhi kondisi perbedaan fasa adalah dengan menggunakan empat jaringan RC, masing-masing menawarkan pergeseran fase sebesar 45o. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa oscilator fase geser RC dapat dirancang dengan berbagai cara karena jumlah jaringan RC di dalamnya tidak tetap. Namun perlu dicatat bahwa, meskipun peningkatan jumlah tahapan meningkatkan stabilitas frekuensi rangkaian, hal tersebut juga berdampak negatif pada frekuensi output osilator akibat efek beban.
Ekspresi umum untuk frekuensi osilasi yang dihasilkan oleh oscilator fase geser RC diberikan oleh
Di mana, N adalah jumlah tahapan RC yang dibentuk oleh resistor R dan kapasitor C.
Lebih lanjut, seperti halnya dengan sebagian besar jenis osilator, bahkan oscilator fase geser RC juga dapat dirancang menggunakan OpAmp sebagai bagian dari seksi amplifier (Gambar 3). Meskipun demikian, mode kerja tetap sama, namun perlu dicatat bahwa, di sini, pergeseran fase 360o yang diperlukan disediakan secara kolektif oleh jaringan fase geser RC dan Op-Amp yang bekerja dalam konfigurasi terbalik.
Lebih lanjut, perlu dicatat bahwa frekuensi oscilator fase geser RC dapat diubah dengan mengubah resistornya atau kapasitor. Namun, secara umum, resistor tetap konstan sementara kapasitornya diatur secara ganda. Selanjutnya, dengan membandingkan oscilator fase geser RC dengan osilator LC, dapat dilihat bahwa, yang pertama menggunakan lebih banyak komponen sirkuit daripada yang kedua. Dengan demikian, frekuensi output yang dihasilkan dari osilator RC dapat menyimpang cukup jauh dari nilai yang dihitung dibandingkan dengan osilator LC. Namun, mereka digunakan sebagai osilator lokal untuk penerima sinkron, instrumen musik, dan sebagai generator frekuensi rendah dan/atau audio.
Pernyataan: Hormati asli, artikel yang baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.
