Apa itu Osilator RC?
Osilator RC menggunakan komponen listrik linier untuk menghasilkan gelombang sinus. Pada frekuensi tinggi, osilator bekerja seperti rangkaian LC yang disetel, tetapi pada frekuensi rendah, kapasitor dan induktor pada rangkaian listrik akan cukup besar. Osilator ini lebih disukai untuk aplikasi berbasis frekuensi rendah. Osilator RC terdiri dari penguat bersama dengan rangkaian umpan balik. Umpan balik yang dikenal sebagai pergeseran fasa dapat dibuat dengan menggunakan resistor dan kapasitor.
Prinsip bekerja
Rangkaian osilator RC menggunakan jaringan RC untuk menyediakan pergeseran fasa dari sinyal respons yang dibutuhkan. Osilator ini menghasilkan gelombang sinus yang bersih untuk berbagai macam beban dan memiliki frekuensi yang tinggi.
Osilator RC dasar menggunakan transistor ditunjukkan di bawah ini. Transistor pada rangkaian ini merupakan elemen aktif tahap amplifikasi. Tegangan suplai V cc dan resistor R 1 , R 2 , RC dan R DAN tentukan titik operasi DC dari daerah aktif transistor.
C DAN pada rangkaian di atas bertindak sebagai kapasitor bypass. Di sini ketiga segmen RC adalah ekuivalen dan R’ = R – hie mewakili resistansi akhir dari bagian tersebut. 'Hie' mewakili resistansi transistor', sehingga resistansi jaringan keseluruhan rangkaian adalah 'R'.
R 1 dan R 2 resistor tidak mempengaruhi operasi rangkaian. Nilai impedansi minimum yang tersedia dari R DAN -C DAN Kombinasi ini juga memiliki efek minimal pada pengoperasian AC.
Tegangan derau menyebabkan rangkaian berosilasi ketika daya dialirkan. Penguat dengan arus basis kecil menciptakan arus pergeseran fasa 180 derajat pada penguat transistor. Sinyal ini akan mengalami pergeseran fasa 180 derajat lagi ketika merespons masukan penguat. Demi persatuan, fluktuasi akan terus berlanjut.
Menggunakan rangkaian AC analog menyederhanakan rangkaian dan memberikan frekuensi osilasi:
Jika R C /R <<1;
Dari persamaan di atas, perubahan nilai kapasitor dan resistor akan mengubah frekuensi osilasi.
Osilator RC dengan Penguat Operasional
Gambar di bawah menunjukkan sebuah osilator dengan penguat operasional dan tiga rangkaian bertingkat RC yang digunakan sebagai rangkaian umpan balik.
Karena op-amp ini bersifat pembalik, sinyal keluarannya 180 derajat dari sinyal masukan pada terminal pembalik. Jaringan umpan balik RC menambahkan pergeseran fasa 180 derajat, menyebabkan osilasi.
Resistor seperti R F dan R 1 dapat mengatur penguatan penguat operasional. Sesuaikan penguatan sehingga penguatan jaringan umpan balik dan penguatan op-amp sedikit lebih besar dari 1 untuk mencapai osilasi yang diinginkan.
Penguatan rangkaian yang lebih besar dari 1 menjadikan rangkaian tersebut osilator jika op amp mempunyai penguatan lebih besar dari 29. Frekuensi osilasi dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut:
Kondisi osilasi dapat dipastikan dengan A ≥ 29. Penguatan penguat dapat diatur sehingga osilasi terjadi dalam rangkaian pengontrol R 1 dan R F .
Bagaimana Cara Membangun Rangkaian Osilator RC?
Untuk frekuensi osilasi 5kHz, rancang rangkaian osilator RC tiga tahap dengan kapasitor umpan balik 2,5nF. Gambarkan osilator RC terakhir. Output frekuensi osilator RC diberikan oleh:
Untuk menghitung resistor umpan balik dalam konfigurasi op-amp:
Penguatan op-amp standar untuk mempertahankan osilasi adalah 29:
Rangkaian Osilator RC adalah sebagai berikut:
Kesimpulan
Pada osilator RC, frekuensi dapat diubah menggunakan kapasitor atau resistor. Namun, resistor tetap tetap sementara kapasitor disesuaikan sesuai kebutuhan. Mereka digunakan sebagai osilator untuk alat musik, generator frekuensi audio dan penerima sinkron.