Osilator Armstrong - Rangkaian, Prinsip Kerja dan Aplikasi
Osilator Armstrong, osilator Colpitts, osilator Clapp, osilator Hartley, dan osilator Kristal adalah beberapa jenis osilator feedback resonansi LC (osilator elektronik LC). Osilator Armstrong (juga dikenal sebagai osilator Meissner) sebenarnya merupakan osilator umpan balik LC yang menggunakan kapasitor dan induktor dalam jaringan umpan baliknya.
Rangkaian osilator Armstrong dapat dibangun dari transistor, Op-amp, tabung, atau perangkat aktif (penguat) lainnya. Secara umum, osilator terdiri dari tiga bagian dasar:
Identifikasi karakteristik Osilator Armstrong
Gambar di atas menunjukkan rangkaian Armstrong yang khas menggunakan transistor NPN dari transistor BJT. L2 Induktor disebut sebagai Trickler Coil, ini akan memberikan umpan balik (regenerasi) ke input transistor BJT dengan menggabungkan dengan L1 secara terpisah.
Beberapa sinyal dalam rangkaian output secara induktif digabungkan ke rangkaian input oleh L2. Rangkaian dasar dari transistor berisi rangkaian tangki yang disetel paralel dengan L1 dan C1. Rangkaian tangki ini menentukan frekuensi osilasi dari rangkaian osilator.
Di sini C1 adalah variabel Kapasitor untuk mengubah frekuensi osilasi. Resistor Rb memberikan lawan = r jumlah arus bias yang benar. Arus bias DC mengalir dari ground ke emitor melalui Re, keluar dari base, melalui Rb dan kemudian kembali ke positif.
Nilai Rb dan Re menentukan jumlah arus bias (umumnya Rb> Re). Resistor Re memberikan stabilisasi emitor untuk mencegah pelarian panas dan kapasitor CE adalah kapasitor pintas emitor.
Dari rangkaian-gambar (a) di atas, jumlah arus bias DC ditentukan oleh nilai resistor Rb. Kapasitor C seri dengan base (B) adalah kapasitor pemblokiran DC. Ini akan memblokir arus bias DC agar tidak mengalir ke L1 tetapi memungkinkan sinyal yang berasal dari L1-C1 untuk lolos ke Base.Fig (b) menunjukkan arus DC output emitor-kolektor.
Di sini Transistor dalam bias ke depan dalam rangkaian base emitor-nya. Kemudian, arus emitor-kolektor akan mengalir melaluinya. Jadi dari rangkaian di atas gambar (a & b), arus sinyal terjadi ketika rangkaian berosilasi. Jadi jika osilasi dihentikan, itu berarti dengan membuka tickler coil, maka kita hanya akan memiliki arus DC yang baru saja dijelaskan.
Gambar di atas (b) menunjukkan arus output emitor-kolektor DC. Di sini transistor dalam bias ke depan dalam rangkaian base emitor-nya. Kemudian, arus emitor-kolektor akan mengalir melaluinya.
Jadi dari rangkaian di atas gambar (a & b), arus sinyal terjadi ketika rangkaian berosilasi. Jadi jika osilasi dihentikan, itu berarti dengan membuka tickler coil, maka kita hanya akan memiliki arus DC yang baru saja dijelaskan.
Skema di atas menunjukkan di mana sinyal akan mengalir di osilator ini. Asumsikan bahwa osilator dimaksudkan untuk menghasilkan gelombang sinus pada 1MHz. Ini akan menjadi gelombang sinus yang memvariasikan DC, bukan AC. Karena sebagian besar perangkat aktif tidak berfungsi pada AC.
Ketika osilator Armstrong dihidupkan, L1 dan C1 mulai memproduksi osilasi pada 1MHz. Osilasi ini biasanya akan jatuh karena kehilangan di rangkaian tangki (L1 & C1). Tegangan berosilasi di L1 dan C1 ditumpangkan di atas arus bias DC di rangkaian dasar. Jadi arus sinyal 1MHz mengalir di rangkaian dasar seperti yang ditunjukkan di atas (dalam garis hijau).
Di sini arus melalui resistor Re dapat diabaikan (resistansi kapasitif CE pada 1MHz akan menjadi 1/10 nilai RE). Sekarang, sinyal 1MHz ini di rangkaian dasar menyebabkan sinyal 1MHz di rangkaian kolektor (aqua blue).
Kapasitor di baterai memotong sinyal di sekitar supply. Sinyal yang diperkuat mengalir dalam coil pengingat. Tickler coil (L2) secara induktif digabungkan ke L1 dan L3 secara bersamaan. Jadi kita bisa mengambil sinyal output yang diperkuat dari L3.
Rangkaian osilator Armstrong dapat dibangun dari transistor, Op-amp, tabung, atau perangkat aktif (penguat) lainnya. Secara umum, osilator terdiri dari tiga bagian dasar:
- Penguat Ini biasanya akan menjadi penguat tegangan dan mungkin bias di penguat kelas A, kelas B atau kelas C.
- Jaringan pembentuk gelombang Ini terdiri dari komponen pasif seperti rangkaian filter yang bertanggung jawab atas pembentukan gelombang dan frekuensi gelombang yang dihasilkan.
- Jalur umpan balik POSITIF Bagian dari sinyal output diumpankan kembali ke input penguat sedemikian rupa sehingga sinyal umpan balik dibuat kembali dan diperkuat kembali. Sinyal ini sekali lagi diumpankan kembali untuk mempertahankan sinyal output konstan tanpa perlu sinyal input eksternal.
- Osilasi harus dilakukan pada satu frekuensi tertentu. Frekuensi osilasi f ditentukan oleh rangkaian tangki (L dan C) dan kira-kira diberikan sebagai
- Amplitudo osilasi harus konstan.
Rangkaian Osilator Armstrong dan Prinsip Kerjanya
Osilator Armstrong digunakan untuk menghasilkan output gelombang sinusoidal dengan amplitudo konstan dan frekuensi yang cukup konstan dalam rentang RF yang diberikan. Ini umumnya digunakan sebagai osilator lokal pada penerima, dapat digunakan sebagai sumber dalam generator sinyal dan sebagai osilator frekuensi radio dalam rentang frekuensi menengah dan tinggi.Identifikasi karakteristik Osilator Armstrong
- Ini menggunakan rangkaian LC disetel untuk menetapkan frekuensi osilasi.
- Umpan balik dilakukan dengan kopling induktif timbal-balik antara coil pengingat dan rangkaian yang disetel LC.
- Frekuensinya cukup stabil, dan amplitudo output relatif konstan.
Gambar di atas menunjukkan rangkaian Armstrong yang khas menggunakan transistor NPN dari transistor BJT. L2 Induktor disebut sebagai Trickler Coil, ini akan memberikan umpan balik (regenerasi) ke input transistor BJT dengan menggabungkan dengan L1 secara terpisah.
Beberapa sinyal dalam rangkaian output secara induktif digabungkan ke rangkaian input oleh L2. Rangkaian dasar dari transistor berisi rangkaian tangki yang disetel paralel dengan L1 dan C1. Rangkaian tangki ini menentukan frekuensi osilasi dari rangkaian osilator.
Di sini C1 adalah variabel Kapasitor untuk mengubah frekuensi osilasi. Resistor Rb memberikan lawan = r jumlah arus bias yang benar. Arus bias DC mengalir dari ground ke emitor melalui Re, keluar dari base, melalui Rb dan kemudian kembali ke positif.
Nilai Rb dan Re menentukan jumlah arus bias (umumnya Rb> Re). Resistor Re memberikan stabilisasi emitor untuk mencegah pelarian panas dan kapasitor CE adalah kapasitor pintas emitor.
Dari rangkaian-gambar (a) di atas, jumlah arus bias DC ditentukan oleh nilai resistor Rb. Kapasitor C seri dengan base (B) adalah kapasitor pemblokiran DC. Ini akan memblokir arus bias DC agar tidak mengalir ke L1 tetapi memungkinkan sinyal yang berasal dari L1-C1 untuk lolos ke Base.Fig (b) menunjukkan arus DC output emitor-kolektor.
Di sini Transistor dalam bias ke depan dalam rangkaian base emitor-nya. Kemudian, arus emitor-kolektor akan mengalir melaluinya. Jadi dari rangkaian di atas gambar (a & b), arus sinyal terjadi ketika rangkaian berosilasi. Jadi jika osilasi dihentikan, itu berarti dengan membuka tickler coil, maka kita hanya akan memiliki arus DC yang baru saja dijelaskan.
Gambar di atas (b) menunjukkan arus output emitor-kolektor DC. Di sini transistor dalam bias ke depan dalam rangkaian base emitor-nya. Kemudian, arus emitor-kolektor akan mengalir melaluinya.
Jadi dari rangkaian di atas gambar (a & b), arus sinyal terjadi ketika rangkaian berosilasi. Jadi jika osilasi dihentikan, itu berarti dengan membuka tickler coil, maka kita hanya akan memiliki arus DC yang baru saja dijelaskan.
Skema di atas menunjukkan di mana sinyal akan mengalir di osilator ini. Asumsikan bahwa osilator dimaksudkan untuk menghasilkan gelombang sinus pada 1MHz. Ini akan menjadi gelombang sinus yang memvariasikan DC, bukan AC. Karena sebagian besar perangkat aktif tidak berfungsi pada AC.
Ketika osilator Armstrong dihidupkan, L1 dan C1 mulai memproduksi osilasi pada 1MHz. Osilasi ini biasanya akan jatuh karena kehilangan di rangkaian tangki (L1 & C1). Tegangan berosilasi di L1 dan C1 ditumpangkan di atas arus bias DC di rangkaian dasar. Jadi arus sinyal 1MHz mengalir di rangkaian dasar seperti yang ditunjukkan di atas (dalam garis hijau).
Di sini arus melalui resistor Re dapat diabaikan (resistansi kapasitif CE pada 1MHz akan menjadi 1/10 nilai RE). Sekarang, sinyal 1MHz ini di rangkaian dasar menyebabkan sinyal 1MHz di rangkaian kolektor (aqua blue).
Kapasitor di baterai memotong sinyal di sekitar supply. Sinyal yang diperkuat mengalir dalam coil pengingat. Tickler coil (L2) secara induktif digabungkan ke L1 dan L3 secara bersamaan. Jadi kita bisa mengambil sinyal output yang diperkuat dari L3.
Kelebihan dan Kekurangan Osilator Armstrong
- Kelebihan utama adalah bahwa, konstruksi osilator tabung tipe Armstrong menggunakan kapasitor tuning di mana satu sisi dibumikan. Ini menghasilkan frekuensi yang stabil dan bentuk gelombang output yang diperkuat secara stabil.
- Kekurangan utama dari rangkaian osilator Armstrong ini adalah bahwa getaran elektromagnetik yang dihasilkan dapat mengandung harmonik yang sangat ringan, yang tidak diinginkan dalam banyak kasus.
Aplikasi Osilator Armstrong
- Ini digunakan untuk menghasilkan sinyal output sinusoidal dengan frekuensi yang sangat tinggi.
- Ini umumnya digunakan sebagai osilator lokal di penerima.
- Ini digunakan dalam komunikasi radio dan seluler.
- Digunakan sebagai sumber dalam generator sinyal dan sebagai osilator frekuensi radio dalam kisaran frekuensi menengah dan tinggi.