Osilator Sinusoidal
Osilator adalah rangkaian elektronik yang menghasilkan sinyal periodik. Jika osilator menghasilkan osilasi sinusoidal, itu disebut sebagai asinusoidal oscillator. Ini mengubah energi masukan dari sumber DC menjadi energi keluaran AC dari sinyal periodik. Sinyal periodik ini akan memiliki frekuensi dan amplitudo tertentu.
Itu block diagram osilator sinusoidal ditunjukkan pada gambar berikut -
Gambar di atas terutama terdiri dari two blocks: Penguat dan Jaringan Umpan Balik. Jaringan umpan balik mengambil bagian dari keluaran penguat sebagai input untuk itu dan menghasilkan sinyal tegangan. Sinyal tegangan ini diterapkan sebagai input ke penguat.
Diagram blok dari osilator sinusoidal yang ditunjukkan di atas menghasilkan osilasi sinusoidal, jika berikut ini two conditions puas -
Itu loop gain $ A_ {v} \ beta $ dari diagram blok osilator sinusoidal di atas harus lebih besar dari atau sama dengan unity. Di sini, $ A_ {v} $ dan $ \ beta $ masing-masing adalah penguatan penguat dan penguatan jaringan umpan balik.
Jumlah seluruhnya phase shift di sekitar loop diagram blok di atas dari osilator sinusoidal harus baik 00 atau 3600.
Kedua kondisi di atas bersama-sama disebut sebagai Barkhausen criteria.
Osilator Berbasis Op-Amp
Ada two jenis osilator berbasis op-amp.
- Osilator pergeseran fasa RC
- Osilator jembatan Wien
Bagian ini membahas masing-masing secara mendetail.
Osilator Pergeseran Fase RC
Osilator berbasis op-amp, yang menghasilkan sinyal tegangan sinusoidal pada keluaran dengan bantuan penguat pembalik dan jaringan umpan balik dikenal sebagai a RC phase shift oscillator. Jaringan umpan balik ini terdiri dari tiga bagian RC bertingkat.
Itu circuit diagram dari osilator pergeseran fasa RC ditunjukkan pada gambar berikut -
Pada rangkaian di atas, op-amp beroperasi di inverting mode. Oleh karena itu, ini memberikan pergeseran fasa 180 0 . Jaringan umpan balik yang ada pada rangkaian di atas juga menyediakan pergeseran fasa 180 0 , karena setiap bagian RC memberikan pergeseran fasa 60 0 . Oleh karena itu, rangkaian di atas memberikan pergeseran fasa total 360 0 pada beberapa frekuensi.
Itu output frequency dari osilator pergeseran fasa RC adalah -
$$ f = \ frac {1} {2 \ Pi RC \ sqrt [] {6}} $$
Itu gain $A_{v}$ penguat pembalik harus lebih besar dari atau sama dengan -29,
$$ yaitu, - \ frac {R_f} {R_1} \ geq-29 $$
$$ => \ frac {R_f} {R_1} \ geq-29 $$
$$ => R_ {f} \ geq29R_ {1} $$
Jadi, kita harus mempertimbangkan nilai resistor umpan balik $ R_ {f} $, minimal 29 kali nilai resistor $ R_ {1} $, untuk menghasilkan osilasi berkelanjutan pada keluaran osilator pergeseran fasa RC.
Osilator Jembatan Wien
Osilator berbasis op-amp, yang menghasilkan sinyal tegangan sinusoidal pada keluaran dengan bantuan penguat non-pembalik dan jaringan umpan balik dikenal sebagai Wien bridge oscillator.
Itu circuit diagram osilator jembatan Wien ditunjukkan pada gambar berikut -
Pada rangkaian yang ditunjukkan di atas untuk osilator jembatan Wein, op-amp beroperasi di non inverting mode. Oleh karena itu, ini memberikan pergeseran fasa 00. Jadi, jaringan umpan balik yang ada pada rangkaian di atas tidak boleh memberikan pergeseran fasa apa pun.
Jika jaringan umpan balik menyediakan beberapa pergeseran fasa, maka kita harus melakukannya balance the bridgesedemikian rupa sehingga tidak boleh ada pergeseran fasa. Jadi, rangkaian di atas memberikan pergeseran fasa total 0 0 pada beberapa frekuensi.
Itu output frequency osilator jembatan Wien adalah
$$ f = \ frac {1} {2 \ Pi RC} $$
Itu gain $A_{v}$ dari penguat non-pembalik harus lebih besar dari atau sama dengan 3
$$ yaitu, 1 + \ frac {R_f} {R_1} \ geq3 $$
$$ => \ frac {R_f} {R_1} \ geq2 $$
$$ => R_ {f} \ geq2R_ {1} $$
Jadi, kita harus mempertimbangkan nilai resistor umpan balik $ R_ {f} $ setidaknya dua kali nilai resistor, $ R_ {1} $ untuk menghasilkan osilasi berkelanjutan pada keluaran osilator jembatan Wien.