1. Tujuan [Kembali]
Untuk mengenal dan mengetahui VCO serta cara kerja dan perhitungannya.
2. Alat dan Bahan[Kembali]
- Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai
penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi
tegangan, dan modulasi sinyal. Secara umum transistor dapat digolongkan menjadi
dua keluarga besar yaitu Transistor Bipolar dan Transistor Efek Medan.
- kapasitor
Kapasitor
adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan
cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor
mempunyai satuan Farad dari nama Michael Faraday.
- Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang
berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi
sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor
sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).
Cara menghitung nilai
resistor
Tabel warna
Masukkan angka
langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi
dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
- ground
Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik
kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik
tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.
- VCO
Osilator yang dikendalikan tegangan (VCO) adalah
sirkuit yang menyediakan sinyal keluaran yang bervariasi (biasanya bentuk
gelombang persegi atau segitiga) yang frekuensinya dapat disesuaikan pada
rentang yang dikendalikan oleh tegangan dc. Contoh VCO adalah 566 IC unit, yang berisi
sirkuit untuk menghasilkan sinyal gelombang persegi dan gelombang segitiga yang
frekuensinya diatur oleh resistor eksternal dan kapasitor dan kemudian
divariasikan oleh tegangan dc yang diterapkan.
Gambar
17.21a menunjukkan bahwa 566 berisi sumber saat ini untuk mengisi dan
melepaskan C1 kapasitor eksternal pada kecepatan yang ditetapkan oleh resistor
eksternal R1 dan memodulasi tegangan input dc. Sirkuit pemicu Schmitt digunakan
untuk mengganti arus sumber antara pengisian dan pemakaian kapasitor, dan
tegangan triangular dikembangkan melintasi kapasitor dan gelombang persegi dari
pemicu Schmitt disediakan sebagai output melalui amplifier buffer. Gambar
17.21b menunjukkan koneksi pin dari unit 566 dan ringkasan formula dan batasan
nilai. Osilator dapat diprogram dalam frekuensi 10-ke-1 Kisaran dengan
pemilihan yang tepat dari resistor eksternal dan kapasitor, dan kemudian
dimodulasi lebih dari rentang frekuensi 10-ke-1 oleh tegangan kontrol, VC.
Frekuensi operasi pusat dapat dihitung dengan rumus,
dengan batasan nilai rangkaian praktis berikut :
- R1 harus berada dalam kisaran 2kΩ ≤ R1≤ 20 kΩ
- Vc harus berada dalam kisaran 3/4V+ ≤Vc≤V+
- F0 harus dibawah 1MHz
- V+ harus berkisar antara 10V dan 24V.
Gambar 17.22
menunjukkan contoh penggunaan generator fungsi 566 yang memberikan sinyal gelombang
persegi dan gelombang segitiga pada frekuensi tetap yang ditetapkan oleh R1, C1,
dan VC. Pembagi resistor R2 dan R3 mengatur tegangan modulasi dc pada nilai sebenarnya.
Rangkaian Gambar 17.23
menunjukkan bagaimana frekuensi gelombang persegi keluaran dapat disesuaikan menggunakan tegangan input, VC, untuk memvariasikan frekuensi sinyal.
Potensiometer R3 memungkinkan VC bervariasi dari sekitar 9 V hingga dekat 12 V,
pada rentang frekuensi 10-ke-1 penuh. Dengan wiper potensiometer yang diatur di
bagian atas, tegangan kontrolnya adalah
Frekuensi gelombang
kuadrat keluaran kemudian dapat divariasikan menggunakan potensiometer R3 pada
rentang frekuensi minimal 10 hingga 1. Alih-alih memvariasikan pengaturan
potensiometer untuk mengubah nilai VC, input tegangan modulasi, Vin, dapat
diterapkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 17.24. Pembagi tegangan mengatur
VC sekitar 10,4 V. Tegangan input ac sekitar 1,4 V puncak dapat mendorong VC
sekitar titik bias antara tegangan 9 dan 11,8 V, menyebabkan frekuensi keluaran
bervariasi lebih dari kisaran 10-ke-1. Sinyal input Vin dengan demikian
memodulasi frekuensi output tegangan di sekitar frekuensi pusat yang ditetapkan
oleh nilai bias VC 10.4 V (fo= 121,2 kHz).
4. Prinsip Kerja[Kembali]
Voltage-controlled oscillator menghasilkan frekuensi yang dikendalikan oleh tegangan masukan. Tingkat DC output dari filter low-pass digunakan sebagai sinyal kontrol untuk voltage-controlled oscillator (VCO). Frekuensi keluaran dari VCO berbanding lurus dengan input tingkat DC. Frekuensi VCO disesuaikan sampai menjadi sama dengan frekuensi dari sinyal input. Selama penyesuaian ini, PLL melalui tiga tahap-bebas berjalan, menangkap dan mengunci fase. operasi terbaik diperoleh jika frekuensi pusat VCO diatur dengan tegangan bias DC tengah dalam jangkauan operasi linier nya. Penguat ini memungkinkan penyesuaian tegangan DC dari yang didapatkan sebagai output dari rangkaian filter. Ketika loop di kunci, dua sinyal ke PC yang tentu frekuensi yang sama meskipun tidak harus dalam fase. Perbedaan tetap fasa antara dua sinyal ke hasil pembanding dalam tegangan DC tetap ke VCO. Variasi pada frekuensi sinyal input kemudian menyebabkan variasi tegangan DC ke VCO.
Dalam rentang-menangkap dan mengunci frekuensi, tegangan DC akan mendorong frekuensi VCO yang cocok dari masukan. Sementara loop mencapai penguncian, output dari PC berisi komponen-komponen frekuensi pada jumlah dan perbedaan sinyal dibandingkan. Sebuah filter low-pass hanya lewat komponen frekuensi rendah dari sinyal loop sehingga dapat memperoleh kunci antara sinyal input dan VCO. Karena rentang operasi terbatas dari VCO dan sambungan umpan balik dari rangkaian PLL, ada dua gelombang frekuensi yang penting untuk suatu PLL. Rentang penangkapan seorang PLL adalah rentang frekuensi berpusat pada running frekuensi VCO (f r), dimana sinyal keluaran frekuensi VCO bisa mendapatkan penguncian dengan frekuensi sinyal input. Sebuah Voltage Control oscillator(VCO) adalah sebuah oscillator elektronik yang didesain untuk mengontrol frekuensi osilasi dengan sebuah tegangan input. Frekuensi dari osilasi bervariasi sesuai dengan tegangan DC yang diberikan ketika sinyal dimodulasi juga diumpankan ke dalam VCO yang menyebabkan Modulasi Frekuensi (FM) atau Modulasi Phasa (PM).
Voltage-controlled oscillator menghasilkan frekuensi yang dikendalikan oleh tegangan masukan. Tingkat DC output dari filter low-pass digunakan sebagai sinyal kontrol untuk voltage-controlled oscillator (VCO). Frekuensi keluaran dari VCO berbanding lurus dengan input tingkat DC. Frekuensi VCO disesuaikan sampai menjadi sama dengan frekuensi dari sinyal input. Selama penyesuaian ini, PLL melalui tiga tahap-bebas berjalan, menangkap dan mengunci fase. operasi terbaik diperoleh jika frekuensi pusat VCO diatur dengan tegangan bias DC tengah dalam jangkauan operasi linier nya. Penguat ini memungkinkan penyesuaian tegangan DC dari yang didapatkan sebagai output dari rangkaian filter. Ketika loop di kunci, dua sinyal ke PC yang tentu frekuensi yang sama meskipun tidak harus dalam fase. Perbedaan tetap fasa antara dua sinyal ke hasil pembanding dalam tegangan DC tetap ke VCO. Variasi pada frekuensi sinyal input kemudian menyebabkan variasi tegangan DC ke VCO.
Dalam rentang-menangkap dan mengunci frekuensi, tegangan DC akan mendorong frekuensi VCO yang cocok dari masukan. Sementara loop mencapai penguncian, output dari PC berisi komponen-komponen frekuensi pada jumlah dan perbedaan sinyal dibandingkan. Sebuah filter low-pass hanya lewat komponen frekuensi rendah dari sinyal loop sehingga dapat memperoleh kunci antara sinyal input dan VCO. Karena rentang operasi terbatas dari VCO dan sambungan umpan balik dari rangkaian PLL, ada dua gelombang frekuensi yang penting untuk suatu PLL. Rentang penangkapan seorang PLL adalah rentang frekuensi berpusat pada running frekuensi VCO (f r), dimana sinyal keluaran frekuensi VCO bisa mendapatkan penguncian dengan frekuensi sinyal input. Sebuah Voltage Control oscillator(VCO) adalah sebuah oscillator elektronik yang didesain untuk mengontrol frekuensi osilasi dengan sebuah tegangan input. Frekuensi dari osilasi bervariasi sesuai dengan tegangan DC yang diberikan ketika sinyal dimodulasi juga diumpankan ke dalam VCO yang menyebabkan Modulasi Frekuensi (FM) atau Modulasi Phasa (PM).
Sebuah
VCO dengan keluaran pulsa digital sama dengan modulasi lebar pulsa (PWM) Osilator
adalah sebuah rangkaian yang sangat penting dalam sistem komunikasi radio.
Sebab gelombang elektromagnetik hanya bisa terpancar bila ada arus listrik yang
berubah, dan cara termudah untuk mendapatkannya adalah dari osilator. Jadi fungsi utama osilator adalah sebagai pembangkit
gelombang pembawa. Fungsi penting lain dari osilator adalah ketika gelombang
pembawa itu harus digeser frekuensinya ke frekuensi lain yang dikehendaki.
Jelas bahwa penggeseran frekuensi membutuhkan osilator. Syarat penting bagi sebuah osilator adalah stabil, dalam arti frekuensinya
tidak mudah berubah. Akan tetapi pada prakteknya justru lebih banyak dibutuhkan
osilator yang frekuensinya mudah diubah-ubah (variabel). Dua kondisi ini
terlihat saling bertentangan. Stabil artinya frekuensinya harus tetap, tapi di
sisi lain frekuensi ini harus mudah diubah-ubah.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar