Unijunction Oscillator





1. Tujuan (kembali)
 a. Mampu menjelaskan prinsip kerja Unijunction Oscillator.
 b. Mampu merangkai Rangkaian Unijunction Oscillator.

2. Komponen (kembali)
 a. Resistor
Gambar 1
Gambar 2

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik.

 b. Kapasistor
a
Gambar 3
Gambar 4

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mampu menyimpan muatan listrik,yang terbuat dari dua buah keping logam yang dipisahkan oleh bahan dielektrik,seperti keramik,gelas,vakum,dan lain-lain.Muatan positif dan negatif akan berkumpul pada kedua ujung berlainan tersebut,apabila kedua ujung metal (elektroda)dihubungkan dengan sumber tegangan.

 c. Transistor
Gambar 5

Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika.

3. Dasar Teori (kembali)
Pada dasarnya pada osilator relaksasi ini tergantung pada proses pengosongan-pengisian rangkaian kapasitor-resistor (RC). Perubahan tegangan pada jaringan digunakan untuk mengubah-ubah konduksi perangkat elektronik. Sebagai pengontrol proses pengisian dan pengosongan rangkaian RC, pada osilator dapat digunakan transistor, UJT (uni junction transistors) atau IC (integrated circuit).

Proses pengisian dan pengosongan kapasitor pada rangkaian seri RC akan mengikuti fungsi eksponensial dengan konstanta waktu yang tergantung pada harga RC. Pada proses pengisian, satu konstanta waktu dapat mengisi sebanyak 63% dari sumber tegangan yang digunakan dan akan penuh setelah lima kali konstanta waktu. Sebaliknya saat proses pengosongan, isi kapasitor akan berkurang sebanyak 37% setelah satu konstanta waktu dan akan terlucuti secara penuh setelah lima konstanta waktu seperti pada gambar berikut.

Gambar 6

Gambar 7

Proses pengisian dan pengosongan kapasitor melalui resistor seperti pada gambar diatas dapat digunakan untuk menghasilkan gelombang gergaji. Saklar pengisian dan pengosongan pada rangkaian gambar diatas dapat diganti dengan saklar elektronik, yaitu dengan menggunakan transistor atau IC. Rangkaian yang terhubung dengan cara ini dikelompokkan sebagai osilator relaksasi. Saat komponen pengganti saklar tersebut berkonduksi disebut “aktif” dan saat tidak berkonduksi disebut “rileks”. Demgan kondisi tersebut secara berulang dan kontinyu maka gelombang gergaji akan terjadi pada ujung kaki kapasitor.

 4. Prinsip Kerja (kembali)
Gambar 8

Ketika tegangan ( Vs ) pertama kali diterapkan, transistor UJT adalah "OFF" dan kapasitor C1 sepenuhnya habis tetapi mulai mengisi secara eksponensial melalui resistor R3. Ketika Emitter dari UJT terhubung ke kapasitor, ketika tegangan pengisian Vc melintasi kapasitor menjadi lebih besar dari nilai drop volt dioda, pn-junction berperilaku sebagai dioda normal dan menjadi forward bias yang memicu UJT ke dalam konduksi. Transistor UJT adalah "ON". Pada titik ini impedansi Emitter ke B1 runtuh ketika Emitter masuk ke keadaan jenuh impedansi rendah dengan aliran arus Emitter melalui R1 yang terjadi.

Karena nilai ohm dari resistor R1 sangat rendah, kapasitor melepaskan dengan cepat melalui UJT dan pulsa tegangan naik cepat muncul di R1. Juga, karena kapasitor melepaskan lebih cepat melalui UJT daripada mengisi melalui resistor R3, waktu pemakaian jauh lebih sedikit daripada waktu pengisian karena kapasitor melepaskan melalui UJT resistansi rendah.

Ketika tegangan melintasi kapasitor berkurang di bawah titik pegang pn-junction ( VOFF ), UJT mengubah "OFF" dan tidak ada arus yang mengalir ke junction Emitter sehingga sekali lagi kapasitor mengisi melalui resistor R3 dan proses pengisian dan pemakaian ini antara VON dan VOFF terus-menerus diulang sementara ada tegangan supply, Vs diterapkan.

Bentuk Gelombang Osilator UJT

Gambar 9

Kemudian kita dapat melihat bahwa Osilator tidak berfungsi terus-menerus mengaktifkan "ON" dan "OFF" tanpa umpan balik. Frekuensi operasi osilator secara langsung dipengaruhi oleh nilai resistansi pengisian R3, secara seri dengan kapasitor C1 dan nilai η.

Bentuk pulsa output yang dihasilkan dari terminal Base1 ( B1 ) adalah bentuk gelombang gigi gergaji dan untuk mengatur periode waktu, Anda hanya perlu mengubah nilai resistansi ohm, R3 karena ia menetapkan konstanta waktu RC untuk mengisi kapasitor.

Periode waktu, T dari gelombang gergaji akan diberikan sebagai waktu pengisian ditambah waktu pemakaian kapasitor. Sebagai waktu pengosongan, τ1 umumnya sangat singkat dibandingkan dengan waktu pengisian RC yang lebih besar, τ2 periode waktu osilasi lebih atau kurang setara dengan T ≅ τ2. Frekuensi osilasi karena itu diberikan oleh ƒ = 1/T.

 5. Gambar Rangkaian (kembali)
Gambar 10

6. Example dan Problem (kembali)
Example
Lembar data untuk Transistor UJT 2N2646 memberikan rasio stand-off intrinsik η  sebagai 0.65. Jika kapasitor 100nF digunakan untuk menghasilkan pulsa timing, hitung resistor timing yang diperlukan untuk menghasilkan frekuensi osilasi 100Hz.

1. Periode waktu diberikan sebagai:

2. Nilai resistor timing, R3 dihitung sebagai:

3. Apa yang terjadi jika nilai R3 lebih rendah atau lebih tinggi?
Jawab:
 Jika nilai R3 terlalu besar, (Megohm) kapasitor mungkin tidak cukup mengisi untuk memicu emitter UJT ke konduksi tetapi juga harus cukup besar untuk memastikan bahwa UJT beralih "OFF" setelah kapasitor telah habis untuk di bawah tegangan pemicu yang lebih rendah.

Demikian juga jika nilai R3 terlalu kecil, (beberapa ratus Ohm) pernah memicu arus yang mengalir ke terminal Emitter mungkin cukup besar untuk mendorong perangkat ke wilayah saturasinya mencegahnya dari mematikan "OFF" sepenuhnya. Bagaimanapun juga rangkaian osilator yang tidak berfungsi akan gagal untuk berosilasi.

Problem

Nilai CT Sirkuit osilator unijunction untuk operasi pada, (a) 1 kHz dan (b) 150 kHz.


7. Video (kembali)


8. Link Download (kembali)
Video klik disini
Rangkaian klik disini
Html klik disini
Datasheet Transistor klik disini
Datasheet Kapasitor klik disini
Datasheet Resistor klik disini


0 komentar:

Posting Komentar