1. Tujuan (kembali)
a. Mengetahui apa itu Crystal Oscillator
b. Mengetahui fungsi Crystal Oscillator
2. Komponen (kembali)
a. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika.
b. Kapasitor
Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.
c. Crystal Oscillator
Kristal oscilator berfungsi untuk menghasilkan sinyal dengan tingkat kestabilan frekuensi yang sangat tinggi. Kristal pada oscilator ini terbuat dari quartz atau Rochelle salt dengan kualitas yang baik. Material ini memiliki kemampuan mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa getaran atau sebaliknya. Kemampuan ini lebih dikenal dengan piezoelectric effect.
d. Induktor
Induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry.
e. NPN Transistor
NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negatif dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari emitor menuju ke kolektor.
f. Ground
Ground adalah suatu jalur langsung dari arus listrik menuju bumi atau koneksi fisik langsung ke bumi. Dipasangnya ground pada instalasi listrik adalah sebagai pencegahan terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik berbahaya yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi.
Sebuah osilator kristal pada dasarnya adalah osilator sirkuit-tuned menggunakan kristal piezoelektrik sebagai sirkuit tangki resonansi. Kristal (biasanya kuarsa) memiliki stabilitas yang lebih besar dalam menahan konstan pada frekuensi berapapun kristal awalnya dipotong untuk beroperasi. Osilator kristal digunakan setiap kali dibutuhkan stabilitas yang tinggi, seperti dalam pemancar dan penerima komunikasi.
Karakteristik Kristal Kuarsa
Kristal kuarsa (salah satu dari sejumlah jenis kristal) menunjukkan sifat bahwa ketika tekanan mekanis diterapkan di seluruh permukaan kristal, perbedaan potensi terjadi pada permukaan kristal yang berseberangan. Properti kristal ini disebut efek piezoelektrik. Demikian pula, tegangan yang diterapkan pada satu set wajah kristal menyebabkan distorsi mekanik dalam bentuk kristal.
 |
| Gambar 18.31 |
Ketika tegangan bolak-balik diterapkan pada kristal, getaran mekanis diatur — getaran ini memiliki frekuensi resonansi alami yang bergantung pada kristal. Meskipun kristal memiliki resonansi elektromekanis, kita dapat mewakili aksi kristal dengan rangkaian resonansi listrik yang sama seperti yang ditunjukkan pada Gambar.18.31. Kapasitor tanah C induktor mewakili padanan listrik dari massa kristal dan kepatuhan, sedangkan resistansi R adalah padanan listrik dari gesekan internal struktur kristal. CM kapasitansi shunt mewakili kapasitansi karena pemasangan mekanis kristal. Karena kerugian kristal, yang diwakili oleh R, kecil, kristal Q yang setara (faktor kualitas) tinggi — biasanya 20.000. Nilai Q hingga hampir 10 ^ 6 dapat dicapai dengan menggunakan kristal.
Kristal yang diwakili oleh rangkaian listrik ekivalen Gambar 18.31 dapat memiliki dua frekuensi resonansi. Satu kondisi resonansi terjadi ketika reaktansi kaki seri RLC sama (dan berlawanan). Untuk kondisi ini, impedansi seri-resonan sangat rendah (sama dengan R). Kondisi resonansi lainnya terjadi pada frekuensi yang lebih tinggi ketika reaktansi seri-resonansi kaki sama dengan reaktansi CM kapasitor. Ini adalah resonansi paralel atau kondisi antiresonansi kristal. Pada frekuensi ini, kristal menawarkan impedansi yang sangat tinggi ke sirkuit eksternal. Impedans versus frekuensi kristal ditunjukkan pada Gambar. 18.32. Agar dapat menggunakan kristal dengan benar, kristal tersebut harus dihubungkan dalam suatu rangkaian sehingga impedansinya yang rendah dalam mode operasi seri-resonan atau impedans tinggi dalam mode operasi antiresonant dipilih.
 |
| Gambar 18.32 |
Sirkuit Seri-Resonan
Untuk mengeluarkan kristal untuk operasi dalam mode seri-resonansi, kristal tersebut dapat dihubungkan sebagai elemen seri dalam jalur umpan balik. Pada frekuensi resonansi seri kristal, impedansinya terkecil dan jumlah umpan balik (positif) terbesar. Rangkaian transistor tipikal ditunjukkan pada Gambar. 18.33. Resistor R1, R2, dan RE menyediakan rangkaian bias dc stabil pembagi tegangan. Kapasitor CE memberikan pintas ac dari resistor emitor, dan koil RFC memberikan bias dc sambil memisahkan setiap sinyal ac pada saluran listrik dari yang mempengaruhi sinyal output. Umpan balik tegangan dari pengumpul ke pangkalan adalah maksimum ketika impedansi kristal minimum (dalam mode resonansi seri). Kapasitor kopling CC memiliki impedansi yang dapat diabaikan pada frekuensi operasi rangkaian tetapi menghalangi setiap dc antara kolektor dan basis.
 |
| Gambar 18.33 |
Frekuensi rangkaian osilasi yang dihasilkan diatur, kemudian, dengan frekuensi resonansi seri kristal. Perubahan tegangan suplai, parameter perangkat transistor, dan sebagainya tidak berpengaruh pada frekuensi operasi rangkaian, yang dipegang stabil oleh kristal. Stabilitas frekuensi rangkaian diatur oleh stabilitas frekuensi kristal, yang baik.
Sirkuit Paralel-Resonan
Karena impedansi paralel-resonansi kristal adalah nilai maksimum, maka terhubung dalam pirau. Pada frekuensi operasi paralel-resonansi, kristal muncul sebagai reaktansi induktif dengan nilai terbesar. Gambar 18.34 menunjukkan kristal yang terhubung sebagai elemen induktor dalam rangkaian Colpitts yang dimodifikasi. Rangkaian bias dc dasar harus jelas. Tegangan maksimum dikembangkan melintasi kristal pada frekuensi paralel-resonannya. Tegangan digabungkan ke emitor oleh pembagi tegangan kapasitor — kapasitor C1 dan C2.
 |
| Gambar 18.34 |
Lingkaran osilator yang dikendalikan kristal Miller ditunjukkan pada Gambar. 18.35. Sirkuit LC yang disetel pada bagian saluran disesuaikan di dekat frekuensi resonansi paralel kristal. Sinyal gerbang-sumber maksimum terjadi pada frekuensi kristal antiresonan yang mengendalikan frekuensi operasi rangkaian.
 |
| Gambar 18.35 |
Osilator Kristal
Sebuah op-amp dapat digunakan dalam osilator kristal seperti yang ditunjukkan pada Gambar 18.36. Kristal terhubung dalam jalur seri-resonansi dan beroperasi pada frekuensi seri-resonansi kristal. Sirkuit ini memiliki gain tinggi sehingga hasil sinyal gelombang persegi seperti yang ditunjukkan pada gambar. Sepasang dioda Zener ditunjukkan pada output untuk memberikan amplitudo keluaran tepat pada tegangan Zener (VZ).
 |
| Gambar 18.36 |
4. Prinsip Kerja Rangkaian (kembali)
Kristal digunakan sebagai pembangkit frekuensi tinggi. Arus dialirkan ke resistor, kapasitor, dan ke transistor NPN. Arus yang mengalir antara kaki basis dan emitor akan berfungsi sebagai saklar untuk mengalirkan arus yang lebih besar dari kaki kolektor ke emitor. Arus kecil yang memasuki basis pada tunggal emittor dikuatkan di keluaran kolektor.
5. Gambar Rangkaian (kembali)
6. Video (kembali)
7. Link Download (kembali)
Video klik disini
Rangkaian klik disini
(KE ATAS)
0 komentar:
Posting Komentar