Teori Osilator Hartley - Rangkaian, Prinsip Kerja Dan Aplikasi

Osilator Hartley yakni rangkaian osilator elektronik di mana frekuensi osilasi diputuskan oleh rangkaian yang disetel yang berisikan Kapasitor dan Induktor, yakni osilator LC. Osilator Hartley didapatkan oleh Hartley saat ia melakukan pekerjaan di Laboratorium Penelitian di Western Electric Company. Rangkaian ini diciptakan pada tahun 1915 oleh insinyur Amerika Ralph Hartley.

Fitur eksklusif dari Osilator Hartley yakni bahwa rangkaian yang disetel berisikan kapasitor tunggal secara paralel dengan dua induktor dalam seri atau induktor bersadapan tunggal, dan sinyal umpan balik yang diharapkan untuk osilasi diambil dari koneksi sentra dari dua induktor.

Apa itu Osilator Hartley?

Osilator Hartley secara induktif digabungkan, osilator frekuensi variabel di mana osilator sanggup berupa rangkaian atau shunt fed. Osilator Hartley yakni laba memiliki satu kapasitor tuning dan satu induktor yang disadap tengah (center tapped). Prosesor ini mempersempit konstruksi rangkaian osilator Hartley.

Rangkaian dan Prinsip Kerja Osilator Hartley

Diagram rangkaian osilator Hartley ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Transistor NPN yang terhubung dalam konfigurasi common emitor (CE) berfungsi selaku perangkat aktif dalam tahap amplifier. R1 dan R2 yakni Resistor bias dan RFC yakni induktor frekuensi radio, yang menawarkan isolasi antara operasi AC dan DC.

Pada frekuensi tinggi, nilai reaktansi induktor ini sungguh tinggi, sehingga sanggup diperlakukan selaku rangkaian terbuka. Reaktansi yakni nol untuk keadaan DC, karenanya tidak membuat duduk kasus untuk kapasitor DC. CE yakni Kapasitor bypass emitor dan RE juga menjadi resistor biasing. CC1 dan CC2 yakni kapasitor kopling.

Ketika supply DC (Vcc) diberikan ke rangkaian, arus pengumpul mulai naik dan dimulai dengan pengisian kapasitor C. Setelah kapasitor C terisi penuh, ia mulai melepasnya lewat L1 dan L2 dan kembali mulai mengisi.

Bentuk gelombang tegangan balik-dan-keempat ini yakni gelombang sinus yang kecil dan mengarah dengan pergantian negatifnya. Pada karenanya akan mati kecuali itu diperkuat. Sekarang transistor muncul. Gelombang sinus yang dihasilkan oleh rangkaian tangki digabungkan ke base transistor lewat kapasitor CC1.

Karena Transistor dikonfigurasikan selaku common-emitor, ia mengambil input dari rangkaian tangki dan menggantinya menjadi gelombang sinus tolok ukur dengan pergantian nyata terkemuka.

Dengan demikian transistor menampilkan penguatan bareng dengan inversi untuk memperkuat dan memperbaiki sinyal yang dihasilkan oleh rangkaian tangki. Induktansi timbal balik antara L1 dan L2 menampilkan umpan balik energi dari rangkaian kolektor-emitor ke rangkaian base-emitor.

Frekuensi osilasi dalam rangkaian ini adalah

fo = 1 / (2π √ (Leq C))

Di mana Leq yakni induktansi total coil dalam rangkaian tangki diberikan sebagai

Leq = L1 + L2 + 2M

Untuk rangkaian praktis, jika L1 = L2 = L dan induktansi timbal balik diabaikan, maka frekuensi osilasi sanggup disederhanakan sebagai

fo = 1 / (2π √ (2 LC))

Rangkaian Osilator Hartley Menggunakan Op-Amp

Osilator Hartley sanggup diimplementasikan dengan menggunakan penguat operasional (Op-amp) dan pengaturan khasnya ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Jenis rangkaian ini memfasilitasi modifikasi gain dengan menggunakan resistansi umpan balik dan resistansi input.

Dalam transistor osilator Hartley, gain tergantung pada elemen-elemen rangkaian tangki seumpama L1 dan L2 sedangkan pada Op-amp osilator gain kurang tergantung pada elemen-elemen rangkaian tangki dan karenanya menampilkan stabilitas frekuensi yang lebih besar.

Pengoperasian rangkaian ini seumpama dengan osilator model Hartley. Gelombang sinus dihasilkan oleh rangkaian umpan balik dan ditambah dengan bab Op-amp. Kemudian gelombang ini distabilkan dan dibalikkan oleh penguat (amplifier).

Frekuensi osilator beraneka ragam dengan menggunakan variabel kapasitor dalam rangkaian tangki, mempertahankan rasio umpan balik dan amplitudo output konstan untuk rentang frekuensi. Frekuensi osilasi untuk jenis osilator ini sama dengan osilator yang dibahas di atas dan diberikan sebagai

fo = 1 / (2π √ (Leq C))

Di mana: Leq = L1 + L2 + 2M

Atau

Leq = L1 + L2

Untuk menciptakan osilasi dari rangkaian ini, gain amplifier mesti dan mesti diseleksi lebih besar atau paling tidak sama dengan rasio dua induktansi.

Av = L1 / L2

Jika induktansi timbal balik ada antara L1 dan L2 alasannya inti bareng dari dua kumparan ini, maka gain menjadi

Av = (L1 + M) / (L2 + M)

Kelebihan Osilator Hartley

• Alih-alih dua kumparan (coil) terpisah L1 dan L2, satu kumparan kawat kosong sanggup digunakan dan kumparan tersebut digroundkan pada titik yang dikehendaki di sepanjang itu.
• Dengan menggunakan variabel kapasitor atau dengan menciptakan inti bergerak (memvariasikan induktansi), frekuensi osilasi sanggup bervariasi.
• Sangat sedikit unsur yang dibutuhkan, tergolong dua induktor tetap atau coil yang disadap.
• Amplitudo output tetap konstan pada rentang frekuensi kerja.

Kekurangan Osilator Hartley

• Ini tidak sanggup digunakan selaku osilator frekuensi rendah alasannya nilai induktor menjadi besar dan ukuran induktor menjadi besar.
• Konten harmonik dalam output osilator ini sungguh tinggi dan karenanya tidak sesuai untuk aplikasi yang memerlukan gelombang sinus murni.

Aplikasi Osilator Hartley

• Osilator Hartley yakni untuk menciptakan gelombang sinus dengan frekuensi yang diinginkan
• Osilator Hartley utamanya digunakan selaku peserta radio. Juga amati bahwa alasannya jangkauan frekuensi yang luas, ini yakni osilator yang paling populer
• Osilator Hartley Cocok untuk osilasi dalam rentang RF (Frekuensi Radio), sampai 30MHZ

Dengan demikian, ini semua ihwal teori rangkaian kerja osilator hartley dan aplikasi. Kami harap Anda mendapat pengertian yang lebih baik ihwal desain ini.