Osilator merupakan rangkaian elektornik yang bisa menimbulkan sinyal listrik / getaran secara periodik dengan amplitudo yang konstan. Jadi sinyal searah dari catu daya (power supply) akan dikonversikan oleh rangkaian ini menjadi sinyal bolak-balik (AC) sehingga bisa menghasilkan sinyal listrik.
Membahas tentang osilator ini memang cukup kompleks, apalagi jika kita masih awam dalam dunia elektronika. Namun bagi Anda para pemula tenang saja, berikut akan kami coba paparkan secara singkat apa itu osilator lengkap dengan fungsi, jenis dan cara kerjanya.
Daftar Isi
Pengertian Osilator
Osilator adalah rangkaian elektronika dari elemen aktif dan pasif, yang mampu mengubah jenis arus listrik DC menjadi arus AC serta menghasilkan output yakni sinyal-sinyal listrik yang berupa gelombang.
Adapun gelombang tersebut yaitu gelombang sinusoidal, gigi gergaji atau pun gelombang kotak. Sehingga, dari bentuk gelombang osilatornya, jenis-jenis osilator terbagi 2, yakni:
- Osilator sinusoidal: biasanya dimanfaatkan untuk gelombang ultrasonik serta radio frekuensi.
- Osilator relaksasi (astable multivribator): bentuknya non-sinusoidal, yang berarti bisa gelombang kotak (square wave) atau gigi gergaji (saw tooth wave).
Fungsi Osilator
Fungsi osilator dalam sebuah rangkaian adalah pembangkit sinyal AC (bolak-balik). Selain itu, osilator juga memiliki fungsi berdasarkan jenisnya. Misalnya, dari tingkat frekuensi output, jenis-jenis osilator dan fungsinya, yakni:
- Low frequency oscillator atau osilator frekuensi rendah, yang fungsinya hanya bisa membangkitkan daya berfrekuensi kurang dari 20 Hz.
- Audio oscillator atau osilator audio, yang berfungsi membangkitkan daya berfrekuensi 16-20 Hz (tingkatan medium).
- Radio oscillator atau osilator frekuensi radio, yang fungsinya sebagai pembangkit daya berkapasitas frekuensi terbesar yaitu 100 kHz sampai 100 GHz.
Cara Kerja Osilator
Osilator lebih banyak digunakan untuk peralatan elektronika dengan arus listrik pada suatu tingkat kekuatan. Selanjutnya, cara kerja osilator didasari oleh 2 komponen yang saling terhubung satu sama lain.
Berikut kedua komponen penting osilator beserta kinerjanya.
1. Amplifier
Sama halnya dengan berbagai rangkaian elektronika lain, di dalam osilator juga terdapat komponen penting amplifier yang menjadi penguat dayanya. Sehingga nantinya osilator akan lebih maksimal dalam bekerja menghasilkan gelombang atau getaran.
2. Feedback
Komponen penting kedua dalam osilator adalah feedback. Komponen umpan bolak-balik yang positif maupun negatif. Komponen feedback bekerja dalam menjaga kekuatan dari output osilator. Dari tipe feedback yang dimilikinya, jenis-jenis osilator ada:
- Osilator RC (Resistor-Capacitor): yang hanya digunakan khusus frekuensi kecil, kurang dari 1 MHz. Contohnya pada osilator Wien-bridge.
- Osilator LC (Inductor-Capacitor): yang mampu bekerja dengan frekuensi ratusan kHz sampai ratusan MHz. Contoh osilator LC yaitu osilator kristal, Colpitt, Armstrong maupun osilator Hartley.
Jenis-Jenis Osilator
Berbicara mengenai jenis-jenis osilator setidaknya ada 5 yang harus Anda ketahui, yaitu :
1. Osilator Pergeseran Fasa
Osilator pergeseran fasa merupakan jenis osilator linier yang bisa menghasilkan output atau keluaran berupa gelombang sinusida. Adapun osilator ini terdiri atas rangkai penguat (amplifier) dan pembalik (inverting). Jadi Bisa dibilang Osilator pergeseran fasa adalah osilator dengan output gelombang sinus sederhana.
2. Osilator Coolpitt
Osilator coolpitt adalah jenis osilator yang umumnya dipakai sebagai pembangkit gelombang sinus dengan interval frekuensi antara 10 kHz sampai dengan 10 MHz.
Jenis osilator ini menggunakan kombinasi rangkaian L-C (Induktif dan kapasitif) serta umpan balik positif melalui pembagi tegangan kapasitif di rangkaian tersebut. Jadi umpan balik tersebut bisa diletakkan secara berderet ataupun berjajar.
3. Osilator Clapp
Osilator clapp adalah jenis osilator yang digunakan untuk pembangkit gelombang sinusida di sebuah rangkaian dengan interval frekuensi antara 10 kHz sampai 10 MHz. Mirip seperti jenis sebelumnya, namun pada osilator ini mengguankan 2 kapasitor sebgai pengganti kumparan yang terbagi.
4. Osilator Relaksasi
Osilator relaksasi adalah jenis osilator dengan output berupa sinyal listrik bergelombang non sinusida atau mirip seperti gelombang gigi gergaji / gelombang kotak. Osilator ini memiliki 2 penguat dan 1 pengendali frekuensi yang akan memberikan jeda antara 2 action tersebut. kedua penguat ini dioperasikan secara switch mode.
5. Osilator Harmonik
Osilator harmonik adalah jenis osilator dengan gerak harmonik sederhana yang dipengaruhi oleh gaya pemulih liner dan tidak mengalami gesekan. Karena tidak adanya gesekan yang terjadi maka tidak terjadi pengurangan tenaga (disipasi).
Jenis osilator harmonik ini dapat juga diartikan sebagai sistem ayng bergetar dimana gaya pemulih akan berbanding lurus dengan simpangan negatifnya.
Perbedaan Osilator dan Penguat
Mengapa masih banyak asumsi yang menyamakan antara osilator dengan penguat (amplifier)? Padahal, osilator fungsinya menjadi sumber arus listrik sedangkan penguat (amplifier) sebagai pengganda arus listrik.
Jadi osilator bekerja mengkonversi sinyal searah DC menjadi sinyal bolak-balik. Karena itulah, output nantinya akan konstan. Berikut adalah jenis gelombang yang dihasilkan oleh sebuah rangkaian osilator.
- Gelombang Sinus (sinusoide wave)
Jenis gelombang yang paling banyak digunakan di berbagai perangkat elektronika adalah sinusoide wave. Contohnya pada sinyal RF dan sinyal AC.
- Gelombang Gigi Gergaji (saw tooth wave)
Gambar osilator dengan output gelombang gigi gergaji bentuknya mirip seperti garis zig-zag. Gelombang gigi gergaji banyak digunakan sebagai pemicu perangkat televisi bertabung CRT.
- Gelombang Kotak (square wave)
Disebut square karena bentuk gelombangnya yang kotak dan cenderung simetris (ukurannya hampir sama). Karena, gelombang kotak berfungsi sebagai pengendali waktu atau timing control untuk waktu durasi yang sama.
Kemudian, perbedaan kedua adalah osilator yang bekerja dari frekuensi terendah sampai yang tertinggi. Maka dari itulah, osilator juga dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan frekuensi output, seperti yang sudah disampaikan sebelumnya. Contoh osilator lainnya seperti osilator Clapp, Meissner, geseran-fasa, osilator optoelectronic dan masih banyak lagi.
Lain halnya dengan penguat (amplifier) yang menjadi pengganda arus listrik. Sehingga, penguat mampu menaikkan amplitudo sinyal, tanpa merubah bentuk sinyalnya. Karena itu juga, agar sinyal mengalir baik dan lancar, output penguat harus lebih kuat daripada input sinyal. Selanjutnya untuk pengklasifikasian penguat, secara garis besar terdiri dari:
- Amplifier linier: pada rangkaian penguat ini, arus listrik tidak mengalami perubahan (tetap).
- Amplifier non linier: menjadi sebuah rangkaian elektronika yang disusun dari berbagai parameter berbeda, baik arusnya maupun tegangannya. Biasanya, dalam sebuah rangkaian amplifier non linier ada parameter resistansi, gelombang dan lain-lain, yang tidak tetap.
Jadi itulah materi kita tengan osilator. Sulit memang untuk dipahami, namun mengingat osilator ini merupakan komponen yang paling dibutuhkan khususnya dalam gelombang radio.