Osilator Audio

BAGIAN DAN BAHAN

• Dua baterai 6 volt
• Tiga transistor NPN—disarankan model 2N2222 atau 2N3403 (Katalog Radio Shack # 276-1617 adalah paket lima belas transistor NPN yang ideal untuk eksperimen ini dan eksperimen lainnya)
• Dua kapasitor 0,1 F (Katalog Radio Shack # 272-135 atau setara)
• Satu resistor 1 MΩ
• Dua resistor 100 kΩ
• Satu resistor 1 kΩ
• Berbagai pasangan resistor, kurang dari 100 kΩ (mis:dua 10 kΩ, dua 5 kΩ, dua 1 kΩ)
• Satu dioda pemancar cahaya (katalog Radio Shack # 276-026 atau yang setara)
• Detektor audio dengan headphone

REFERENSI SILANG Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 3, bab 4:“Transistor Sambungan Bipolar” Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 4, bab 10:“Multivibrator”

TUJUAN PEMBELAJARAN

• Cara membuat rangkaian multivibrator astabil menggunakan transistor diskrit

DIAGRAM SKEMATIK

ILUSTRASI

INSTRUKSI

Nama yang tepat untuk rangkaian ini adalah “multivibrator astabil ”. Ini adalah rangkaian osilator yang berjalan bebas dan sederhana dengan waktu berdasarkan ukuran resistor, kapasitor, dan tegangan catu daya.

Sayangnya, bentuk gelombang keluarannya sangat terdistorsi, baik gelombang sinus maupun persegi. Namun, untuk tujuan sederhana membuat nada audio, distorsi tidak terlalu menjadi masalah.

Dengan suplai 12 volt, resistor 100 kΩ, dan kapasitor 0,1 F, frekuensi osilasi akan berada dalam rentang audio rendah. Anda dapat mendengarkan sinyal ini dengan detektor audio yang terhubung dengan satu probe uji ke ground dan yang lainnya ke salah satu terminal kolektor transistor.

Saya merekomendasikan menempatkan resistor 1 MΩ secara seri dengan detektor audio untuk meminimalkan efek pemuatan sirkuit dan kenyaringan headphone:

Multivibrator itu sendiri hanyalah dua transistor, dua resistor, dan dua kapasitor penghubung silang. Transistor ketiga yang ditunjukkan dalam skema dan ilustrasi ada untuk menggerakkan LED, untuk digunakan sebagai indikator visual dari aksi osilator.

Gunakan kabel probe yang terhubung ke dasar penguat common-emitter ini untuk mendeteksi tegangan di berbagai bagian sirkuit sehubungan dengan ground. Mengingat frekuensi osilasi yang rendah dari rangkaian multivibrator ini, Anda seharusnya dapat melihat LED berkedip dengan cepat dengan kabel probe yang terhubung ke terminal kolektor dari salah satu transistor multivibrator.

Anda mungkin memperhatikan bahwa LED gagal berkedip dengan kabel probe menyentuh dasar dari salah satu transistor multivibrator, namun detektor audio memberi tahu Anda bahwa ada tegangan berosilasi di sana. Kenapa ini? Penguat transistor common-collector LED adalah pengikut tegangan, artinya tidak memperkuat tegangan.

Jadi, jika tegangan yang diuji kurang dari minimum yang dibutuhkan oleh LED untuk menyala, itu tidak akan menyala. Karena sambungan basis-emitor yang dibias maju dari transistor aktif hanya turun sekitar 0,7 volt, tegangan di kedua basis transistor tidak mencukupi untuk memberi energi pada LED.

Detektor audio, yang sangat sensitif, mendeteksi sinyal tegangan rendah ini dengan mudah. Jangan ragu untuk mengganti resistor bernilai lebih rendah sebagai pengganti dua unit 100 kΩ yang ditunjukkan. Apa yang terjadi pada frekuensi osilasi ketika Anda melakukannya?

Saya merekomendasikan menggunakan resistor dengan ukuran minimal 1 kΩ untuk mencegah arus transistor yang berlebihan. Salah satu kekurangan dari banyak rangkaian osilator adalah ketergantungannya pada jumlah minimum tegangan catu daya. Terlalu sedikit tegangan dan sirkuit berhenti berosilasi.

Sirkuit ini tidak terkecuali. Anda mungkin ingin bereksperimen dengan tegangan suplai yang lebih rendah dan menentukan tegangan minimum yang diperlukan untuk osilasi, serta mengalami efek perubahan tegangan suplai pada frekuensi osilasi.

Satu kekurangan khusus untuk sirkuit ini adalah ketergantungan pada komponen yang tidak cocok untuk memulai dengan sukses. Agar rangkaian mulai berosilasi, satu transistor harus menyala sebelum yang lain.

Biasanya, ada ketidaksesuaian yang cukup dalam berbagai nilai komponen untuk memungkinkan hal ini terjadi, tetapi mungkin saja rangkaian "membeku" dan gagal berosilasi saat power-up. Jika ini terjadi, coba komponen yang berbeda (nilai yang sama, tetapi unit yang berbeda) di sirkuit.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Sirkuit Osilator