Osilator Pergeseran Fase & Pengali Varaktor: Prinsip Desain & Aplikasi

Osilator pergeseran fase. Setiap tahap RC (R1C1, R2C2, R3C3) menyumbang pergeseran fase 60°.

Osilator yang digambarkan di atas menghasilkan gelombang sinus murni dalam band audio. Sementara kolektor memberikan pembalikan fase 180°, tiga pergeseran fase RC yang bertingkat menambahkan 180° lagi, menghasilkan total 360° pergeseran. Umpan balik konstruktif ini memungkinkan osilasi setelah gain transistor melebihi kerugian jaringan umpan balik. Prinsip desain diuraikan dalam referensi klasik seperti “Microelectronic Circuits” karya Sedra & Smith (edisi 7).

Pengali Varaktor

Dioda varaktor—yang kapasitansinya bervariasi non-linear dengan bias terbalik—mengdistorsi gelombang sinus input f₁, menghasilkan harmoni yang lebih tinggi (misalnya, f₃). Diagram berikut mengilustrasikan komponen inti:

Dioda varaktor, yang menunjukkan karakteristik C-V non-linear, berfungsi sebagai pengali frekuensi.

Arsitektur ini mencakup: filter low-pass yang melewatkan f₁ sambil menolak harmoni; choak yang menyediakan bias DC sambil mencegah aliran balik RF; filter harmoni yang memilih harmoni yang diinginkan (seringnya ketiga); dan kapasitor besar yang menyediakan jalur reaktansi rendah ke ground untuk RF sambil mencegah DC. Varaktor paralel dengan induktor membentuk tank resonan paralel yang di-tune ke harmoni target. Karena bias terbalik V_bias tetap, pengali dapat menghasilkan output frekuensi tinggi yang stabil yang tidak dapat dicapai oleh osilator standar. Implementasi praktis sering menggunakan bagian stripline atau waveguide untuk mencapai frekuensi hingga beberapa ratus gigahertz.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Rangkaian Osilator