LAPORAN PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKASI
“OSILATOR PERGESERAN FASA”

1. Budi Setiawan 1731130003

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MALANG
TAHUN 2018
 OSILATOR PERGESERAN FASA
1.1.Tujuan Praktikum
1. Untuk mempelajari pengoperasian serta prinsip dasar osilator pergeseran fasa.
2. Untuk mengukur keluaran frekuensi dan amplitudo osilator pergeseran fasa.
3. Untuk mengetahui bentuk sinyal keluaran osilator pergeseran fasa.

1.2. Peralatan yang Digunakan

1. Modul Osilator pergeseran fasa 1 buah
2. Osiloskop 1 buah
3. Generator Fungsi 1 buah
4. Power Supply 1 buah
5. Passive Probe 1 buah
6. Multimeter digital 1 buah
7. Konektor BNC to BNC 2 buah
8. Konektor BNC to Banana 2 buah
9. Konektor Banana to Banana 4 buah
10. Konektor T 1 buah
11. Plug Secukupnya

Gambar 1. Modul Osilator Pergeseran Fasa

1.3. Teori Dasar
Osilator adalah perangkat elektronik untuk membangkitkan tegangan sinyal AC. Frekuensi
yang dibangkitkan tergantung dari kestabilan rangkaian.
Osilator biasa digunakan pada penerima radio dan TV, radar, semua peralatan pengirim,
dan perangkat elektronik pada industry dan militer.
Osilator dapat membangkitkan gelombang sinusoida atau non-sinusoida, yang berasal dari
frekuensi rendah sampai frekuensi tinggi. Osilator lokal yang digunakan untuk pemancar setiap
hari pada radio penerima mempunyai range frekuensi 1000 sampai dengan 2100 kHz.

Osilator Pergeseran Fasa

Osilator pergeseran fasa menggunakan rangkaian pergeseran fasa RC sebagai rangkaian
pembagi fasa. Pada percobaan terakhir digunakan sebuah tank circuit.
Yang diperlukan untuk melakukan suatu osilasi (getaran) meliputi penguat dengan
feedback dari output ke input dalam fasa awal sampai cara mengatasi rugi-rugi dan untuk
mempertahankan getaran. Kita lihat bahwa kenaikan hanya pada arus kolektor disebabkan
tegangan positif menjadi feedback untuk input dari osilator Hartley untuk mempertahankan
kenaikan arus. Selain itu, pengurangan untuk arus pada kolektor disebabkan tegangan negatif
yang dijadikan feedback.
Tidaklah jadi perbedaan bagaimana feedback digunakan selama ada fasa awal dan
amplitudo. Kemudian, sebuah penguat common-emitter menghasilkan pergeseran fasa 180 °
dari input ke output. Apabila penguat common-emitter digunakan, feedback haruslah bergeser
kembali 180° menjadi fasa input yang dibutuhkan kembali untuk berosilasi (lihat Gambar 4.8).
sebuah rangkaian dengan RC seperti yang terlihat pada Gambar 4.9 dapat melakukan hal di
atas. Seperti yang Anda lihat pada rangkaian pergeseran fasa, titik A dihubungkan dengan
kolektor penguat dan titik B pada basisnya. Sumber sinyal untuk rangkaian kemudian menjadi
kolektor, dan pergeseran fasa pada output terletak pada basis transistor.

Gambar 4.8 Rangkaian feedback osilator

Gambar 4.9 Jaringan pergeseran fasa RC

Lihat pada salah satu dari rangkaian RC, R1C1 menerima sinyal input yang berupa
gelombang sinus. R1C1 ini merupakan rangkaian kapasitif, dan arus mendahului tegangan
dengan sudut fasa yang diperoleh dari harga R, C, dan frekuensi. Sudut fasa θ diperoleh dari:
XC 1
Tan θ = =
R 2πfCR
 XC
θ = arc tan
R
Sekarang, C1 dan R1 mungkin dipilih untuk menghasilkan pergeseran fasa 60° untuk
frekuensi yang ditentukan. Gambar 4.10 merupakan analisis vector dari rangkaian. Gambar ini
menunjukkan bahwa tegangan output R1C1 melewati R1 dan memimpin tegangan input Vc
sebesar 60°.

Gambar 4.10 Pergeseran fasa pada RC

Kita dapat mengulangi apa yang telah kita lakukan untuk RC kedua dan ketiga, yang
menyebabkan pergeseran fasa 60°. Sekarang apa yang terjadi apabila output dari rangkaian RC
yang pertama memberikan input untuk rangkaian RC kedua? Hasilnya adalah output dari
rangkaian RC kedua digeser sebesar 120° dari input Vc. Dan ketika rangkaian RC ketiga
ditambahkan the first two, pergeseran fasa yang mendahului 60° menciptakan suatu rangkaian
yang bergeser 180°.
Perlu diingat bahwa harga untuk R dan C dipilih untuk ergeseran fasa 60° pada frekuensi
tersebut. Apabila harga dari R dan C pada rangkaian diubah, frekuensi dimana pergeseran fasa
menunjukkan 180° akan berubah juga. Osilasi terjadi pada saat frekuensi dimana terjadi
pergeseran fasa 180°.

Transistor Osilator Pergeseran Fasa

Gambar 4.11 menunjukkan sebuah transistor osilator pergeseran fasa. Bagian utama dari
rangkaian ini adalah penguat common-emitter. Feedback dari kolektor ke basis melalui
komponen C1, C2, C3, R1, R2, dan R3 yang disusun secara seri dengan resistansi input R.
resistor R3 dibuat berubah-ubah untuk pengaturan frekuensi osilator. Untuk setiap rangkaian
pergeseran fasa RC menghasilkan pergeseran fasa 60°, C1=C2=C3 dan R1=R2=R3+Rin.
Rangkaian osilasi dari kondisi ini dapat ditentukan dari
1
f=
2πC1 √6R1 2 + 4R1 R L
Penguatan diperoleh dari
29R1 4R L
hfe = 23 + +
RL R1
Keterangan: hfe adalah transfer rasio arus maju untuk small signal transistor.

Gambar 4.11 Osilator pergeseran fasa dengan transistor

 Osilator (Oscillator) adalah suatu rangkaian elektronika yang menghasilkan
sejumlah getaran atau sinyal listrik secara periodik dengan amplitudo yang
konstan. Sebuah Rangkaian Osilator sederhana terdiri dari Dua bagian utama, yaitu Penguat
(Amplifier) dan Umpan Balik (Feedback). Berikut ini Blok Diagram dasar sebuah
Rangkaian Osilator. Pada dasarnya, Osilator menggunakan sinyal kecil atau desahan kecil
yang berasal dari Penguat itu sendiri. Pada saat Penguat atau Amplifier diberikan arus
listrik, desah kecil akan terjadi, desah kecil tersebut kemudian diumpanbalik ke Penguat
sehingga terjadi penguatan sinyal, jika keluaran (output) penguat sefasa dengan sinyal
yang diumpanbalik (masukan) tersebut, maka Osilasi akan terjadi.

Osilator digunakan di banyak rangkaian elektronik dan sistem yang menyediakan

sinyal "waktu" sentral yang mengendalikan operasi sekuensial dari keseluruhan sistem.
Osilator mengkonversi input DC (tegangan supply) ke dalam output AC (bentuk
gelombang), yang dapat memiliki berbagai macam bentuk gelombang dan frekuensi yang
berbeda yang dapat menjadi rumit di dasar atau gelombang sinus sederhana tergantung
pada aplikasinya. Osilator juga digunakan di banyak peralatan uji yang menghasilkan
gelombang sinusoidal sinus, persegi, gigi gergaji atau bentuk gelombang berbentuk
segitiga atau hanya bentuk pulsa dengan lebar variabel atau konstan. Osilator
LC biasanya digunakan di rangkaian frekuensi radio karena karakteristik noise fase yang
baik dan kemudahan penerapannya. Sebuah Osilator pada dasarnya adalah
sebuah Penguat dengan “Umpan-balik Positif”, atau umpan balik regeneratif (di-fase)
dan salah satu dari banyak masalah dalam desain rangkaian elektronik yang
menghentikan penguat dari berosilasi ketika mencoba untuk mendapatkan osilator untuk
berosilasi.
1.4.Prosedur Percobaan
1. Membuat rangkaian sebagai berikut.

Gambar 4.13 Rangkaian Osilator pergeseran fasa dengan transistor

2. Dengan menggunakan osiloskop, menggambar dan menghitung frekuensi osilasi pada
TP1, TP2, TP3, dan Vout dengan kondisi Vr max resistansi.
3. Menghitung juga amplitudo (Vpp) yang terjadi sesuai dengan langkah 2.
4. Menggunakan osiloskop untuk mengukur besar frekuensi yang terjadi pada TP1, TP2,
TP3, dan Vout. Membandingkan terhadap hasil pengukuran pada langkah 2.
5. Mengubah Vr dalam kondisi max berosilasi. Mengulangi langkah 2 sampai 4.
6. Menggunakan fasilitas dual trace pada osiloskop dan menghubungkan channel A ke basis
dan channel B ke kolektor. Mengamati dan mengukur perbedaan fasa yang terjadi.
Mengulangi juga jika channel A ke kolektor dan channel B ke TP2, mengamati dan
mengukur perbedaan fasa yang terjadi.
1.5 Hasil dan Analisa
A.Dalam kondisi Vr max

Frekuensi Periode Vpp

TP 1 52,11 MHz 19,19 ms 264 mV

TP2 50,08 MHz 19,96 ms 278 mV

TP3 69,7 MHz 14,34 ms 348 mV

Vout 104,744 MHz 9,553 ms 91,2 mV

 Analisa
Pada frekuensi, periode dan Vpp ditiap TP1, TP2 dan TP3 memiliki
perubahan nilai yang tidak stabil. Ini dikarenakan adanya perbedaan beban
resistor ditiap TP.

B. Dalam kondisi osilasi

Frekuensi Periode Vpp

TP1 58,75 MHz 17,02 ms 228 mV

TP2 50,4 MHz 19,84 ms 340 mV

TP3 49,32 MHz 20,27 ms 288 mV

Vout 100,5 MHz 9,95 ms 96,8 mV

 Analisa
Pada frekuensi, periode dan Vpp ditiap TP1, TP2 dan TP3 memiliki perubahan
nilai yang tidak stabil. Hal ini dikarenakan adanya perubahan pada Vr sampai
menghasilkan gelombang yang bagus dan juga adanya pengaruh pada beban
resistor ditiap TP.
 C. Perbandingan collector TP2 dan TP1 to TP2
Frekuensi Periode Vpp

CH1 CH2 CH1 CH2 CH1 CH2

Basis dan 47,43 Hz 11,89 Hz 21,08ms 84,41 ms 240 mV 82,0 mV

collector
Basis dan TP2 1,413KHz 68,08 Hz 707,7ms 14,68 ms 68,0mV 196 mV

TP1 to TP2 52,22 Hz 55,59 Hz 19,15ms 17,98 ms 176mV 204 mV

 Analisa
Pada frekuensi ketika basis dan collector menunjukkan nilai 47,43 Hz, basis
dan TP2 menunjukkan nilai yang besar yaitu 1,413KHz dan pada TP1 dan TP2
menunjukkan nilai yang lebih kecil dari basis to TP2 dan lebih besar dari basis
dan collector. Pada periode memiliki nilai yang berkebalikan dari frekuensi
nilai terbesar itu pada basis dan collector dan nilai terkecil pada basis dan TP2.
Pada Vpp itu perbandingan nilainya sama pada periode. Jadi Vpp itu
berbanding lurus dengan periode dan berbanding terbalik dengan frekuensi.

1.5.Hasil Perhitungan
1
𝐹𝑜𝑠𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑇𝑃1 =
2𝜋𝐶1√6𝑅12 + 4𝑅1 . 𝑅𝑙
1
=
2 × 3,14 × (0,047 × 10−6) √6(1.2 × 103 )2 + 4 × (1.2 × 103 ) × 22 × 103
1
=
0.29 × 10−6 √6(1.4 × 106 ) + 105.6 × 106
1
=
0.29 × 10−6 √114 × 106
1
=
3.09 × 10−3
= 323.6 𝐻𝑧
 1
𝐹𝑜𝑠𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑇𝑃2 =
2𝜋𝐶2√6𝑅22 + 4𝑅2 . 𝑅𝑙
1
=
2 × 3,14 × (0,047 × 10−6) √6(4.7 × 103 )2 + 4 × (4.7 × 103 ) × 22 × 103
1
=
0.29 × 10−6 √6(22.09 × 106 ) + 413.6 × 106
1
=
0.29 × 10−6 √546.14 × 106
1
=
6.77 × 10−3
= 147.7 𝐻𝑧

1
𝐹𝑜𝑠𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑇𝑃3 =
2𝜋𝐶3√6𝑅32 + 4𝑅3 . 𝑅𝑙
1
=
2 × 3,14 × (0,047 × 10−6) √6(22 × 103 )2 + 4 × (22 × 103 ) × 22 × 103
1
=
0.29 × 10−6 √6(484 × 106 ) + 1936 × 106
1
=
0.29 × 10−6 √4840 × 106
1
=
20.1 × 10−3
= 49.75 𝐻𝑧
1.6. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini adalah sebagai berikut :
1. Osilator adalah salah satu rangkaian penguat umpan balik yang digunakan sebagai referensi
saat menentukan frekuensi suatu gelombang.
2. Rangkaian osilator geser fase menggunakan penguat common emitter dengan bypass
capacitor
3. Tegangan dan arus pada suatu rangkaian dapat dihitung dengan menganalisis tegangan DC
rangkaian.
4. Nilai Vpp dan beda fase gelombang dipengaruhi oleh sambungan resistor dan kapasitor
yang bersesuaian, dimana semakin banyak kapasitor yang dilalui tegangan keluarannya
semakin keci
 LAMPIRAN
Gambar hasil percobaan
 Dalam kondisi Vr max

TP1

Frekuensi 52,11 Hz

Periode 19,19 ms

Vpp 264 mV

TP2

Frekuensi 50,08 Hz

Periode 19,96 ms

Vpp 278 mV
TP3

Frekuensi 69,7 Hz

Periode 14,34 ms

Vpp 348 mV

VOUT

Frekuensi 104,7 MHz

Periode 9,553 ns

Vpp 91,2 mV

 Dalam kondisi osilasi

TP1

Frekuensi 58,75 Hz

Periode 17,02 ms

Vpp 228 mV

TP2

Frekuensi 50,4 Hz

Periode 19,84 ms

Vpp 340 mV
TP3

Frekuensi 49,32 Hz

Periode 20,27 ms

Vpp 288 mV

VOUT

Frekuensi 100,5 MHz

Periode 9,95 ns

Vpp 96,8 mV

 Perbandingan osilator collector, Tp1, Tp1 dan Tp2

BASIS DAN COLLECTOR

Frekuensi CH1 47,43 Hz

CH2 11,85 Hz

Periode CH1 21,08 ms

CH2 84,41 ms

Vpp CH1 240 mv

CH2 82,0 mV
BASIS DAN TP2

Frekuensi CH1 1,413 KHz

CH2 68,08 Hz

Periode CH1 707,7 us

CH2 14,68 ms

Vpp CH1 68,0 mv

CH2 196 mV

TP1 DAN TP2

Frekuensi CH1 52,22 Hz

CH2 55,59 Hz

Periode CH1 19,15 ms

CH2 17,98 ms

Vpp CH1 176 mV

CH2 204 mV