Percobaan 4

Phase Shift Oscillator Praktikum 3 Telekomunikasi 1

Oleh:

M. BAGUS. BUDIANTO

12050514210

ELKOM-A/2012

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2014

PERCOBAAN 4

Phase Shift Oscillator

1.1 Tujuan

Mendemonstrasikan karakteristik dan operasi rangkaian phase shift oscillator

1.2 Teori Singkat

Phase shift osilator adalah sebuah Osilator gelombang sinus sederhana.

Osilator ini memiliki sebuah penguat pembalik, dan sebuat tapis umpan balik yang

menggeser 1800 fase dari frekuensi osilasi serta ditandai dengan adanya rangkaian

high-pass filter sebanyak 3 pasang . Penguat menggunakan inverting amplifier, maka

ada beeberapa sinyal yang diproses terbalik (invert) dengan beda 1800 ke output.

Yang membuat perbedaan 1800 ke output itu adalah rangkaian RC kaskade sebagai

rangkaian feedback. Outputnya berbentuk sinewave.

Dimana pada rangkaian phase shift oscillator ini menggunakan penguat

operasional (op-amp), tiga kapasitor dan empat resistor, seperti yang ditunjukkan

pada gambar dibawah ini.

Gambar rangkaian Phase Shift Oscillator

Dengan rumusan untuk menghitung frekuensi osilasi ini adalah seperti

dibawah ini:

f oscillator=1

2 π √R2 . R3 (C1 . C2+C1 . C3+C2 . C3)+R1. R3 (C1 . C2+C1 .C3 )+R1 . R2 .C1 .C2

Namun karena nilai dari C1, C2, C3 serta nilai dari R1, R2, R3 sama maka dapat

di sederhanakan menjadi rumusan dibawah ini :

f oscillator=1

2 π RC √6

Selain itu dibutuhkan pula resistor Rfb dalam rangkaian phase shift oscillator

untuk membangkitkan amplitudo dari hasil osilali tersebut, sehingga didapatkan

rumus untuk mencari besaran Rf yakni:

Lalu dapat disederhanakan menjadi

R fb=29. R

Formula yang digunakan

Frekuensi center

f c=1

2 πRC √6Hz (4.1)

Desibel

R f

R=29 (4.2)

1.3 Alat dan Bahan

a. Sumber Tegangan DC: +10V, -10 V

b. Opamp: 741-DIV

c. Resistor: 3 virtual 10 kΩ

d. Potensiometer: 1 MΩ

e. Kapasitor: 3 virtual 10nF

f. Oscilloscope

1.4 Prosedur Percobaan

R1

10kΩ

C1

10nF

C2

10nF

R310kΩ

U1

741-DIV

3

2

4

7

6

51

V110 V

V210 V

R4

1MΩKey=A 50 %

XSC2

A B C D

G

T

R210kΩ

C3

10nF

Gambar 4.1 Rangkaian Phase Shift Oscillator

a. Hubungkan setiap komponen seperti pada Gambar 4.1

b. Double-click Oscilloscope untuk menampilkan hasil output.

Set time base 2 ms /Div dan Channel A sebesar 2 V/Div dan Channel B sebesar

200 mV/Div.

c. Pilih Simulate/Interactive Simulation Settings, dan pilih Set to Zerountuk kondisi

awal.

d. Mulailah simulasi dan ukur output frekuensi osilasi.

e. Stop simulasi dan tempatkan sebuah spectrum Analyzer pada workspace dan

huungkan input ke output dari osilator

f. Double-click untuk membuka jendela spectrum analyser

g. Tekan Set Span. Set Satart = 0 kHz, End = 1 kHz, Amplitudo = LIN dan Range =

2V/DIV. klik Enter.

h. Restart simulasi. Ketika osilator sudah stabil. Drag red marker ke posisi dari jalus

spectrum yang ingin diamati. Catat frekuensi pada sudut sisi bawah dari jendela

spectrum analyser. Fc =

i. Atur potensiometer ke titik dimana osilasi baru dimulai. Ukur nilai dari resistansi

potensiometer pada titik tersebut dan lengkapi table dibahwah ini

j. Buka jendela osiloskop. Ukur dan catat pergeseran fasa pada input osiloskop.

1.5 Data Hasil Percobaan

Tabel 4.1

Hasil Pengukuran Hasil Perhitungan

Frequency(Hz) 357.56 Hz 650.07 Hz

Rf/R pada titik dimana

osilasi dimulai30 290 KΩ

Hasil yang diharapkan pada display osiloskop

1.6 Analisa

a. Analisa Hasil Pengukuran

Gambar 1.6.1 Analisa Pergesaran Fasa Stage 1, Stage 2, Stage 3

Gambar 1.6.2 Hasil Output Pergeseran Fasa pada Osiloskop

Gambar 1.6.3 Hasil Output Spektrum Analyzer

b. Analisa Hasil Perhitungan

Dari gambar rangkaian diperoleh:

Diketahui:

R=1 K Ω=10000ΩC=10nF=10 x10−9FDitanya: fc, Rf, Xc, pergeseran fasa?

Dijawab:

- Untuk mencari fc

f c=1

2π RC √6

f c=12 x3 . 14 x1000 x 10 x 10−9√6

f c=11 .538279558 x 10−3

f c=650. 07 Hz

- Untuk mencari Rf

R f=29 . RR f=29 .10000ΩR f=290000ΩR f=290 KΩ

- Untuk mencari Xc

X c=12 π fC

X c=12 x3 .14 x650 . 07 x10 x10−9

X c=14 .0824396 x 10−5

X c=24495 .16Ω

- Untuk mencari pergeseran fasa

θ=tan−1 (X c

R )θ=tan−1 (24495 .14

10000 )θ=tan−1 (2 . 449514 )θ=67 .790

Tabel Perbandingan Antara Perhitungan dan Percobaan

Hasil Pengukuran Hasil Perhitungan

Frequency(Hz) 357.56 Hz 650.07 Hz

Rf/R pada titik dimana

osilasi dimulai30 290 KΩ

1.7 Kesimpulan

Osilator ini terdiri dari rangkaian RC kaskade sebagai rangkaian feedbacknya. Hal

ini menyebabkan adanya pergeseran fasa sebesar 180° karena rangkaian feedback

adalah rangkaian output memberikan ke input penguat.

Penguat menggunakan inverting amplifier, maka ada beberapa sinyal yang

diproses terbalik (invert) dengan beda 1800 ke output.

Phaseshift adalah suatu rangkaian oscillator yang ditandai dengan adanya

rangkaian high-pass filter sebanyak 3 pasang.

1.8 Daftar Pustaka

http://arifalt.blogspot.com/2013/01/rangkaian-phase-shift-oscillator.html.

Diakses pada 29 Oktober 2014.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electronic/oscphas.html, Diakses

pada 30 Oktober 2014.

http://aries-perdana.blogspot.com/2010/02/phase-shift-oscillator.html,

POSTED ON 2/01/2010 06:55:00 PM

http://www.circuitstoday.com/phase-shift-oscillator, Pots by JOJO

OCTOBER - 14 - 2009