Language
Country/Area
No result found
Dalam dunia elektronik, apa prinsip utama untuk merelaksasi sebuah osilator?
Osilator relaksasi adalah rangkaian osilator elektronik nonlinier yang mampu menghasilkan sinyal keluaran berulang nonsinusoidal seperti gelombang segitiga atau persegi. Rangkaian ini terdiri dari loop umpan balik dan berisi perangkat sakelar seperti transistor, pembanding, relai, penguat operasional, atau perangkat resistansi negatif seperti dioda terowongan. Osilator ini terus-menerus mengisi kapasitor atau induktor melalui resistansi hingga mencapai ambang tertentu, lalu melepaskannya. Dalam proses ini, periode osilator terutama bergantung pada konstanta waktu rangkaian kapasitor atau induktor.
Osilator relaksasi berbeda dari jenis osilator elektronik lainnya, seperti osilator linier, karena osilator ini menggunakan umpan balik penguat untuk membangkitkan osilasi resonansi, sehingga menghasilkan gelombang sinus.
Osilator relaksasi memiliki berbagai macam aplikasi. Meskipun cocok untuk menghasilkan sinyal frekuensi rendah, biasanya di bawah jangkauan audio, ia masih menemukan berbagai kegunaan, seperti lampu berkedip (seperti lampu sein) dan pemanggil elektronik. Mereka juga digunakan dalam perangkat seperti osilator yang dikendalikan tegangan, inverter, catu daya switching, dan generator fungsi.
Menariknya, konsep osilator relaksasi tidak terbatas pada teknik elektronik, tetapi digunakan secara luas dalam sistem dinamis di banyak bidang ilmiah, yang juga menghasilkan osilasi nonlinier dan dapat menggunakan matematika yang sama dengan model osilator relaksasi elektronik untuk menganalisis. Misalnya, air mancur panas bumi, jaringan sel saraf, sistem pemanas yang dikendalikan suhu, dan detak jantung manusia semuanya dapat dimodelkan sebagai osilator relaksasi.
Osilasi relaksasi dicirikan oleh dua proses bergantian: periode relaksasi yang panjang dan periode impulsif pendek, yang berlanjut secara bergantian.
Kemajuan dalam Osilator Relaksasi Elektronik
Rangkaian osilator rileks pertama, multiosilator astabil, ditemukan selama Perang Dunia I oleh Henry Abraham dan Eugene Bloch. Baltasha van der Poel pertama kali membedakan antara osilasi relaksasi dan osilasi harmonik pada tahun 1920 dan menciptakan istilah "osilator relaksasi". Ia juga membuat model matematika pertama dari osilator rileks, model osilator van der Pol yang terkenal.
Osilator relaksasi dapat dibagi menjadi dua kategori menurut struktur rangkaian yang berbeda: gelombang gigi gergaji, gelombang sapuan atau osilator umpan balik dan multiosilator astabil. Kapasitor penyimpanan energi dalam osilator gelombang gigi gergaji terisi daya secara perlahan tetapi segera habis dayanya, sehingga bentuk gelombang keluarannya sebagian besar berupa bentuk gelombang gigi gergaji. Dalam multiosilator astabil, proses pengisian dan pengosongan kapasitor dilakukan melalui resistor, dan bentuk gelombang keluaran mengandung kemiringan naik dan turun.
Penerapan osilator relaksasi
Osilator relaksasi banyak digunakan karena desainnya yang relatif sederhana dan kemudahan fabrikasi dalam sirkuit terpadu. Osilator ini tidak memerlukan induktor seperti osilator LC, sehingga lebih mudah untuk disaring dan disesuaikan. Jenis osilator ini dapat memainkan peran penting dalam sirkuit basis waktu, aplikasi audio, dan instrumen uji, seperti musik instrumental elektronik di era tabung dan sirkuit basis waktu osiloskop CRT.
Meskipun osilator yang rileks mudah dirancang, derau fase dan stabilitas frekuensinya tidak sebaik osilator linier.
Masa depan dan tantangan osilator relaksasi
Dengan perkembangan teknologi mikroelektronika, banyak osilator relaksasi sederhana mulai menggunakan sirkuit terpadu khusus, seperti chip pewaktu 555, untuk menggantikan perangkat resistansi negatif (seperti lampu neon atau transistor unipolar) yang digunakan pada masa-masa awal. Dalam beberapa tahun terakhir, osilator relaksasi telah memainkan peran yang sangat penting dalam berbagai generator bentuk gelombang, sirkuit tunda waktu, dan aplikasi elektronik lainnya.
Melihat sejarah, aplikasi, dan perkembangan osilator relaksasi, jenis sirkuit ini tidak diragukan lagi memainkan peran penting dalam teknologi elektronik. Namun, dengan perubahan teknologi, apakah mungkin untuk memiliki desain osilator yang lebih efisien atau stabil di masa mendatang? ?
