SlideShare a Scribd company logo
1 of 25
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                   E1002 /




   u nit
                           Mengetahui dan memahami litar-litar
                           pengayun dan menyatakan ciri-
                           cirinya.




                           Melukis gambarajah blok pengayun

                           Menyatakan keperluan litar pengayun


                           Melukis litar pengayun Amstrong dan
                           menerangkan kendaliannya.

                           Mengira frekuensi ayunan pengayun
                           Amstrong.

                           Melukis gambarajah litar-litar
                           pengayun Hartley, Colpitts, Anjakan
                           Fasa ( RC ) dan Hablur.

                           Membuat perbandingan di antara
                           jenis-jenis pengayun tersebut.
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                         E1002 /




 8.0 PENGENALAN

    Sumber penjanaan isyarat yang asas bagi pelbagai aplikasi dalam litar
    elektronik ialah ' Pengayun '. Ia akan menukarkan isyarat AT kepada isyarat
    AU dan boleh menjanakan sebarang nilai frekuensi yang diperlukan oleh litar.
    Dalam unit sebelum ini anda telah didedahkan tentang litar penguat.
    Kebanyakkan penguat boleh ditukarkan kepada pengayun sekiranya
    beberapa syarat dipenuhi. Dalam unit ini pula, kita akan melihat beberapa
    jenis sambungan litar pengayun asas yang sering digunapakai dalam
    barangan pengguna. Sudahkah anda bersedia ? Jika sudah, mari kita
    teruskan pembelajaran kita berhubung dengan pengayun :




  8.1   GAMBARAJAH BLOK PENGAYUN :

        Pengayun adalah peranti yang boleh menukarkan voltan AT kepada voltan
        AU tanpa apa-apa sumber luar pada frekuensi yang tertentu .
        ( Rujuk rajah 8.1a di bawah )



               Masukan at             PENGAYUN                     Keluaran au


                            Rajah 8.1 : Rajah blok asas pengayun



        Pengayun terbahagi kepada 2 kelas bergantung kepada bentuk gelombang
        yang dikeluarkan iaitu :
              i.     Pengayun harmonik - gelombang sinus.
              ii.    Pengayun bukan harmonik - gelombang segi-empat,
                     gelombang segi tiga dll.
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                         E1002 /

              ( Rujuk rajah 8.1b dan 8.1c di sebelah untuk penerangan lanjut )

                          PENGAYUN
                          HARMONIK


                         Rajah 8.2 : Pengayun Harmonik



                      PENGAYUN BUKAN
                         HARMONIK



                         Rajah 8.3 : Pengayun Bukan Harmonik



       Pada masa sekarang, litar digital banyak digunakan dalam barangan
       pengguna dan disebabkan litar ini memerlukan pemasaan, pengayun bukan
       harmonik menjadi peranti yang amat penting.

       Dalam unit ini kita akan banyak membincangkan tentang pengayun yang
       menghasilkan isyarat sinus sahaja.

 8.2   KEPERLUAN LITAR PENGAYUN :

       Semua litar pengayun asas terdiri daripada 3 bahagian :
                    i.     Penguat
                    ii.    Suapbalik
                    iii.   Litar Penjanaan Frekuensi
                    ( Rujuk rajah 8.2a di bawah )




                                    PENGUAT
                                                                      keluaran

                            LITAR
                          PENJANAAN           SUAPBALIK
                          FREKUENSI



                         Rajah 8.4 : Rajah blok asas Pengayun
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                E1002 /

      8.2.1 Penguat

           Konsep penguat dalam pengayun adalah sama dengan penguat yang
           diterangkan dalam unit 6 dan unit 7. Diharap anda masih lagi
           mengingati konsep ini. Litar penguat memerlukan sumber bekalan
           kuasa a.t untuk memincang transistor.

           Sebelum ini diterangkan bahawa pengayun memerlukan bekalan
           kuasa a.t untuk menghasilkan keluaran. Sebenarnya bekalan kuasa a.t
           yang dimaksudkan ialah bekalan kuasa a.t yang diberikan kepada
           penguat.

      8.2.2 Suapbalik

           Suapbalik ialah keadaan dimana sebahagian daripada isyarat keluaran
           dibekalkan semula ke bahagian masukan.

           Oleh sebab pengayun tidak mempunyai isyarat masukan, maka isyarat
           suapbalik merupakan isyarat masukan bagi penguat dalam litar
           pengayun.

           Terdapat 2 prinsip suapbalik iaitu suapbalik negatif dan suapbalik
           positif. Pengayun menggunakan prinsip suapbalik positif. Rajah 8.5 di
           bawah menunjukkan rajah blok asas bagi sistem suapbalik yang biasa
           digunakan:
                                                                        Vo
              Vi           Ve               PENGUAT
                                            AV                        keluaran
                          Vf


                                               β

                               Rajah 8.5: Rajah blok asas Suapbalik

                   β = faktor suapbalik
                   Vf = βVo atau AβVe

                          Vo    A
                   Af =      =      ………rumus untuk mendapatkan gandaan
                          Vi 1 - Aβ
                                        penguat dengan suapbalik positif
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                               E1002 /

          Dalam konsep pengayun, Ia tidak memerlukan voltan masukan, jadi
          rumus pada bahagian masukan Vi =0. Ini bermaksud nilai pembawah
          pada rumus | 1 - Aβ | harus menjadi sifar atau | Aβ | = 1.
          Cuba kita perhatikan beberapa keadaan di bawah :

          i.     Jika | Aβ | = 1 …….. nilai Vf = AβVe akan menjadi Vf = ( 1 )Ve
                                      atau Vf = Ve. Ini bermaksud voltan
                                      suapbalik akan sama dengan voltan
                                      masukan ke penguat.
                                      Pada Keadaan inilah pengayun akan
                                      beroperasi dengan baik ataupun isyarat
                                      masukan akan sentiasa berayun.
                                      ( rujuk rajah 8.6 di bawah )



                                                                             t


                                             Rajah 8.6: Keadaan | Aβ | = 1



          ii.   Jika | Aβ | < 1………Contoh : Sekiranya nilai | Aβ | = 0.5 ….
                                                              1
                                   (kecil dari 1). Maka Vf = Ve . Ini
                                                              2
                                   bermaksud voltan suapbalik akan menjadi
                                   semakin kecil dari voltan masukan ke
                                   penguat. Pada keadaan ini voltan
                                   keluaran akan berkurang dan hilang
                                   dalam beberapa kitar kerana voltan
                                   suapbalik tidak cukup besar untuk
                                   mengekalkan voltan keluaran.
                                   ( Rujuk rajah 8.7 di bawah )




                                                                                 t


                                             Rajah 8.7: Keadaan | Aβ | < 1
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                        E1002 /

              iii.   Jika | Aβ | > 1 …………….contoh : sekiranya | Aβ | = 2 maka
                                            Vf = 2Ve. Ini bermaksud voltan
                                            suapbalik akan menjadi semakin
                                            besar dari voltan masukan ke
                                            penguat.
                                            Pada keadaan ini voltan keluaran
                                            akan     menjadi      semakin   besar
                                            sehingga sampai ke satu tahap
                                            dimana ia akan mencapai keadaan
                                            tepuan dan terpotong.
                                            ( Rujuk rajah 8.8 di bawah )




                                                                                             t



                                                       Rajah 8.8: Keadaan | Aβ | > 1


                     •   secara praktik : Apabila bekalan kuasa dihidupkan isyarat
                         hingar yang bernilai kecil akan wujud pada berbagai
                         frekuensi. Isyarat ini dibesarkan dan memacu rangkaian
                         suapbalik yang terdiri dari ' litar penjanaan frekuensi ' ( litar
                         salun ). Tetapi hanya isyarat yang mempunyai frekuensi
                         yang sama dengan frekuensi salun sahaja yang disuapbalik
                         ke bahagian masukan.

                     •   Keadaan ini akan dijelaskan dalam input mengenai ' Litar
                         Penjanaan Frekuensi ' di bawah. Mari kita lihat input
                         selanjutnya

      8.2.3   Litar Penjanaan Frekuensi .

              Isyarat suapbalik dan penguat tidak boleh memastikan ayunan, Ia
              memerlukan bahagian kawalan / penjanaan frekuensi. Ia biasanya
              ditempatkan dalam bahagian suapbalik.
              Umumnya Litar Penjanaan frekuensi bagi pengayun dalam barangan
              pengguna terbahagi kepada dua iaitu :
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                  E1002 /

                i.     Pengayun yang menjanakan frekuensi Audio : Pengayun
                       Rangkaian RC ( Rintangan-Pemuat ). Ia adalah untuk
                       menghasilkan  isyarat  berfrekuensi   rendah    dan
                       sederhana.
                       Contoh pengayun jenis RC ialah Pengayun Anjakan
                       Fasa dan Pengayun Tetimbang Wein.

                ii.    Pengayun yang menjanakan frekuensi Radio : Pengayun
                       Rangkaian LC ( Pengaruh-Pemuat ). Ia juga dikenali
                       sebagai Litar Tangki. Ia adalah untuk menghasilkan
                       isyarat berfrekuensi tinggi ( >1MHz ) dan biasanya ia
                       menghasilkan frekuensi yang stabil.
                       Contoh pengayun jenis LC ialah Pengayun
                       Armstrong, Colpitts, Hartley dan Hablur.

          8.2.31 Litar Tangki

                Litar tangki ( rangkaian LC ) digunakan sebagai litar untuk
                menghasilkan ayunan. Mari kita perhatikan bagaimana
                kendalian litar tangki ini ( Rujuk rajah 8.2f - 8.2h di bawah ):

               Dengan merujuk rajah 8.9 :
               Apabila suis S disambung ke
                                                               A          B
               terminal A.
               Kapasitor akan dicas oleh bateri.     +                S

               Kapasitor akan menyimpan cas
               elektrik diantara plet negatif dan
               positifnya.

                                                                Rajah 8.9

               Runtuhan akan mengekalkan              Dengan merujuk rajah 8.10 :
               pengaliran pengaliran arus dalam
               Kapasitor sekarang akan dicaskan       Apabila suis S disambung ke terminal
               semula dan bertindakkapasitor akan
               arah yang sama dan sebagai                  s                 s
                                                      B. Kapasitor akan membuang cas
               dicas semula untuk litar ini. dengan
               punca kuasa   tetapi kali ini          menerusi L. Arus yang mengalir
                                                                       +
               kutub yang berbeza.
               Kapasitor akan membuang cas            melalui L akan menghasilkan medan
               melalui L semula tetapi dalam arah + magnet pada L. Apabila kapasitor
               ( Rujuk rajah 8.11 )
               yang berlawanan dengan yang            telah selesai membuang cas, medan
               pertama tadi.                          magnet pada L akan runtuh.
                                                           s
               Medan magnet akan terbina
               semula pada L. Apabila kapasitor        Rajah 8.11        Rajah 8.10
               selesai membuang cas, medan          +
               magnet akan runtuh semula dan
               mengecas kapasitor semula.
               (Rujuk rajah 8.12)
                                                         Rajah 8.12
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                E1002 /


                    Proses pertukaran tenaga dari kapasitor ke induktor akan
                    berulang sehingga tenaga tersebut hilang menjadi haba. Bentuk
                    gelombang yang terjana pada litar tangki dapat dilihat dalam
                    rajah 8.13 di bawah : Gelombang ini disebut sebagai
                    gelombang sinus lembab.




                                                                           t

                                  Rajah 8.13: Gelombang Sinus Lembab




        Sebelum ini ada disebut beberapa contoh pengayun dalam penjana frekuensi
        RC dan LC. Mari kita lihat secara lanjut mengenai pengayun-pengayun
        tersebut:

                    Pengayun RC                          Pengayun LC

              -   Pengayun Anjakan Fasa            -   Pengayun Amstrong
              -   Pengayun Tetimbang               -   Pengayun Colpitts
                  Wein.                            -   Pengayun Hartley
                                                   -   Pengayun Hablur




  8.3   PENGAYUN AMSTRONG DAN KENDALIANNYA :

        8.3.1 Sambungan Litar :
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                  E1002 /




                         Rajah 8.14 : Litar Pengayun Amstrong


      8.3.2 Kendalian Litar :

            Perintang R1, R2 dan R3 adalah bertujuan untuk memberikan voltan
            pincang kepada transistor. Kapasitor C1 dan C2 digunakan untuk
            memintaskan isyarat ulang alik. Adakah anda masih ingat tentang
            sambungan Tatarajah Pemancar Sepunya dalam penguat. Tatarajah
            ini akan memberikan beza fasa 180o terhadap isyarat keluaran.

            Oleh itu transformer Tr dipilih supaya menghasilkan anjakan fasa
            sebesar 180o untuk mendapatkan voltan suapbalik yang sefasa
            dengan masukan transistor. Biasanya nisbah belitan antara gegelung
            L1 dengan gegelung L2 diatur supaya hasil darab antara gandaan, A,
            dengan faktor suapbalik, β, ialah satu ( |Aβ| = 1 ).

            Contohnya, jika gandaan penguat ialah 10, nisbah belitan mestilah
            1 : 10 .
                               A β = 10 x 0.1 = 1

      8.3.3 Frekuensi Ayunan :

            Frekuensi ayunan ditentukan oleh litar L2.C2 yang diberikan oleh :

                                          1
                                 f =
                                       2π L 2C2



            contoh pengiraan :
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                E1002 /


             Dengan merujuk kepada litar di rajah 8.3a : Sekiranya nisbah belitan
             diantara transformer ialah 1:20 dan kapasitor yang digunakan pada
             litar salun ialah 50µH. Dapatkan frekuensi salun bagi litar ini.

                                           1
                                  f =
                                        2π L2C2
                                              1
                                  f =
                                        2π (10 )( 50µF )


                                    = 7.14Hz




  8.4   PENGAYUN COLPITTS DAN KENDALIANNYA :

        8.4.1 Sambungan Litar :

             Pengayun Colpitts menggunakan 2 kapasitor dan 1 induktor pada litar
             penjanaan frekuensinya. Rujuk Rajah 8.15 di bawah :
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                E1002 /




                                Rajah 8.15 : Pengayun Colpitts



      8.4.2 Kendalian Litar :

            Cuba anda perhatikan pada litar 8.4a di atas. Transistor dan Perintang
            R1, R2, R3 dan R4 adalah gabungan litar Penguat ( Penguat Pengeluar
            Sepunya Teknik Pincang Pembahagi Voltan ). Kapasitor C3 dan C4
            digunakan untuk memintas isyarat ulang alik ke bumi.

            Penguat akan memberikan beza fasa 180o terhadap isyarat keluaran.
            Litar LC dalam gelung suapbalik akan menghasilkan anjakan fasa
            sebesar 1800. Jadi voltan suapbalik akan menjadi sefasa dengan
            voltan masukan pada transistor.




      8.4.3 Frekuensi Ayunan :

            Frekuensi ayunan bagi litar tangki L1, C1 dan C2 adalah seperti di
            bawah :
                                1
                         f =
                             2π LCT
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                               E1002 /


           Oleh kerana sambungan C1 dan C2 pada litar tangki adalah bersiri,
           maka :
                            C .C
                       CT = 1 2
                           C1 + C2
           Pengayunan akan berlaku apabila faktor suapbalik (β) diberikan :

                               Vf       X C1 C2
                        β=          =        =
                             Vout       X C 2 C1


           Adakah anda masih ingat bahawa untuk mematikan pengayun berlaku,
           | Aβ | harus sama dengan 1. Jadi Gandaan Voltan penguat mesti :
                              C
                          AV = 1
                              C2
           Untuk memastikan pengayunan bermula sendiri :

                               C1
                        AV >
                               C2




    8.5 PENGAYUN HARTLEY DAN KENDALIANNYA :

       8.5.1 Sambungan Litar :
            Litarnya adalah lebih menyerupai Pengayun Colpitts, tetapi ia
            menggunakan ' Tapped Inductance' . Rujuk rajah 8.16 :
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                  E1002 /




                                Rajah 8.16 : Pengayun Hartley

      8.5.2 Kendalian Litar :

            Kendalian litarnya juga menyerupai kendalian litar Pengayun Colpitts.
            ( Rujuk kendalian Litar Pengayun Colpitts )

      8.5.3 Frekuensi Ayunan :

            Rumus untuk mendapatkan frekuensi salun bagi litar ialah :
                                1
                        fr =
                             2π CLT


            Oleh sebab kapasitor dalam litar tangki di sambung secara siri, maka :
                         LT = L1 + L2


            Pengayunan berlaku apabila faktor suapbalik (β) diberikan ;
                            V    L
                        β= f = 1
                            Vout L2
            Dan syarat bagi pengayunan berlaku adalah | Aβ | = 1
                              L
                         AV = 2
                              L1


            Oleh itu untuk memastikan pengayunan bermula sendiri:
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                        E1002 /

                                 C1
                          AV >
                                 C2


    8.6 PENGAYUN HABLUR :

       Pengayun yang paling stabil dan tepat sekali menggunakan hablur
       piezoelektrik dalam litar suapbalik. Apabila voltan ulang alik dikenakan
       pada hablur ini, getaran mekanik terjadi dan getaran ini mempunyai
       frekuensi salun semula jadi yang bergantung kepada ketebalan hablur.
       Untuk mendapatkan frekuensi yang tinggi hablur haruslah semakin nipis.

       Sifat elektrik hablur dapat dinyatakan dengan litar salun dalam rajah 8.17.
       Induktan Lh mewakili kesetaraan elektrik bagi jisim hablur. Kapasitan, Ch
       mewakili kekenyalan hablur, rintangan Rh mewakili geseran dalam struktur
       hablur. kapasitor Cm mewakili kapasitan bekas hablur dimuatkan.




             Rajah 8.17 : Simbol           Rajah 8.18 : Litar Setara Elektrik

       Ia mempunyai dua frekuensi salun. Frekuensi yang pertama dihasilkan oleh
       litar siri Rh-Lh-Ch . Frekuensi kedua berlaku apabila komponen siri sama
       dengan reaktan, Cm.
       8.6.1 Sambungan Litar :




                      z
                                                    Salun Selari

             Salun Siri

                                                           f
                                 f1   f2



                           Rajah 8.19 : Pengayun Hablur
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                          E1002 /


      8.6.2 Frekuensi Ayunan :

                 Salun Siri :

                                           1
                                 f1 =
                                        2π LhCh



                   Salun Selari :
                                              1
                                    f2 =
                                           2π LmC


                                            Cm .Ch
                                  C=
                                           Cm + Ch




    8.7 PENGAYUN ANJAKAN FASA ( RC ):

       Pengayun Anjakan Fasa terdiri dari amplifier dan rangkaian suapbalik
       dengan tiga litar RC ( seperti ditunjukkan dalam rajah 8.7a) :

       8.7.1 Sambungan Litar :
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                                     E1002 /




                                    PENGAYUN              Menukarkan AT ke voltan AU
                                                          Ia mempunyai penguat, litar Pemasaan
                                                          dan suapbalik positif.
                                                          Syarat untuk memastikan ia berayun
                                                          secara sendiri :
                                                                  i. |Aβ|=1      ii. Bezafasa = 0O


                               Dikelaskan Rajah 8.20 : Pengayun
                                          kepada 2 kategori       Anjakan Fasa


   Pengayun Bukan Harmonik                                           Pengayun Harmonik
        8.7.2 Kendalian Litar :
  Menghasilkan gelombang bukan                                     Menghasilkan gelombang Sinus
  sinus seperti Gerigi, Segiempat dll
                 Isyarat keluaran dari amplifier berbeza fasa sebanyak 180 o dengan
                 isyarar masukan. Untuk menghasilkan isyarat suapbalik positif, isyarat
                 keluaran perlu dianjakkan fasa sebanyak 1800 supaya sefasa dengan
                                     Dikelaskan kepada 2 jenis mengikut komponen pada litar Pemasaan
                 masukan. Rangkaian RC dapat menghasilkan anjakan fasa sebanya
                 180o dimana setiapa satu rangkaian RC akan menganjakan fasa
                              0
        Pengayun sebanyak 90 .
                  Jenis RC                                                     Pengayun Jenis LC

                                                                             Litar Pemasanya menggunakan
           8.7.3 Frekuensi Ayunan
     Litar Pemasanya menggunakan               :
     gabungan Perintang dan Kapasitor                                        gabungan Pengaruh dan Kepasitor
     Beroperasi dalam frekuensi rendah.                                      Beroperasi pada frekuensi tinggi
                                                 1
 Pengayun Anjakan Fasa                  f =                                  Pengayun Hablur
 Pengayun Tetimbang Wein                      2πRC 6                         Pengayun Amstrong
                                                                             Pengayun Colpitts
                                                                             Pengayun Hartley

Pengayun Anjakan Fasa               Pengayun Tetimbang
     8.8 RINGKASAN :                                              Pengayun Hablur          Pengayun Amstrong


 Mempunyai 3                      Mempunyai kestabilan
 rangkaian perintang              frekuensi, herotan        Julat frekuensi lebar
 dan pemuat.                      keluaran rendah dan                                        Menggunakan
                                                            ( bergantung kepada
                                  kestabilan amplitiud.                                      gabungan
                                                            saiz hablur )
                                                            Sering digunakan                 Transformer untuk
 Mengunakan
                                                            dalam litar pemancar             menginjakkan fasa
 pemuat terpisah
                                                                                             sebanyak 1800
 untuk litar salun                 Pengayun Colpitts        dan penerima

 Menggunakan
 aruhan tersadap                   Pengayun Hartley
 untuk litar salun
PENGAYUN GELOMBANG SINUS   E1002 /
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                           E1002 /




 UJIKAN KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT
 SETERUSNYA………….DAN ……….
 SEMAKLAH JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN
 BERIKUTNYA. SELAMAT MENCUBA !!!!!!

 8a-1. Jelaskan pengertian Pengayun.
       ______________________________________________________________
       ______________________________________________________________
       ______________________________________________________________

 8a-2. Lengkapkan rajah blok Pengayun di bawah :




 8a-3. Senaraikan 3 perkara yang diperlukan supaya suatu pengayun dapat
       beroperasi.
        i. __________________ ii. _________________ iii. ___________________

 8a-4. Padan suaikan rajah-rajah berikut dengan keterangan yang berkaitan
       dengannya :

       KELAS PENGAYUN            JENIS-JENIS PENGAYUN        LITAR PEMASA


                                 PENGAYUN HABLUR
       PENGAYUN JENIS LC
                                 PENGAYUN ANJ. FASA

                                 PENGAYUN COLPITTS
      PENGAYUN JENIS RC
                                 PENGAYUN HARTLEY

                                 PENGAYUN AMSTRONG
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                   E1002 /




 Sila rujuk maklumbalas di bawah bagi mendapatkan jawapan pada aktiviti 8a.
 Sekiranya terdapat sebarang masalah, sila rujuk pensyarah anda …………….


 8a-1 . Pengayun ialah peranti yang boleh menukarkan voltan AT kepada voltan AU
        tanpa apa-apa sumber luar pada frekuensi tertentu.

 8a-2 . Rajah Blok Pengayun :
                                     PENGAYUN
             Masukan a.t                                    Keluaran a.u


 8a-3 . Tiga perkara yang diperlukan supaya pengayun beroperasi :
        i. Penguat          ii. Suapbalik           iii. Litar Penjanaan Frekuensi

 8a-4 .
          KELAS PENGAYUN            JENIS-JENIS PENGAYUN            LITAR PEMASA


                                    PENGAYUN HABLUR
          PENGAYUN JENIS LC
                                    PENGAYUN ANJ. FASA

                                    PENGAYUN COLPITTS
          PENGAYUN JENIS RC
                                    PENGAYUN HARTLEY

                                    PENGAYUN AMSTRONG




  Kita sudah sampai ke penghujung unit 8 , Sila ke bahagian Penilaian Kendiri untuk

                      aktiviti pengukuhan seterusnya………….
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                    E1002 /



                    PENILAIAN KENDIRI


  Bagaimana tahap pencapaian anda bagi unit ini? Mari kita uji kefahaman anda.
 Jawab dengan sebaik mungkin. Sekiranya terdapat sebarang masalah, rujuk pada
 pensyarah anda untuk penjelasan lanjut.


 8.1 .   Berikan takrifan pengayun.

 8.2 .   Namakan dua kelas pengayun yang terdapat dalam barangan pengguna.
         Lakarkan gambarajah bentuk gelombang mereka.

 8.3 .   Nyatakan tiga perkara yang diperlukan bagi membuat pengayun sentiasa
         beroperasi dan nyatakan fungsinya.

 8.4 .   Litar penjanaan frekuensi bagi pengayun terbahagi kepada dua, iaitu
         pengayun yang menjanakan frekuensi audio dan pengayun yang menjanakan
         frekuensi radio. Terangkan tentang kedua-duanya dan berikan contoh-contoh
         pengayun bagi kedua-dua kategori ini.

 8.5     Lukiskan litar pengayun amstrong dan terangkan kendaliannya.

 8.6     Satu pengayun Amstrong yang mempunyai gandaan penguatnya sebanyak
         75 telah berayun dengan sendirinya. Sekiranya kapasitor pada litar salunnya
         bernilai 50µA dan nisbah belitan di bahagian primer adalah ‘1’. Dapatkan
         frekuensi salun bagi litar ini.

 8.7     Lukiskan gambarajah litar pengayun Hartley, Colpitts, Anjakan Fasa dan
         Hablur.

 8.8     Terangkan perbezaan antara pengayun Colpitts dan pengayun Hartley.

 8.9     Lukiskan simbol kristal dan litar setara elektriknya.




                Penilaian Kendiri
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                     E1002 /

 8.10   Dengan merujuk kepada rajah 8.10a di bawah :
                                         Rs=40KΩ

                           R1=10KΩ
                                         -
                                                                     Vo
                                         +
                                             C1=0.01µA



                                     L1=1H    L2=4H
                    i.       Namakan jenis pengayun tersebut.
                    ii.      Kirakan frekuensi ayunan bagi litar tersebut.
                    iii.     Namakan komponen-komponen yang mempengaruhi
                             frekuensi ayunan.

 8.11   Merujuk kepada rajah 8.11a di bawah :
                                                               Vcc
                                                   Choke RF
                                   R1
                                                          C2
                              C1
                                                                          C1=0.001µF
                                                           L
                                                           15µF
                                   R2         R3          C3              C2=0.01µF



                    i.       Kirakan nilai frekuensi ayunan dan faktor suapbalik bagi
                             litar di atas.
                    ii.      Kirakan gandaan voltan, AV yang diperlukan oleh litar
                             untuk memulakan ayunan.
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                 E1002 /


                 MAKLUMBALAS
               PENILAIAN KENDIRI
 8.1 Pengayun adalah peranti yang boleh menukarkan voltan AT kepada voltan AU
     tanpa apa-apa sumber luar pada frekuensi yang tertentu.

 8.2    I. Pengayun harmonik - gelombang sinus.
       ii.Pengayun bukan harmonik - gelombang segi-empat, gelombang segi tiga

                            PENGAYUN
                            HARMONIK


                           Rajah 8.2a : Pengayun Harmonik
                         PENGAYUN BUKAN
                            HARMONIK



                           Rajah 8.2b : Pengayun Bukan Harmonik
 8.3   Semua litar pengayun asas terdiri daripada 3 bahagian :
                    i.    Penguat
                    iii.  Suapbalik
                    iv.   Litar Penjanaan Frekuensi

 8.4   Pengayun yang menjanakan frekuensi Audio : Pengayun Rangkaian RC
       ( Rintangan-Pemuat ). Ia adalah untuk menghasilkan isyarat berfrekuensi
       rendah dan sederhana.
       Contoh pengayun jenis RC ialah Pengayun Anjakan Fasa dan Pengayun
       Tetimbang Wein.

       Pengayun yang menjanakan frekuensi Radio : Pengayun Rangkaian LC
       ( Pengaruh-Pemuat ). Ia juga dikenali sebagai Litar Tangki. Ia adalah untuk
       menghasilkan isyarat berfrekuensi tinggi ( >1MHz ) dan biasanya ia
       menghasilkan frekuensi yang stabil.
       Contoh pengayun jenis LC ialah Pengayun Armstrong, Colpitts, Hartley
       dan Hablur.
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                           E1002 /



 8.5




                 Perintang R1, R2 dan R3 adalah bertujuan untuk memberikan
          voltan pincang kepada transistor. Kapasitor C1 dan C2 digunakan
          untuk memintaskan isyarat ulang alik. Adakah anda masih ingat
          tentang sambungan Tatarajah Pemancar Sepunya dalam penguat.
          Tatarajah ini akan memberikan beza fasa 180o terhadap isyarat
          keluaran.

          Oleh itu transformer Tr dipilih supaya menghasilkan anjakan fasa
          sebesar 180o untuk mendapatkan voltan suapbalik yang sefasa
          dengan masukan transistor. Biasanya nisbah belitan antara gegelung
          L1 dengan gegelung L2 diatur supaya hasil darab antara gandaan, A,
          dengan faktor suapbalik, β, ialah satu ( |Aβ| = 1 ).

                    1                1
 8.6       f =            =                   =
                 2π L 2C2   2π   ( 50µF )( 75) 21Hz
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                E1002 /

 8.7   Pengayun Colpitts :                   Pengayun Anjakan




       Pengayun Hartley




 8.8   Pengayun Colpitts menggunakan tapped capasitance dan Pengayun Hartley
       menggunakan tapped inductance.

 8.9




         Rajah 8.6a : Simbol       Rajah 8.6b : Litar Setara Elektrik
PENGAYUN GELOMBANG SINUS                                                  E1002 /

        Sila rujuk pensyarah anda untuk mendapatkan jawapan/ penjelasan yang

                           lebih lanjut………………..

More Related Content

What's hot

Karakteristik transistor
Karakteristik transistorKarakteristik transistor
Karakteristik transistorandhi_setyo
 
Penyearah Satu Fasa Tidak terkontrol
Penyearah Satu Fasa Tidak terkontrolPenyearah Satu Fasa Tidak terkontrol
Penyearah Satu Fasa Tidak terkontrolUniv of Jember
 
Analisa Dari Konverter Tiga Fasa Terkendali Jembatan Penuh
Analisa Dari Konverter Tiga Fasa Terkendali Jembatan PenuhAnalisa Dari Konverter Tiga Fasa Terkendali Jembatan Penuh
Analisa Dari Konverter Tiga Fasa Terkendali Jembatan PenuhUniv of Jember
 
Materi Elektrinika : Osilator
Materi Elektrinika : OsilatorMateri Elektrinika : Osilator
Materi Elektrinika : OsilatorYudi Hartawan
 
Penyearah Tiga Fasa Tidak Terkendali
Penyearah Tiga Fasa Tidak TerkendaliPenyearah Tiga Fasa Tidak Terkendali
Penyearah Tiga Fasa Tidak TerkendaliUniv of Jember
 
Osilator kelompok 6
Osilator kelompok 6Osilator kelompok 6
Osilator kelompok 6kemenag
 
Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2
Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2
Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2Samantars17
 
Unit 6 penyearah gelombang
Unit 6 penyearah gelombangUnit 6 penyearah gelombang
Unit 6 penyearah gelombangDedi Riwanto
 
Revisi karakteristik transistor andhi
Revisi karakteristik transistor andhiRevisi karakteristik transistor andhi
Revisi karakteristik transistor andhiandhisetyo
 
Osilator esmiyati (14708251059) & vina fitri yani r (14708251013)
Osilator esmiyati (14708251059) & vina fitri yani r (14708251013)Osilator esmiyati (14708251059) & vina fitri yani r (14708251013)
Osilator esmiyati (14708251059) & vina fitri yani r (14708251013)IPA 2014
 

What's hot (20)

Bu eka bab 7
Bu eka bab 7Bu eka bab 7
Bu eka bab 7
 
Karakteristik transistor
Karakteristik transistorKarakteristik transistor
Karakteristik transistor
 
Litar bekalan kuasa
Litar bekalan kuasaLitar bekalan kuasa
Litar bekalan kuasa
 
Penyearah Satu Fasa Tidak terkontrol
Penyearah Satu Fasa Tidak terkontrolPenyearah Satu Fasa Tidak terkontrol
Penyearah Satu Fasa Tidak terkontrol
 
Laporan praktikum elektronika
Laporan praktikum elektronikaLaporan praktikum elektronika
Laporan praktikum elektronika
 
Materi bab 3 hpf
Materi bab 3 hpfMateri bab 3 hpf
Materi bab 3 hpf
 
Analisa Dari Konverter Tiga Fasa Terkendali Jembatan Penuh
Analisa Dari Konverter Tiga Fasa Terkendali Jembatan PenuhAnalisa Dari Konverter Tiga Fasa Terkendali Jembatan Penuh
Analisa Dari Konverter Tiga Fasa Terkendali Jembatan Penuh
 
Materi Elektrinika : Osilator
Materi Elektrinika : OsilatorMateri Elektrinika : Osilator
Materi Elektrinika : Osilator
 
Penyearah Tiga Fasa Tidak Terkendali
Penyearah Tiga Fasa Tidak TerkendaliPenyearah Tiga Fasa Tidak Terkendali
Penyearah Tiga Fasa Tidak Terkendali
 
Transistor
TransistorTransistor
Transistor
 
Osilator kelompok 6
Osilator kelompok 6Osilator kelompok 6
Osilator kelompok 6
 
Bjt
BjtBjt
Bjt
 
Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2
Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2
Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2
 
bab 8
 bab 8 bab 8
bab 8
 
2 op amp
2 op amp2 op amp
2 op amp
 
Unit 6 penyearah gelombang
Unit 6 penyearah gelombangUnit 6 penyearah gelombang
Unit 6 penyearah gelombang
 
Bab 13 penguat transistor
Bab 13 penguat transistorBab 13 penguat transistor
Bab 13 penguat transistor
 
Osilator
OsilatorOsilator
Osilator
 
Revisi karakteristik transistor andhi
Revisi karakteristik transistor andhiRevisi karakteristik transistor andhi
Revisi karakteristik transistor andhi
 
Osilator esmiyati (14708251059) & vina fitri yani r (14708251013)
Osilator esmiyati (14708251059) & vina fitri yani r (14708251013)Osilator esmiyati (14708251059) & vina fitri yani r (14708251013)
Osilator esmiyati (14708251059) & vina fitri yani r (14708251013)
 

Viewers also liked (17)

Binaan pemuat dan proses cas nyahcas
Binaan pemuat dan proses cas nyahcasBinaan pemuat dan proses cas nyahcas
Binaan pemuat dan proses cas nyahcas
 
PENGENALAN TRANSISTOR
PENGENALAN TRANSISTORPENGENALAN TRANSISTOR
PENGENALAN TRANSISTOR
 
arus terus dan arus ulang-alik
arus terus dan arus ulang-alikarus terus dan arus ulang-alik
arus terus dan arus ulang-alik
 
Bekalan kuasa dc
Bekalan kuasa dcBekalan kuasa dc
Bekalan kuasa dc
 
Bab 7-litar-au
Bab 7-litar-auBab 7-litar-au
Bab 7-litar-au
 
Unit4
Unit4Unit4
Unit4
 
Elektronik t.2
Elektronik t.2Elektronik t.2
Elektronik t.2
 
Transistor
TransistorTransistor
Transistor
 
elektronik
elektronikelektronik
elektronik
 
Diode
DiodeDiode
Diode
 
fungsi-komponen dalam litar
fungsi-komponen dalam litarfungsi-komponen dalam litar
fungsi-komponen dalam litar
 
05 Homeostasis
05 Homeostasis05 Homeostasis
05 Homeostasis
 
Alat pengukuran
Alat pengukuranAlat pengukuran
Alat pengukuran
 
Motor Arus Terus (AT)
Motor Arus Terus (AT)Motor Arus Terus (AT)
Motor Arus Terus (AT)
 
Capacitors
CapacitorsCapacitors
Capacitors
 
Capacitance and capacitor
Capacitance and capacitorCapacitance and capacitor
Capacitance and capacitor
 
Capacitor
CapacitorCapacitor
Capacitor
 

Similar to Unit8[1]

Penguat tegangan bersama(ditanahkan)
Penguat tegangan bersama(ditanahkan)Penguat tegangan bersama(ditanahkan)
Penguat tegangan bersama(ditanahkan)Asta Wibawa
 
Revisi karakteristik transistor
Revisi karakteristik transistorRevisi karakteristik transistor
Revisi karakteristik transistorKurniawan Ya Tyo
 
Penguat Common Base PPT.pptx
Penguat Common Base PPT.pptxPenguat Common Base PPT.pptx
Penguat Common Base PPT.pptxIchsanLuga1
 
Adi prayoga presetasi
Adi prayoga presetasiAdi prayoga presetasi
Adi prayoga presetasiadiprayogaa
 
Penguat operasional
Penguat operasionalPenguat operasional
Penguat operasionalRahmaamin13
 
Rangakaian Arus searah
Rangakaian Arus searahRangakaian Arus searah
Rangakaian Arus searahtsamarul
 
Percobaan alat alat ukur
Percobaan alat alat ukurPercobaan alat alat ukur
Percobaan alat alat ukurTriaRizkiana
 
Tugas akhir alat ukur
Tugas akhir alat ukurTugas akhir alat ukur
Tugas akhir alat ukurRizki Annisa
 
Konsep dasar-listrik-c
Konsep dasar-listrik-cKonsep dasar-listrik-c
Konsep dasar-listrik-cfillaf
 
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisahIii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisahprayogo07
 

Similar to Unit8[1] (20)

Catu daya
Catu dayaCatu daya
Catu daya
 
Penguat tegangan bersama(ditanahkan)
Penguat tegangan bersama(ditanahkan)Penguat tegangan bersama(ditanahkan)
Penguat tegangan bersama(ditanahkan)
 
Percobaan II
Percobaan IIPercobaan II
Percobaan II
 
sak.pptx
sak.pptxsak.pptx
sak.pptx
 
Karakteristik transistor
Karakteristik transistorKarakteristik transistor
Karakteristik transistor
 
Revisi karakteristik transistor
Revisi karakteristik transistorRevisi karakteristik transistor
Revisi karakteristik transistor
 
Penguat Common Base PPT.pptx
Penguat Common Base PPT.pptxPenguat Common Base PPT.pptx
Penguat Common Base PPT.pptx
 
14008 6-377466573892
14008 6-37746657389214008 6-377466573892
14008 6-377466573892
 
Adi prayoga presetasi
Adi prayoga presetasiAdi prayoga presetasi
Adi prayoga presetasi
 
Resistordankapasitor 130331100431-phpapp02
Resistordankapasitor 130331100431-phpapp02Resistordankapasitor 130331100431-phpapp02
Resistordankapasitor 130331100431-phpapp02
 
Resistordankapasitor 130331100431-phpapp02
Resistordankapasitor 130331100431-phpapp02Resistordankapasitor 130331100431-phpapp02
Resistordankapasitor 130331100431-phpapp02
 
Penguat operasional
Penguat operasionalPenguat operasional
Penguat operasional
 
Bj tx
Bj txBj tx
Bj tx
 
Rangakaian Arus searah
Rangakaian Arus searahRangakaian Arus searah
Rangakaian Arus searah
 
Transistor ( Versi sumber lain )
Transistor ( Versi sumber lain )Transistor ( Versi sumber lain )
Transistor ( Versi sumber lain )
 
Percobaan alat alat ukur
Percobaan alat alat ukurPercobaan alat alat ukur
Percobaan alat alat ukur
 
Load flow1
Load flow1Load flow1
Load flow1
 
Tugas akhir alat ukur
Tugas akhir alat ukurTugas akhir alat ukur
Tugas akhir alat ukur
 
Konsep dasar-listrik-c
Konsep dasar-listrik-cKonsep dasar-listrik-c
Konsep dasar-listrik-c
 
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisahIii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
Iii. generator-arus-searah-berpenguat-terpisah
 

Unit8[1]

  • 1. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / u nit Mengetahui dan memahami litar-litar pengayun dan menyatakan ciri- cirinya. Melukis gambarajah blok pengayun Menyatakan keperluan litar pengayun Melukis litar pengayun Amstrong dan menerangkan kendaliannya. Mengira frekuensi ayunan pengayun Amstrong. Melukis gambarajah litar-litar pengayun Hartley, Colpitts, Anjakan Fasa ( RC ) dan Hablur. Membuat perbandingan di antara jenis-jenis pengayun tersebut.
  • 2. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / 8.0 PENGENALAN Sumber penjanaan isyarat yang asas bagi pelbagai aplikasi dalam litar elektronik ialah ' Pengayun '. Ia akan menukarkan isyarat AT kepada isyarat AU dan boleh menjanakan sebarang nilai frekuensi yang diperlukan oleh litar. Dalam unit sebelum ini anda telah didedahkan tentang litar penguat. Kebanyakkan penguat boleh ditukarkan kepada pengayun sekiranya beberapa syarat dipenuhi. Dalam unit ini pula, kita akan melihat beberapa jenis sambungan litar pengayun asas yang sering digunapakai dalam barangan pengguna. Sudahkah anda bersedia ? Jika sudah, mari kita teruskan pembelajaran kita berhubung dengan pengayun : 8.1 GAMBARAJAH BLOK PENGAYUN : Pengayun adalah peranti yang boleh menukarkan voltan AT kepada voltan AU tanpa apa-apa sumber luar pada frekuensi yang tertentu . ( Rujuk rajah 8.1a di bawah ) Masukan at PENGAYUN Keluaran au Rajah 8.1 : Rajah blok asas pengayun Pengayun terbahagi kepada 2 kelas bergantung kepada bentuk gelombang yang dikeluarkan iaitu : i. Pengayun harmonik - gelombang sinus. ii. Pengayun bukan harmonik - gelombang segi-empat, gelombang segi tiga dll.
  • 3. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / ( Rujuk rajah 8.1b dan 8.1c di sebelah untuk penerangan lanjut ) PENGAYUN HARMONIK Rajah 8.2 : Pengayun Harmonik PENGAYUN BUKAN HARMONIK Rajah 8.3 : Pengayun Bukan Harmonik Pada masa sekarang, litar digital banyak digunakan dalam barangan pengguna dan disebabkan litar ini memerlukan pemasaan, pengayun bukan harmonik menjadi peranti yang amat penting. Dalam unit ini kita akan banyak membincangkan tentang pengayun yang menghasilkan isyarat sinus sahaja. 8.2 KEPERLUAN LITAR PENGAYUN : Semua litar pengayun asas terdiri daripada 3 bahagian : i. Penguat ii. Suapbalik iii. Litar Penjanaan Frekuensi ( Rujuk rajah 8.2a di bawah ) PENGUAT keluaran LITAR PENJANAAN SUAPBALIK FREKUENSI Rajah 8.4 : Rajah blok asas Pengayun
  • 4. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / 8.2.1 Penguat Konsep penguat dalam pengayun adalah sama dengan penguat yang diterangkan dalam unit 6 dan unit 7. Diharap anda masih lagi mengingati konsep ini. Litar penguat memerlukan sumber bekalan kuasa a.t untuk memincang transistor. Sebelum ini diterangkan bahawa pengayun memerlukan bekalan kuasa a.t untuk menghasilkan keluaran. Sebenarnya bekalan kuasa a.t yang dimaksudkan ialah bekalan kuasa a.t yang diberikan kepada penguat. 8.2.2 Suapbalik Suapbalik ialah keadaan dimana sebahagian daripada isyarat keluaran dibekalkan semula ke bahagian masukan. Oleh sebab pengayun tidak mempunyai isyarat masukan, maka isyarat suapbalik merupakan isyarat masukan bagi penguat dalam litar pengayun. Terdapat 2 prinsip suapbalik iaitu suapbalik negatif dan suapbalik positif. Pengayun menggunakan prinsip suapbalik positif. Rajah 8.5 di bawah menunjukkan rajah blok asas bagi sistem suapbalik yang biasa digunakan: Vo Vi Ve PENGUAT AV keluaran Vf β Rajah 8.5: Rajah blok asas Suapbalik β = faktor suapbalik Vf = βVo atau AβVe Vo A Af = = ………rumus untuk mendapatkan gandaan Vi 1 - Aβ penguat dengan suapbalik positif
  • 5. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / Dalam konsep pengayun, Ia tidak memerlukan voltan masukan, jadi rumus pada bahagian masukan Vi =0. Ini bermaksud nilai pembawah pada rumus | 1 - Aβ | harus menjadi sifar atau | Aβ | = 1. Cuba kita perhatikan beberapa keadaan di bawah : i. Jika | Aβ | = 1 …….. nilai Vf = AβVe akan menjadi Vf = ( 1 )Ve atau Vf = Ve. Ini bermaksud voltan suapbalik akan sama dengan voltan masukan ke penguat. Pada Keadaan inilah pengayun akan beroperasi dengan baik ataupun isyarat masukan akan sentiasa berayun. ( rujuk rajah 8.6 di bawah ) t Rajah 8.6: Keadaan | Aβ | = 1 ii. Jika | Aβ | < 1………Contoh : Sekiranya nilai | Aβ | = 0.5 …. 1 (kecil dari 1). Maka Vf = Ve . Ini 2 bermaksud voltan suapbalik akan menjadi semakin kecil dari voltan masukan ke penguat. Pada keadaan ini voltan keluaran akan berkurang dan hilang dalam beberapa kitar kerana voltan suapbalik tidak cukup besar untuk mengekalkan voltan keluaran. ( Rujuk rajah 8.7 di bawah ) t Rajah 8.7: Keadaan | Aβ | < 1
  • 6. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / iii. Jika | Aβ | > 1 …………….contoh : sekiranya | Aβ | = 2 maka Vf = 2Ve. Ini bermaksud voltan suapbalik akan menjadi semakin besar dari voltan masukan ke penguat. Pada keadaan ini voltan keluaran akan menjadi semakin besar sehingga sampai ke satu tahap dimana ia akan mencapai keadaan tepuan dan terpotong. ( Rujuk rajah 8.8 di bawah ) t Rajah 8.8: Keadaan | Aβ | > 1 • secara praktik : Apabila bekalan kuasa dihidupkan isyarat hingar yang bernilai kecil akan wujud pada berbagai frekuensi. Isyarat ini dibesarkan dan memacu rangkaian suapbalik yang terdiri dari ' litar penjanaan frekuensi ' ( litar salun ). Tetapi hanya isyarat yang mempunyai frekuensi yang sama dengan frekuensi salun sahaja yang disuapbalik ke bahagian masukan. • Keadaan ini akan dijelaskan dalam input mengenai ' Litar Penjanaan Frekuensi ' di bawah. Mari kita lihat input selanjutnya 8.2.3 Litar Penjanaan Frekuensi . Isyarat suapbalik dan penguat tidak boleh memastikan ayunan, Ia memerlukan bahagian kawalan / penjanaan frekuensi. Ia biasanya ditempatkan dalam bahagian suapbalik. Umumnya Litar Penjanaan frekuensi bagi pengayun dalam barangan pengguna terbahagi kepada dua iaitu :
  • 7. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / i. Pengayun yang menjanakan frekuensi Audio : Pengayun Rangkaian RC ( Rintangan-Pemuat ). Ia adalah untuk menghasilkan isyarat berfrekuensi rendah dan sederhana. Contoh pengayun jenis RC ialah Pengayun Anjakan Fasa dan Pengayun Tetimbang Wein. ii. Pengayun yang menjanakan frekuensi Radio : Pengayun Rangkaian LC ( Pengaruh-Pemuat ). Ia juga dikenali sebagai Litar Tangki. Ia adalah untuk menghasilkan isyarat berfrekuensi tinggi ( >1MHz ) dan biasanya ia menghasilkan frekuensi yang stabil. Contoh pengayun jenis LC ialah Pengayun Armstrong, Colpitts, Hartley dan Hablur. 8.2.31 Litar Tangki Litar tangki ( rangkaian LC ) digunakan sebagai litar untuk menghasilkan ayunan. Mari kita perhatikan bagaimana kendalian litar tangki ini ( Rujuk rajah 8.2f - 8.2h di bawah ): Dengan merujuk rajah 8.9 : Apabila suis S disambung ke A B terminal A. Kapasitor akan dicas oleh bateri. + S Kapasitor akan menyimpan cas elektrik diantara plet negatif dan positifnya. Rajah 8.9 Runtuhan akan mengekalkan Dengan merujuk rajah 8.10 : pengaliran pengaliran arus dalam Kapasitor sekarang akan dicaskan Apabila suis S disambung ke terminal semula dan bertindakkapasitor akan arah yang sama dan sebagai s s B. Kapasitor akan membuang cas dicas semula untuk litar ini. dengan punca kuasa tetapi kali ini menerusi L. Arus yang mengalir + kutub yang berbeza. Kapasitor akan membuang cas melalui L akan menghasilkan medan melalui L semula tetapi dalam arah + magnet pada L. Apabila kapasitor ( Rujuk rajah 8.11 ) yang berlawanan dengan yang telah selesai membuang cas, medan pertama tadi. magnet pada L akan runtuh. s Medan magnet akan terbina semula pada L. Apabila kapasitor Rajah 8.11 Rajah 8.10 selesai membuang cas, medan + magnet akan runtuh semula dan mengecas kapasitor semula. (Rujuk rajah 8.12) Rajah 8.12
  • 8. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / Proses pertukaran tenaga dari kapasitor ke induktor akan berulang sehingga tenaga tersebut hilang menjadi haba. Bentuk gelombang yang terjana pada litar tangki dapat dilihat dalam rajah 8.13 di bawah : Gelombang ini disebut sebagai gelombang sinus lembab. t Rajah 8.13: Gelombang Sinus Lembab Sebelum ini ada disebut beberapa contoh pengayun dalam penjana frekuensi RC dan LC. Mari kita lihat secara lanjut mengenai pengayun-pengayun tersebut: Pengayun RC Pengayun LC - Pengayun Anjakan Fasa - Pengayun Amstrong - Pengayun Tetimbang - Pengayun Colpitts Wein. - Pengayun Hartley - Pengayun Hablur 8.3 PENGAYUN AMSTRONG DAN KENDALIANNYA : 8.3.1 Sambungan Litar :
  • 9. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / Rajah 8.14 : Litar Pengayun Amstrong 8.3.2 Kendalian Litar : Perintang R1, R2 dan R3 adalah bertujuan untuk memberikan voltan pincang kepada transistor. Kapasitor C1 dan C2 digunakan untuk memintaskan isyarat ulang alik. Adakah anda masih ingat tentang sambungan Tatarajah Pemancar Sepunya dalam penguat. Tatarajah ini akan memberikan beza fasa 180o terhadap isyarat keluaran. Oleh itu transformer Tr dipilih supaya menghasilkan anjakan fasa sebesar 180o untuk mendapatkan voltan suapbalik yang sefasa dengan masukan transistor. Biasanya nisbah belitan antara gegelung L1 dengan gegelung L2 diatur supaya hasil darab antara gandaan, A, dengan faktor suapbalik, β, ialah satu ( |Aβ| = 1 ). Contohnya, jika gandaan penguat ialah 10, nisbah belitan mestilah 1 : 10 . A β = 10 x 0.1 = 1 8.3.3 Frekuensi Ayunan : Frekuensi ayunan ditentukan oleh litar L2.C2 yang diberikan oleh : 1 f = 2π L 2C2 contoh pengiraan :
  • 10. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / Dengan merujuk kepada litar di rajah 8.3a : Sekiranya nisbah belitan diantara transformer ialah 1:20 dan kapasitor yang digunakan pada litar salun ialah 50µH. Dapatkan frekuensi salun bagi litar ini. 1 f = 2π L2C2 1 f = 2π (10 )( 50µF ) = 7.14Hz 8.4 PENGAYUN COLPITTS DAN KENDALIANNYA : 8.4.1 Sambungan Litar : Pengayun Colpitts menggunakan 2 kapasitor dan 1 induktor pada litar penjanaan frekuensinya. Rujuk Rajah 8.15 di bawah :
  • 11. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / Rajah 8.15 : Pengayun Colpitts 8.4.2 Kendalian Litar : Cuba anda perhatikan pada litar 8.4a di atas. Transistor dan Perintang R1, R2, R3 dan R4 adalah gabungan litar Penguat ( Penguat Pengeluar Sepunya Teknik Pincang Pembahagi Voltan ). Kapasitor C3 dan C4 digunakan untuk memintas isyarat ulang alik ke bumi. Penguat akan memberikan beza fasa 180o terhadap isyarat keluaran. Litar LC dalam gelung suapbalik akan menghasilkan anjakan fasa sebesar 1800. Jadi voltan suapbalik akan menjadi sefasa dengan voltan masukan pada transistor. 8.4.3 Frekuensi Ayunan : Frekuensi ayunan bagi litar tangki L1, C1 dan C2 adalah seperti di bawah : 1 f = 2π LCT
  • 12. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / Oleh kerana sambungan C1 dan C2 pada litar tangki adalah bersiri, maka : C .C CT = 1 2 C1 + C2 Pengayunan akan berlaku apabila faktor suapbalik (β) diberikan : Vf X C1 C2 β= = = Vout X C 2 C1 Adakah anda masih ingat bahawa untuk mematikan pengayun berlaku, | Aβ | harus sama dengan 1. Jadi Gandaan Voltan penguat mesti : C AV = 1 C2 Untuk memastikan pengayunan bermula sendiri : C1 AV > C2 8.5 PENGAYUN HARTLEY DAN KENDALIANNYA : 8.5.1 Sambungan Litar : Litarnya adalah lebih menyerupai Pengayun Colpitts, tetapi ia menggunakan ' Tapped Inductance' . Rujuk rajah 8.16 :
  • 13. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / Rajah 8.16 : Pengayun Hartley 8.5.2 Kendalian Litar : Kendalian litarnya juga menyerupai kendalian litar Pengayun Colpitts. ( Rujuk kendalian Litar Pengayun Colpitts ) 8.5.3 Frekuensi Ayunan : Rumus untuk mendapatkan frekuensi salun bagi litar ialah : 1 fr = 2π CLT Oleh sebab kapasitor dalam litar tangki di sambung secara siri, maka : LT = L1 + L2 Pengayunan berlaku apabila faktor suapbalik (β) diberikan ; V L β= f = 1 Vout L2 Dan syarat bagi pengayunan berlaku adalah | Aβ | = 1 L AV = 2 L1 Oleh itu untuk memastikan pengayunan bermula sendiri:
  • 14. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / C1 AV > C2 8.6 PENGAYUN HABLUR : Pengayun yang paling stabil dan tepat sekali menggunakan hablur piezoelektrik dalam litar suapbalik. Apabila voltan ulang alik dikenakan pada hablur ini, getaran mekanik terjadi dan getaran ini mempunyai frekuensi salun semula jadi yang bergantung kepada ketebalan hablur. Untuk mendapatkan frekuensi yang tinggi hablur haruslah semakin nipis. Sifat elektrik hablur dapat dinyatakan dengan litar salun dalam rajah 8.17. Induktan Lh mewakili kesetaraan elektrik bagi jisim hablur. Kapasitan, Ch mewakili kekenyalan hablur, rintangan Rh mewakili geseran dalam struktur hablur. kapasitor Cm mewakili kapasitan bekas hablur dimuatkan. Rajah 8.17 : Simbol Rajah 8.18 : Litar Setara Elektrik Ia mempunyai dua frekuensi salun. Frekuensi yang pertama dihasilkan oleh litar siri Rh-Lh-Ch . Frekuensi kedua berlaku apabila komponen siri sama dengan reaktan, Cm. 8.6.1 Sambungan Litar : z Salun Selari Salun Siri f f1 f2 Rajah 8.19 : Pengayun Hablur
  • 15. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / 8.6.2 Frekuensi Ayunan : Salun Siri : 1 f1 = 2π LhCh Salun Selari : 1 f2 = 2π LmC Cm .Ch C= Cm + Ch 8.7 PENGAYUN ANJAKAN FASA ( RC ): Pengayun Anjakan Fasa terdiri dari amplifier dan rangkaian suapbalik dengan tiga litar RC ( seperti ditunjukkan dalam rajah 8.7a) : 8.7.1 Sambungan Litar :
  • 16. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / PENGAYUN Menukarkan AT ke voltan AU Ia mempunyai penguat, litar Pemasaan dan suapbalik positif. Syarat untuk memastikan ia berayun secara sendiri : i. |Aβ|=1 ii. Bezafasa = 0O Dikelaskan Rajah 8.20 : Pengayun kepada 2 kategori Anjakan Fasa Pengayun Bukan Harmonik Pengayun Harmonik 8.7.2 Kendalian Litar : Menghasilkan gelombang bukan Menghasilkan gelombang Sinus sinus seperti Gerigi, Segiempat dll Isyarat keluaran dari amplifier berbeza fasa sebanyak 180 o dengan isyarar masukan. Untuk menghasilkan isyarat suapbalik positif, isyarat keluaran perlu dianjakkan fasa sebanyak 1800 supaya sefasa dengan Dikelaskan kepada 2 jenis mengikut komponen pada litar Pemasaan masukan. Rangkaian RC dapat menghasilkan anjakan fasa sebanya 180o dimana setiapa satu rangkaian RC akan menganjakan fasa 0 Pengayun sebanyak 90 . Jenis RC Pengayun Jenis LC Litar Pemasanya menggunakan 8.7.3 Frekuensi Ayunan Litar Pemasanya menggunakan : gabungan Perintang dan Kapasitor gabungan Pengaruh dan Kepasitor Beroperasi dalam frekuensi rendah. Beroperasi pada frekuensi tinggi 1 Pengayun Anjakan Fasa f = Pengayun Hablur Pengayun Tetimbang Wein 2πRC 6 Pengayun Amstrong Pengayun Colpitts Pengayun Hartley Pengayun Anjakan Fasa Pengayun Tetimbang 8.8 RINGKASAN : Pengayun Hablur Pengayun Amstrong Mempunyai 3 Mempunyai kestabilan rangkaian perintang frekuensi, herotan Julat frekuensi lebar dan pemuat. keluaran rendah dan Menggunakan ( bergantung kepada kestabilan amplitiud. gabungan saiz hablur ) Sering digunakan Transformer untuk Mengunakan dalam litar pemancar menginjakkan fasa pemuat terpisah sebanyak 1800 untuk litar salun Pengayun Colpitts dan penerima Menggunakan aruhan tersadap Pengayun Hartley untuk litar salun
  • 18. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / UJIKAN KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SETERUSNYA………….DAN ………. SEMAKLAH JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA. SELAMAT MENCUBA !!!!!! 8a-1. Jelaskan pengertian Pengayun. ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ 8a-2. Lengkapkan rajah blok Pengayun di bawah : 8a-3. Senaraikan 3 perkara yang diperlukan supaya suatu pengayun dapat beroperasi. i. __________________ ii. _________________ iii. ___________________ 8a-4. Padan suaikan rajah-rajah berikut dengan keterangan yang berkaitan dengannya : KELAS PENGAYUN JENIS-JENIS PENGAYUN LITAR PEMASA PENGAYUN HABLUR PENGAYUN JENIS LC PENGAYUN ANJ. FASA PENGAYUN COLPITTS PENGAYUN JENIS RC PENGAYUN HARTLEY PENGAYUN AMSTRONG
  • 19. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / Sila rujuk maklumbalas di bawah bagi mendapatkan jawapan pada aktiviti 8a. Sekiranya terdapat sebarang masalah, sila rujuk pensyarah anda ……………. 8a-1 . Pengayun ialah peranti yang boleh menukarkan voltan AT kepada voltan AU tanpa apa-apa sumber luar pada frekuensi tertentu. 8a-2 . Rajah Blok Pengayun : PENGAYUN Masukan a.t Keluaran a.u 8a-3 . Tiga perkara yang diperlukan supaya pengayun beroperasi : i. Penguat ii. Suapbalik iii. Litar Penjanaan Frekuensi 8a-4 . KELAS PENGAYUN JENIS-JENIS PENGAYUN LITAR PEMASA PENGAYUN HABLUR PENGAYUN JENIS LC PENGAYUN ANJ. FASA PENGAYUN COLPITTS PENGAYUN JENIS RC PENGAYUN HARTLEY PENGAYUN AMSTRONG Kita sudah sampai ke penghujung unit 8 , Sila ke bahagian Penilaian Kendiri untuk aktiviti pengukuhan seterusnya………….
  • 20. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / PENILAIAN KENDIRI Bagaimana tahap pencapaian anda bagi unit ini? Mari kita uji kefahaman anda. Jawab dengan sebaik mungkin. Sekiranya terdapat sebarang masalah, rujuk pada pensyarah anda untuk penjelasan lanjut. 8.1 . Berikan takrifan pengayun. 8.2 . Namakan dua kelas pengayun yang terdapat dalam barangan pengguna. Lakarkan gambarajah bentuk gelombang mereka. 8.3 . Nyatakan tiga perkara yang diperlukan bagi membuat pengayun sentiasa beroperasi dan nyatakan fungsinya. 8.4 . Litar penjanaan frekuensi bagi pengayun terbahagi kepada dua, iaitu pengayun yang menjanakan frekuensi audio dan pengayun yang menjanakan frekuensi radio. Terangkan tentang kedua-duanya dan berikan contoh-contoh pengayun bagi kedua-dua kategori ini. 8.5 Lukiskan litar pengayun amstrong dan terangkan kendaliannya. 8.6 Satu pengayun Amstrong yang mempunyai gandaan penguatnya sebanyak 75 telah berayun dengan sendirinya. Sekiranya kapasitor pada litar salunnya bernilai 50µA dan nisbah belitan di bahagian primer adalah ‘1’. Dapatkan frekuensi salun bagi litar ini. 8.7 Lukiskan gambarajah litar pengayun Hartley, Colpitts, Anjakan Fasa dan Hablur. 8.8 Terangkan perbezaan antara pengayun Colpitts dan pengayun Hartley. 8.9 Lukiskan simbol kristal dan litar setara elektriknya. Penilaian Kendiri
  • 21. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / 8.10 Dengan merujuk kepada rajah 8.10a di bawah : Rs=40KΩ R1=10KΩ - Vo + C1=0.01µA L1=1H L2=4H i. Namakan jenis pengayun tersebut. ii. Kirakan frekuensi ayunan bagi litar tersebut. iii. Namakan komponen-komponen yang mempengaruhi frekuensi ayunan. 8.11 Merujuk kepada rajah 8.11a di bawah : Vcc Choke RF R1 C2 C1 C1=0.001µF L 15µF R2 R3 C3 C2=0.01µF i. Kirakan nilai frekuensi ayunan dan faktor suapbalik bagi litar di atas. ii. Kirakan gandaan voltan, AV yang diperlukan oleh litar untuk memulakan ayunan.
  • 22. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / MAKLUMBALAS PENILAIAN KENDIRI 8.1 Pengayun adalah peranti yang boleh menukarkan voltan AT kepada voltan AU tanpa apa-apa sumber luar pada frekuensi yang tertentu. 8.2 I. Pengayun harmonik - gelombang sinus. ii.Pengayun bukan harmonik - gelombang segi-empat, gelombang segi tiga PENGAYUN HARMONIK Rajah 8.2a : Pengayun Harmonik PENGAYUN BUKAN HARMONIK Rajah 8.2b : Pengayun Bukan Harmonik 8.3 Semua litar pengayun asas terdiri daripada 3 bahagian : i. Penguat iii. Suapbalik iv. Litar Penjanaan Frekuensi 8.4 Pengayun yang menjanakan frekuensi Audio : Pengayun Rangkaian RC ( Rintangan-Pemuat ). Ia adalah untuk menghasilkan isyarat berfrekuensi rendah dan sederhana. Contoh pengayun jenis RC ialah Pengayun Anjakan Fasa dan Pengayun Tetimbang Wein. Pengayun yang menjanakan frekuensi Radio : Pengayun Rangkaian LC ( Pengaruh-Pemuat ). Ia juga dikenali sebagai Litar Tangki. Ia adalah untuk menghasilkan isyarat berfrekuensi tinggi ( >1MHz ) dan biasanya ia menghasilkan frekuensi yang stabil. Contoh pengayun jenis LC ialah Pengayun Armstrong, Colpitts, Hartley dan Hablur.
  • 23. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / 8.5 Perintang R1, R2 dan R3 adalah bertujuan untuk memberikan voltan pincang kepada transistor. Kapasitor C1 dan C2 digunakan untuk memintaskan isyarat ulang alik. Adakah anda masih ingat tentang sambungan Tatarajah Pemancar Sepunya dalam penguat. Tatarajah ini akan memberikan beza fasa 180o terhadap isyarat keluaran. Oleh itu transformer Tr dipilih supaya menghasilkan anjakan fasa sebesar 180o untuk mendapatkan voltan suapbalik yang sefasa dengan masukan transistor. Biasanya nisbah belitan antara gegelung L1 dengan gegelung L2 diatur supaya hasil darab antara gandaan, A, dengan faktor suapbalik, β, ialah satu ( |Aβ| = 1 ). 1 1 8.6 f = = = 2π L 2C2 2π ( 50µF )( 75) 21Hz
  • 24. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / 8.7 Pengayun Colpitts : Pengayun Anjakan Pengayun Hartley 8.8 Pengayun Colpitts menggunakan tapped capasitance dan Pengayun Hartley menggunakan tapped inductance. 8.9 Rajah 8.6a : Simbol Rajah 8.6b : Litar Setara Elektrik
  • 25. PENGAYUN GELOMBANG SINUS E1002 / Sila rujuk pensyarah anda untuk mendapatkan jawapan/ penjelasan yang lebih lanjut………………..