Mengenal Kristal Frekwensi

Kristal frekwensi atau sering disebut dengan Kristal kwarsa yakni komponen/part elektronik yang berfungsi sebagai resonator dan memiliki frekwensi resonansi tertentu dalam range yang sangat sempit.  Frekwensi resonansi kristal frekwensi itu dicantumkan di tubuh logam kristal dalam bentuk goresan pena angka-angka.
Kristal frekwensi dipakai di aneka macam rangkaian analog yang kritis terhadap kestabilan frekwensi menyerupai pada pemancar-pemancar radio CB, rangkaian pengurai warna pada chroma TV, filter-filter frekwensi dan lain-lain.  Ia juga dipakai pada rangkaian-rangkaian digital yang mempersyaratkan kestabilan timing yang ketat menyerupai jam digital, komputer, printer, eksternal modem dan lain-lain.
Kristal frekwensi dibentuk dari materi kwarsa (kwartz) dengan irisan ketipisan yang diperhitungkan dengan sangat teliti.  Ketipisan lapisan kristal memilih frekwensi resonansi yang dihasilkan, semakin tipis maka semakin tinggi frekwensi resonansinya.  Akan tetapi alasannya yakni ketipisan kristal ada batasnya, maka frekwensi yang dihasilkan pun ada batasnya pula.  Kristal frekwensi hanya tersedia untuk frekwensi sampai beberapa puluh MHz.  Untuk frekwensi yang lebih tinggi lagi biasanya diterapkan tekhnik penggandaan frekwensi sampai beberapa kali lipat.
Dalam konstruksinya, kristal frekwensi terdiri dari dua elektroda yang mengapit selapisan irisan kristal kwarsa di dalam casing yang solid.  Dua elektroda berfungsi sebagai pemungut tegangan atau sinyal listrik, sekaligus sebagai penyalur getaran-getaran listrik yang dihasilkan kristal.  Dua elektroda pada kristal frekwensi ini tidak memiliki ketentuan polaritas tegangan (positif atau negatif) sehingga dalam pemasangannya sanggup secara bebas.

Kristal frekwensi dibentuk untuk dimanfaatkan efek piezo-elektrik yang ada padanya.
Apabila pada kedua elektroda kristal diberi tegangan listrik, maka fisik lapisan kristal akan mengalami perubahan. Perubahan fisik ini secara otomatis akan menimbulkan perubahan listrik balik.  Apabila contohnya perubahan listrik balik ini ditangkap dan dikuatkan oleh transistor di dalam suatu rangkaian osilator, maka akan dihasilkan getaran listrik.  Getaran listrik ini diumpan-balikkan kepada kristal, maka jadinya yakni didapatkan getaran listrik yang terus-menerus (tidak surut) dengan frekwensi yang terfokus kepada frekwensi resonansi kristal.

Kristal frekwensi dan rangkaian L-C deret.
Ketika beresonansi, sebuah kristal frekwensi menyerupai dengan sebuah rangkaian L-C deret (induktor L dan kondensator C yang dirangkai secara seri).
Rangkaian L-C deret memiliki frekwensi resonansi sebesar :
1 / 2π√(L.C).
Dan sifat-sifat LC deret dua kutub yakni :

• Meluluskan hanya frekwensi resonansi
• Semua frekwensi selain frekwensi resonansi akan dihambat (tidak diluluskan).

Kristal frekwensi memiliki sifat-sifat itu namun ada beberapa kelebihan kristal frekwensi dibanding rangkaian L-C deret biasa, di antaranya yakni :

• Faktor Q (kwalitas) yang sangat tinggi.  Dengan tingginya faktor Q frekwensi resonansi yang dihasilkan memiliki jalur yang sangat sempit.  Ketika kristal difungsikan sebagai filter, maka ia akan bertindak sebagai filter yang sangat selektif.
• Kestabilan frekwensi yang tinggi.  Perubahan-perubahan tegangan suplai rangkaian mudah tidak mensugesti frekwensi yang dihasilkan oleh kristal.
• Koefisien suhu yang sangat kecil.  Panas pada ruangan atau pada komponen lain yang berada di erat kristal tidak mensugesti kinerja kristal.
• Casing yang terbungkus logam yang sanggup dihubungkan ke ground menjadi “shield” (pelindung) yang menambah kesempurnaan performa secara keseluruhan.

Happy learning!

Share this post