Sinyal Sinusoidal

Merupakan salah satu jenis sinyal yang dikenal populer saat ini, dengan contohnya adalah sinyal listrik yang keluar dari colokan listrik yang terdapat di dinding rumah-rumah. Sebagai contoh, jika ada seseorang yang mengatakan "ambil sinyal sebesar 100mV dengan frekuensi 1kHz!", hal ini berarti adalah sinyal yang dimaksudkan merupakan sinyal bergelombang sinus. Secara matematika, sinyal sinus(oidal) dapat diketahui besarnya dengan menggunakan rumus sbb

V = A sin 2π f t    (1)

Dimana :

• A = Amplitudo
• f = besarnya frekuensi (Hz)

Akan tetapi, pada beberapa kesempatan, sinyal sinus memiliki tambahan informasi waktu t = 0 dan terdapat suatu nilai fase φ sehingga rumusan di atas menjadi:

V = A sin (2π f t + φ)    (2)

Selanjutnya, gelombang sinyal sinus memiliki bentuk seperti pada gambar di bawah ini:

Sinyal sinus dan keterangan informasinya| sumber : en.wikipedia.org

Variasi lainnya dari bentuk rumusan sinyal sinus adalah menggunakan format frekuensi angular yakni:

V = A sin ω t      (3)

Dimana ω merupakan frekuensi angular yang memiliki satuan radian per detik. Perlu diperhatikan bahwa ω memiliki besar yang sama dengan 2π f. Manfaat lain yang terdapat pada sinyal sinus adalah bahwa sinyal ini merupakan solusi-solusi dari persamaan diferensial linear tertentu yang mana digunakan untuk menggambarkan banyak fenomena di alam, yang mana salah satunya adalah rangkaian (listrik) linear. Sebuah rangkaian linear memiliki sifat yang unik pada luaran (output)nya, ketika rangkaian tersebut digerakkan oleh dua macam sinyal sebagai inputnya, maka yang menjadi luarannya adalah perjumlahan dari dua macam sinyal tersebut.   

Katakanlah jika O(A) merupakan sinyal keluaran dengan input A, kemudian rangkaian yang digunakan adalah jenis rangkaian linear, maka O(A+B) = O(A) + O(B). Sebuah rangkaian linear yang digerakkan oleh sinyal sinus, tentunya akan memiliki respon dalam bentuk sinyal sinus pula, meskipun pada kenyataannya adalah fase dan amplitudonya berubah. Kemudian, untuk menggambarkan sifat dan perilaku dari rangkaian berdasarkan respon frekuensinya, caranya adalah mengubah nilai amplitudo gelombang sinus tersebut yang merupakan bentuk fungsi dari frekuensi.    

Frekuensi gelombang sinus umumnya memiliki rentang frekuensi antara beberapa hertz s.d bebrapa mega hertz. Sinyal dengan frekuensi yang bernilai kecil, < 0.0001 Hz atau lebih kecil lagi, dapat dibangkitkan dengan menggunakan rangkaian yang dirancang khusus dan spesifik. Sedangkan sinyal dengan frekuensi > 2000MHz, tetap dapat dibangkitkan/dibuat, hanya saja perlu memerhatikan jalur-jalur yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal tersebut. Di atas rentang 2000MHz, kita sudah memasuki rentang gelombang mikro (microwave), yang mana kabel-kabel sudah tidak digunakan lagi dan hanya menggunakan waveguide dengan model stripline.

Sumber utama didapatkan dari buku The Art of Electronics karangan Horowitz.