elektro+pemancar fm.pdf

download elektro+pemancar fm.pdf

of 43

Transcript of elektro+pemancar fm.pdf

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    1/43

    ABSTRAK 

    M. Kasirin Jamain. 2006. Pemancar FM Dengan Osilator PLL (Phase 

    Lock Loop ). Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas negeri

    Semarang.

    Tujuan dari pemancar FM (Frekuensi Modulasi) adalah untuk merubah

    satu atau lebih sinyal input yang berupa frekuensi audio (AF) menjadi gelombangtermodulasi dalam sinyal RF (Radio Frekuensi) yang dimaksudkan sebagai output

    daya yang kemudian diumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan. Dalam bentuk sederhana dapat dipisahkan atas modulator FM dan sebuah power 

    amplifier RF dalam satu unit. Kestabilan frekuensi dari osilator  direct  FM tidak cukup bagus, untuk itu dibutuhkan  Phase Lock Loop  (PLL) yang menggunakan

    sebuah kristal osilator stabil sebagai frekuensi referensi. Simpal pengunci fasa[ phase-locked loop (PLL)] adalah simpal umpan balik dengan alat pendeteksi

    fasa, penapis pelewat rendah, penguat dan osilator yang dikendalikan tegangan

    [voltage contrroled oscilator  (VCO)]. Pengangkatan judul “PEMANCAR FM

    DENGAN OSILATOR PLL (PHASE LOCKED LOOP)”, karena melihat betapa

     pentingnya sifat dari PLL ini dimanfaatkan untuk membentuk suatu sistem yang

    dapat menghasilkan frekuensi keluaran yang stabil dengan membandingkan beda

    fasa antara frekuensi referensi yang sangat stabil dengan keluaran yang di

    umpanbalikkan.

    Daya yang dihasilkan pesawat pemancar FM ini sebesar 0.5 Watt, daya

     pancar mencapai jarak ± 400 meter menggunakan antena groundplane 5/8 , dan

    kabel transmisi menggunakan kabel merk Belden tipe 50, dengan ketinggian

    antena sekitar 5 Meter dari permukaan tanah.Sistem pemancar FM dengan osilator PLL ini akan bekerja dengan baik,

     bila frekuensi VCO sama dengan frekuensi acuan yang juga masuk ke detektor fasa. Dengan demikian alat detektor fasa mempunyai dua masukan dengan

    frekuensi yang sama. Bila frekuensi masukannya berubah, maka frekuensi VCOakan melacaknya. Secara otomatis PLL membetulkan frekuensi dan sudut fasa

    VCO.

    Untuk meningkatkan kinerja sistem pemancar FM, dibutuhkan respon

    yang seragam terhadap frekuensi audio, distorsi dengan amplitudo sangat rendah,

    dan tingkat noise yang sangat rendah.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    2/43

    BAB I

    PENDAHULUAN

    A. Latar Belakang

    Radio merupakan salah satu media komunikasi yang digunakan

    masyarakat untuk mendapatkan atau memberikan informasi-informasi yang

    mereka butuhkan. Misalkan untuk keperluan bisnis atau usaha, masyarakat

    dapat menggunakan radio sebagai media penyampai untuk mempromosikan

    atau memasarkan produk dan usaha mereka kepada konsumen. Hal ini

    mendorong munculnya radio-radio swasta, terutama pemancar radio FM.

    Persyaratan utama untuk siaran FM ialah “ fidelity” yang sangat baik,

    karena bahan utama adalah musik. Modulasi frekuensi dalam beberapa cara

     berfungsi untuk memperbaiki  fidelity  ini. Pertama, karena siaran FM berada

     pada jalur VHF dari 87,5 sampai 108 MHz, dapat digunakan jalur dasar 

    (baseband ) yang jauh lebih lebar. Lebar jalur dasar utama yang sekarang

     banyak digunakan ialah 50 Hz sampai 15 kHz, dengan deviasi maksimum yang

    diizinkan sebesar ± 75 kHz. Jarak antar saluran adalah 200 kHz dan keluaran-

    keluaran daya yang dipakai dapat mencapai hingga 100 kW. (Roddy, 1993 :

    361)

    Pemancar FM banyak dipakai untuk memenuhi kebutuhan siaran yang

    menuntut produksi suara dengan kualitas yang tinggi bila dibandingkan dengan

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    3/43

     penggunaan pemancar AM. Jika dibandingkan dengan sistem AM, maka FM

    memiliki beberapa keunggulan diantaranya :

    1. Lebih tahan noise

    Frekuensi yang dialokasikan untuk siaran FM berada pada range frekuensi

    87.5 MHz – 108 MHz, dimana pada wilayah frekuensi ini secara relatif bebas

    dari gangguan baik dari atmosfir maupun interferensi yang tidak diharapkan.

    Jangkauan dari sistem modulasi ini tidak sejauh jika dibandingkan pada

    sistem modulasi AM dimana panjang gelombangnya lebih panjang. Sehingga

    noise yang diakibatkan oleh penurunan level daya hampir tidak berpengaruh

    karena dipancarkan secara LOS (Line Of Sight).

    2. Bandwidth yang lebar 

    Lebar (band) siar FM terletak pada bagian VHF (Very High Frequency) dari

    spektrum frekuensi dimana tersedia bandwidth yang lebih lebar daripada

    band  siar AM dengan panjang gelombang medium (MW =  Medium Wave).

     Bandwidth  yang lebar pada saluran siar FM juga memungkinkan untuk 

    memuat dua saluran data atau audio tambahan yang disebut SCA (Subsidiary

    Communication Authorization).

    3. High Fidelity (Hi-Fi)

    Respon yang seragam terhadap frekuensi audio (minimum pada interval 50

    Hz sampai 15 KHz), distorsi dengan amplitudo sangat rendah, tingkat noise

    yang sangat rendah, diperlukan untuk kinerja  Hi-Fi  yang baik. Pemakaian

    saluran FM memberikan respon yang cukup untuk frekuensi audio dan

    menyediakan hubungan radio dengan noise rendah.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    4/43

    Setiap penyelenggaraan radio siaran FM wajib memenuhi ketentuan teknis

    sebagai berikut :

    a. Rentang pita frekuensi radio yang digunakan adalah 87,5 – 108 MHz;

     b. Pengkanalan frekuensi radio yang digunakan adalah kelipatan 100 kHz;

    c. Penyimpangan frekuensi ( frequency devilation) maksimum adalah + 75

    kHz pada 100% modulasi;

    d. Toleransi frekuensi pemancar (transmitter frequency tolerance) sesuai

    dengan Appendix Radio Regulation adalah sebesar 2000 Hz;

    e.  Level spurious emisi minimum 60 Db dibawah level mean power ;

    f. Lebar pita (band width) untuk deviasi maksimum + 75 kHz dan 100%

    modulasi maksimum 372 kHz;

    g. Osilator (oscillator ) harus mempunyai stabilitas frekuensi tengah (centre

     frequency stability) sebesar maksimum (+) 200 Hz dan maksimum (-) 200

    Hz dari frekuensi tengah; (KepMenHub No : KM15 tahun 2003).

    Banyak sekali pemakaian yang dapat diambil dari karakteristik PLL. PLL

    dapat mengunci level sinyal relatif rendah (misalnya sinyal CW), meskipun

    terdapat desah acak yang lebih besar dari sinyal yang kita inginkan itu sendiri.

    Pulsa-pulsa tersebut sebaiknya dianggap tidak ada. Hal ini membuat PLL

    sangat baik sebagai penguat gelombang kontinyu dan tapis desah. ( Horn,1992

    : 75)

    Tanggapan PLL hanya pada daerah jangkauan atas jalur frekuensi tertentu,

    sehingga kita dapat menggunakan komponen ini sebagai penguat lulus-jalur 

    termodifikasi. Satu dari kebanyakan pemakaian PLL adalah pada demodulasi

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    5/43

    FM. Jika IF (frekuensi antara) dipakai sebagai pusat frekuensi VCO, dan sinyal

    FM dipakai sebagai masukan PLL, pengambilan sinyal kesalahan pada

    keluaran tapis akan memberikan pada kita program modulasi sinyal.

    PLL juga banyak dipakai dalam transmisi data digital. Sinyal-sinyal digital

    terdiri dari dua level khusus. Masing-masing levelnya dapat dinyatakan dengan

    frekuensi khusus untuk transmisi saluran telepon, atau untuk menyimpan pada

     perekam pita suara. Hal ini disebut FSK ( frequency shift keying ). PLL dapat

    dipakai untuk mengubah penyandian FSK. Frekuensi logika VCO dalam PLL.

    Frekuensi logika 0 sedikit lebih rendah dari frekuensi nominal VCO.

    PLL juga sering dipakai untuk sinkronisasi data. Pada pemakaian

    komputer dan aplikasi digital lainnya, dua atau lebih rangkaian harus

    mempunyai sinyal clock  untuk menggerakkan rangkaian tersebut. Beberapa

    alat harus memakai sinyal clock yang sama, atau alat ini akan bekerja, dan data

    ditransmisikan kembali selanjutnya diantara keduanya tidak terjadi kesalahan.

    Dengan rangkaian sinkronisasi data PLL, tidak diperlukan lagi saluran

    transmisi sinyal clock  yang berdiri sendiri.

    PLL juga banyak dipakai untuk sintesa frekuensi. Pendekatan ini sering

    dipakai pada radio CB 40 kanal dan pemancar radio FM.

    Pengangkatan judul “PEMANCAR FM DENGAN OSILATOR PLL

    (PHASE LOCKED LOOP)”, karena melihat betapa pentingnya sifat dari PLL

    ini dimanfaatkan untuk membentuk suatu sistem yang dapat menghasilkan

    frekuensi keluaran yang stabil dengan membandingkan beda fasa antara

    frekuensi referensi yang sangat stabil dengan keluaran yang di umpanbalikkan.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    6/43

    B. Permasalahan

    1. Identifikasi Masalah

    Frekuensi dari osilator cenderung untuk sedikit berubah dengan

     berjalannya waktu; penyimpangan (drift ) ini disebabkan karena suhu, usia, dan

    unsur-unsur lainnya. (Malvino, 1996 : 239). Suatu pemancar FM harus

    mempunyai stabilitas frekuensi tengah sebesar maksimum (+) 200 Hz dan

    maksimum (-) 200 Hz dari frekuensi tengah. Maka dari itu osilator PLL

    dimanfaatkan untuk membentuk suatu sistem yang dapat menghasilkan

    frekuensi keluaran yang stabil dengan membandingkan beda fasa antara

    frekuensi referensi yang sangat stabil dengan keluaran yang di umpanbalikkan.

    2. Pembatasan Masalah

    Mengingat permasalahan yang berhubungan dengan pemancar FM, dalam

     pembuatan tugas akhir ini pembatasan masalah mencakup permasalahan

    sebagai berikut:

    1). Waktu dan biaya yang digunakan untuk pelaksanaan tugas akhir, maka

    spesifikasi pemancar yang dibuat sebagai berikut

    a). Daya yang dipancarkan antara 0.5 sampai 3 Watt.

     b). Frekuensi yang digunakan 93.0 Mhz karena pada frekuensi ini tidak 

    digunakan oleh salah satu stasiun radio.

    2). Keterbatasan alat dan bahan yang digunakan untuk pelaksanaan tugas

    akhir.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    7/43

    3. Rumusan Masalah

    Rumusan masalah yang digunakan pada pembuatan tugas akhir ini adalah

    sebagai berikut :

    1). Bagaimana merancang pemancar FM dengan sistem PLL.

    2). Bagaimana membuat pemancar FM dengan sistem PLL.

    3). Bagaimana menguji pemancar FM dengan sistem PLL.

    C. Tujuan

    Tujuan dari tugas akhir ini adalah merancang pemancar FM dengan

    menggunakan osilator PLL sebagai pengontrol frekuensi sehingga didapatkan

    frekuensi yang stabil sesuai dengan standar penyiaran. Untuk dijadikan salah

    satu media komunikasi yang digunakan masyarakat untuk mendapatkan atau

    memberikan informasi-informasi yang mereka butuhkan

    D. Manfaat

    Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi penulis

    dan bagi masyarakat pada umumnya. Adapun manfaat yang dapat diambil

    diantaranya adalah :

    1. Sebagai salah satu media komunikasi yang digunakan masyarakat untuk 

    mendapatkan atau memberikan informasi-informasi yang mereka butuhkan,

    sesuai dengan standar penyiaran.

    2. Sebagai pengembangan dan melengkapi peralatan laboratorium Teknik 

    Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    8/43

    E. Sistematika Tugas Akhir

    Adapun sistematika penulisan dari tugas akhir adalah sebagai berikut :

    BAB I PENDAHULUAN

    Pada bab pendahuluan ini berisi tentang latar belakang, permasalahan,

     penegasan istilah, tujuan dan sistematika tugas akhir.

    BAB II LANDASAN TEORI

    Pada bab ini berisi tentang teori-teori dasar mengenai pemancar FM

    yang membahas tentang sistem pemancar, modulasi, frekuensi modulasi,

    modulator FM dan PLL ( Phase Lock Loop).

    BAB III METODOLOGI PENELITIAN

    Pada bab ini berisi tentang metode penyusunan tugas akhir yang

    membahas tentang perencanaan dan pembuatan pemancar FM, waktu

    dan tempat penelitian, metode pengumpulan data dan pengujian alat.

    BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN MASALAH

    Pada bab ini berisi tentang deskripsi data, analisis cara kerja dan

     pembahasan dari alat yang telah dibuat.

    BAB V PENUTUP

    Pada bab ini berisi tentang simpulan dan saran dari pembuatan proyek 

    akhir ini.

    DAFTAR PUSTAKA

    LAMPIRAN

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    9/43

    BAB II

    LANDASAN TEORI

    A. Sistem pemancar FM

    Pemancar FM banyak dipakai untuk memenuhi kebutuhan siaran yang

    menuntut produksi suara dengan kualitas yang tinggi bila dibandingkan dengan

     penggunaan pemancar AM. Jika dibandingkan dengan sistem AM, maka FM

    memiliki beberapa keunggulan diantaranya :

    1. Lebih tahan noise

    Frekuensi yang dialokasikan untuk siaran FM berada pada range frekuensi

    87.5 MHz – 108 MHz, dimana pada wilayah frekuensi ini secara relatif 

     bebas dari gangguan baik dari atmosfir maupun interferensi yang tidak 

    diharapkan. Jangkauan dari sistem modulasi ini tidak sejauh jika

    dibandingkan pada sistem modulasi AM dimana panjang gelombangnya

    lebih panjang. Sehingga noise yang diakibatkan oleh penurunan level daya

    hampir tidak berpengaruh karena dipancarkan secara LOS (Line Of Sight).

    2. Bandwidth yang lebar 

    Lebar   (band)  siar FM terletak pada bagian VHF   (Very High Frequency)

    dari spektrum frekuensi dimana tersedia   bandwidth yang lebih lebar 

    daripada   band   siar AM dengan panjang gelombang medium (MW =

     Medium Wave).   Bandwidth  yang lebar pada saluran siar FM juga

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    10/43

    memungkinkan untuk memuat dua saluran data atau audio tambahan yang

    disebut SCA (Subsidiary Communication Authorization).

    3. Fidelitas tinggi (Hi-Fi)

    Respon yang seragam terhadap frekuensi audio (minimum pada interval 50

    Hz sampai 15 KHz), distorsi dengan amplitudo sangat rendah, tingkat noise

    yang sangat rendah, diperlukan untuk kinerja Hi-Fi yang baik. Pemakaian

    saluran FM memberikan respon yang cukup untuk frekuensi audio dan

    menyediakan hubungan radio dengan noise rendah.

    Gambar 1. Blok diagram pemancar FM secara umum

    Osilator Penyangga

    ( Buffer )

    Penguat daya

    ( Booster )

     Exciter 

    Pemancar 

    Audio

    in

    RF

    out

    TAPE/ CD

    PLAYER 

    MIC

    MIXER 

    Sumber suara

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    11/43

    1. Pemancar FM

    a). Osilator

    Osilator adalah suatu rangkaian yang menghasilkan sinyal keluaran yang

    amplitudonya berubah-ubah terhadap waktu. Perbedaan antara penguat dengan

    osilator adalah penguat memerlukan sinyal masukan untuk menghasilkan

    sinyal keluaran sedangkan osilator tidak ada sinyal masukan, hanya ada sinyal

    keluaran saja, yang frekuensi dan amplitudonya dapat dikendalikan. Ada tiga

    osilator yaitu osilator RC, osilator LC, dan osilator relaksasi. Osilator RC dan

    LC menghasilkan sinyal berbentuk sinusoidal, sedangkan osilator relaksasi

    menghasilkan sinyal berbentuk gigi gerjaji, kotak, segitiga, pulsa dan lain-lain.

    Osilator dengan frekuensi yang bisa diubah disebut VFO (Variable Frequency

    Oscillator). VFO mempunyai kelebihan pada deviasi frekuensinya yang lebar.

    Kesetabilan frekuensi dari osilator kristal dapat digabungkan dengan deviasi

    frekuensi VFO yang lebar dengan menerapkan osilator terkontrol PLL. Pada

    osilator terkontrol PLL, osilator kristal dipakai sebagai penghasil frekuensi

    referensi. Dengan demikian akan didapatkan frekuensi referensi yang sangat

    stabil.

    b). Penyangga (Buffer) 

    Pada setiap osilator, frekuensi dan amplitudo osilasi dalam beberapa

    tingkat dipengaruhi oleh impedansi beban kemana osilator disalurkan. Dengan

    demikian diperlukan suatu tingkat penguat penyangga antara osilator dan

     beban. Penyangga berfungsi untuk menstabilkan frekuensi dan amplitudo

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    12/43

    osilator akibat pembebanan tingkat selanjutnya. Osilator yang dilengkapi

    dengan penyangga biasa disebut exciter.

    c). Penguat Daya

    Penguat daya adalah suatu penguat yang digunakan untuk menguatkan

    daya sinyal besar   (large signal).  Di dalam penggunaannya, dapat digunakan

    transistor daya sebagai komponen utamanya dan pada umumnya transistor 

    daya tersebut mempunyai disipasi daya lebih dari½ watt.

    Terdapat tiga macam kelas penguatan daya, yaitu:

    1. Penguat kelas A

    2. Penguat kelas B

    3. Penguat kelas C

    d). Catu Daya

    Secara umum, istilah catu daya berarti suatu sistem penyearah yang

    mengubah arus AC menjadi DC. Untuk menjalankan peralatan elektronik,

    diperlukan catu daya DC, dan daya ini dapat diperoleh dari beberapa sumber.

    Energi yang mudah tersedia adalah arus bolak-balik. Oleh karena itu, arus

     bolak-balik ini harus diubah (disearahkan) menjadi arus DC yang selanjutnya

    harus diratakan (disaring) menjadi tegangan yang tidak berubah-ubah. Sebuah

     blok diagram pencatu daya teregulasi ditunjukkan dalam gambar 2.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    13/43

    Gambar 2. Blok diagram pencatu daya teregulasi

    Transformator berfungsi untuk memperkecil tegangan hingga mendekati

     besarnya tegangan searah yang diinginkan. Pada bagian kedua dari blok 

    diagram merupakan dioda penyearah baik penyearah setengah gelombang

    maupun penyearah gelombang penuh. Tegangan keluaran tingkat ini sudah

     berupa tegangan searah tetapi masih mengandung unsur arus bolak-balik 

    (ripple). Untuk menghilangkan ripple maka digunakan filter LPF yang hanya

    dapat meloloskan arus searah dan membuang arus bolak-balik ke bumi. Untuk 

    meningkatkan kualitas pencatu daya searah, maka harus digunakan regulator 

     pada titik keluaran. Kestabilan tegangan diperoleh dengan membandingkan

    tegangan keluaran dengan suatu tegangan acuan yang stabil. Setiap ada

     perubahan tegangan keluaran, regulator berusaha untuk mengembalikan

    harganya ke tegangan semula.

    e). Saluran Transmisi

    Saluran transmisi adalah bagian yang menghantarkan daya yang dihasilkan

     pemancar ke antena. Sebagai bagian yang menghantarkan daya, saluran

    transmisi yang ideal tidak akan mengurangi daya yang dihantarkannya dan

     juga tidak meradiasikan daya yang menjadi tugas antena. Pada kenyataannya,

    saluran transmisi juga mengurangi daya yang disalurkannya. Daya yang

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    14/43

     berkurang berubah menjadi panas dan sebagian kecil diradiasikan. Agar 

    transfer daya terjadi secara maksimal maka saluran transmisi juga harus

    mempunyai impedansi karakteristik yang sama dengan sumber dan beban.

    Pada sistem pemancar FM umumnya menggunakan saluran koaksial dengan

    impedansi karakteristik 50.

    f). Antena

    Antena adalah bagian yang sangat penting dari pemancar. Antena

     berfungsi sebagai alat yang dapat meradiasikan gelombang radio. Selain itu

     juga antena berfungsi mengarahkan arah pancaran sesuai tujuannya (audience).

    Beberapa parameter antena adalah:

    1. Polarisasi

    Polarisasi dibedakan menjadi polarisasi vertikal dan polarisasi horisontal.

    Sebagai gambaran yang sederhana sebuah antena dapat dikatakan

    mempunyai polarisasi vertikal jika antena tersebut diletakkan pada posisi

    vertikal terhadap bumi. Antena dengan polarisasi vertikal akan menghasilkan

    gelombang radio dengan polarisasi vertikal juga. Begitu sebaliknya dengan

     polarisasi horizontal, karena sebagai acuannya adalah dilihat peletakan pada

     permukaan bumi.

    Untuk dapat menangkap gelombang radio yang mempunyai polarisasi

    vertikal, pada penerima radio juga dibutuhkan dengan polarisasi yang sama.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    15/43

    2. Penguatan Antena

    Antena adalah komponen pasif. Secara harfiah antena tidak mungkin

    menguatkan sinyal yang diberikan padanya. Penguatan pada antena

    sebenarnya adalah seberapa banyak antena tersebut meradiasikan gelombang

    radio ke arah yang diinginkan.

    3. Pengarahan

    Antena dibedakan menjadi omnidirectional   (segala arah) dan bidirectional 

    (dua arah). Antena   omnidirectional   dapat dikatakan meradiasikan

    gelombang radio yang sama kuat ke segala arah.

    Pada umumnya, untuk antena-antena siaran atau pemancar frekuensi

    menengah (MF =   Medium Frequency) dan VHF (Very High Frequency)

    menggunakan jenis antena tegak (antena vertikal).

    B. Modulasi

    Modulasi didefinisikan sebagai proses penumpangan atau penyisipan

    sinyal frekuensi rendah terhadap sinyal yang berfungsi tinggi sehingga

    dihasilkan output   dengan parameter baru. Proses ini menyebabkan sifat-sifat

    sinyal pembawa berubah-ubah sebanding dengan perubahan sifat sinyal

    informasi.

    Proses modulasi pada sistem komunikasi ini dilakukan karena :

    1. Transmisi langsung sinyal informasi akan mengalami permasalahan

    interferensi selama gelombang radio yang ditransmisikan berada pada

    frekuensi yang sama atau mendekati.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    16/43

    2. Pada umumnya sinyal informasi akan mempunyai frekuensi yang rendah.

    Hal ini tidak memungkinkan terjadinya pengiriman dan penerimaan

    gelombang radio berfrekuensi rendah sampai ke tujuan.

    C. Frekuensi Modulasi (FM)

    Modulasi frekuensi adalah proses menumpangkan informasi pada carrier 

    dengan cara mengubah-ubah frekuensi dari   carrier   sesuai dengan sinyal

    informasi.

    Bentuk gelombang modulasi frekuensi dapat digambarkan sebagai berikut :

    t

    Vc

    (b)

    t

    Va

    (a)

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    17/43

    Gambar 3.

    (a) Sinyal informasi pada modulasi frekuensi

    (b) Sinyal pembawa tanpa modulasi pada frekuensi

    (c) Sinyal pembawa dengan modulasi FM

    Pada modulasi frekuensi, amplitudo sinyal pembawa selalu tetap (tidak 

     berubah-ubah), sedangkan frekuensinya berubah-ubah tergantung pada

    amplitudo sinyal modulasi. Perubahan naik turunnya amplitudo pemodulasi

    akan berpengaruh pada simpangan frekuensi sinyal pembawa yang disebut

    dengan frekuensi deviasi.

    Didalam teknik FM terdapat tiga jenis frekuensi yaitu:

    1. Frekuensi carrier  (pembawa)

    Pada FM berkisar dari 87.5 MHz – 108 MHz

    2. Frekuensi simpangan

    Perubahan frekuensi carrier  dinamakan frekuensi simpangan yang mewakili

    kekuatan amplitudo dari sinyal informasi

    t

    Vo

    (c)

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    18/43

    3. Frekuensi informasi

    Kecepatan perubahan frekuensi simpangan dalam satu detik dinamakan

    frekuensi informasi

    D. Modulator FM

    Modulator merupakan bagian utama dari pemancar FM yaitu suatu alat

    yang digunakan untuk melakukan modulasi. Jadi modulator FM dapat

    didefinisikan sebagai alat penghasil sinyal FM. Sinyal FM dapat diperoleh dari

    suatu rangkaian dengan komponen utama adalah osilator dan piranti  non

    linear . Piranti non linear   yang sering digunakan antara lain adalah transistor 

    dan dioda varactor.

    Prinsip kerja dari modulator adalah adanya tegangan bias dari sinyal

     pemodulasi (informasi) yang akan berpengaruh pada nilai induktansi dari

    transistor ataupun nilai kapasitansi dari dioda   varactor.  Perubahan nilai

    induktansi maupun kapasitansi tersebut akan berpengaruh pada reaktansi

    osilator sehingga dihasilkan pula perubahan frekuensi ataupun fasa dari

    keluaran osilator sesuai dengan sinyal modulasi frekuensi yang dikehendaki.

    Ada dua cara untuk menghasilkan sinyal FM yaitu modulasi langsung dan

    tidak langsung.

    1). Modulasi Langsung

    Untuk menghasilkan sinyal FM dengan cara modulasi langsung dapat

    diperoleh dari rangkaian modulator pada gambar:

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    19/43

    Gambar 4. Modulator FM langsung dengan dioda varactor 

    2). Modulasi Tidak Langsung

    Modulasi Frekuensi tidak langsung diperoleh melalui proses modulasi fasa

    dengan sinyal masukan informasi diintegrasikan terlebih dahulu sebelum

    masuk ke modulator. Metode yang sering digunakan adalah tipe Amstrong.

    Apabila fasa dari keluaran osilator kristal berubah, maka dihasilkan modulasi

    fasa (PM). Perubahan fasa dari sinyal secara tidak langsung akan menyebabkan

     perubahan frekuensi. Oleh karena itu dapat terjadi modulasi langsung dari

    kristal melalui modulasi phasa (PM), yang secara tidak langsung menghasilkan

    modulasi frekuensi (FM).

    Modulator sederhana tipe Amstrong dapat dilihat pada gambar 6, JFET

     pada rangkaian ini mendapat bias tegangan dan menjaga agar tegangan VDS

    rendah. Keadaan tersebut akan menghasilkan resistansi dari drain  ke  source

    dapat berubah-ubah terhadap tegangan   drain (sinyal pemodulasi). Proses

    terjadinya modulasi akan dijelaskan sebagai berikut :

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    20/43

    Gambar 5. Modulator Tak Langsung melalui modulasi Fasa

    Mula-mula sinyal audio masuk ke rangkaian pengoperasian frekuensi.

    Rangkaian ini terdiri dari rangkaian RC Low pass (integrator) yang membuat

    amplitudo audio berkebalikan dengan frekuensinya. Hal ini perlu dilakukan

    karena pada modulator fasa (PM), deviasi frekuensi yang dihasilkan tidak 

    sesuai dengan frekuensi sinyal pemodulasi 1 volt 1 KHz yang menghasilkan

    deviasi 100 Hz, maka untuk sinyal pemodulasi 1 volt 2 KHz akan

    menghasilkan deviasi 200 Hz sebagai pengganti dari deviasi 100 Hz jika sinyal

     pemodulasi tersebut melewati ke rangkaian integrator. Dengan demikian sinyal

    FM secara tidak langsung dihasilkan melalui perubahan fasa dari keluaran

    osilator kristal. Perubahan fasa tersebut disempurnakan dengan perubahan

    sudut fasa dari rangkaian RC (C1 dan resistansi JFET) bersamaan dengan

    koreksi frekuensi sinyal pemodulasi.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    21/43

    E. PLL (Phase Locked Loop) 

    Simpal pengunci fasa [ phase-locked loop (PLL)] adalah simpal umpan

     balik dengan alat pendeteksi fasa, penapis pelewat rendah, penguat dan osilator 

    yang dikendalikan tegangan [voltage contrroled oscilator  (VCO)]. PLL tidak 

    mengumpan balikkan tegangan, melainkan mengumpan balikkan frekuensi dan

    membandingkannya dengan frekuensi-frekuensi yang datang. Dengan

    demikian VCO dapat mengunci frekuensi yang datang. (Malvino, 1996 : 313).

    Ketiga bagian ini dirangkai membentuk suatu   loop tertutup sebagai

     berikut:

    Gambar 6. Rangkaian dasar PLL

    Sinyal masukan berupa frekuensi acuan menjadi salah satu masukan bagi

    alat detektor fasa, masukan yang lain berasal dari VCO. Keluaran dari alat

    detektor fasa, masukan yang lain berasal dari VCO. Keluaran dari alat detektor 

    fasa, ditapis oleh penapis pelewat rendah (LPF). Dengan demikian frekuensi-

    frekuensi awal, harmonik-harmoniknya, serta frekuensi jumlah disingkirkan.

    Hanya frekuensi selisih (tegangan DC) yang keluar dari LPF. Tegangan DC ini

    kemudian akan mengendalikan frekuensi VCO.

    Frekuensi

    acuan

    Detektor 

    fasa

     Loop

     Filter 

    VCO

    Keluaran

    yang

    terkunci

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    22/43

    Sistem ini akan bekerja dengan baik, bila frekuensi VCO sama dengan

    frekuensi acuan yang juga masuk ke detektor fasa. Dengan demikian alat

    detektor fasa mempunyai dua masukan dengan frekuensi yang sama. Bila

    frekuensi masuknya berubah, maka frekuensi VCO akan melacaknya. Secara

    otomatis PLL membetulkan frekuensi dan sudut fasa VCO.

    Pada pemancar FM ini, aplikasi PLL digunakan untuk mengunci frekuensi

    kerja yang diinginkan. Bagian exciter   terdiri dari dua bagian yaitu VCO dan

    PLL dengan kalkulasi binari dan osilator yang dirangkai secara  push-pull ,

    misalnya pada frekuensi 100 MHz, masing-masing osilator membangkitkan

    sinyal RF 50 MHz kemudian dikombinasikan. Konfigurasi ini secara umum

    sudah dibuktikan memiliki banyak kelebihan dalam hal kestabilan

    dibandingkan sebuah osilator yang bekerja langsung 100 MHz.

    Komponen utamanya Kapasitor dan dioda   varactor/varicap yang

    dirangkaikan ke masing-masing transistor BF494, tingkat penyangga (buffer)

    menggunakan transistor 2SC2053 dan sebagai penguat akhir menggunakan

    2SC1970 dengan menggunakan tegangan 13.5 - 15VDC.

    Bagian PLL menggunakan sistem perhitungan binari IC MC 145151.

    Rumus untuk menentukan switch frekuensi adalah :

    dip switch 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    Konstanta 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2024

    Contoh : frekuensi yang akan dikunci 100 MHz

    Maka: 100 x 20 = 2000

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    23/43

    Dicari :

    1024512

    1536256

    1792128

    192064

    198416

    2000

    Maka Dip Switch yang off  : 5,7,8,9,10,11

     Dip Switch yang on : 1,2,3,4,6,12

    Dalam kondisi bebas LED indikasi tidak menyala, ini berarti PLL belum

     berada pada posisi mengunci (locked),  masih   unlocked. Dalam kondisi

    mengunci (locked ) LED indikasi menyala, ini berarti PLL berada pada posisi

    locked.

    Gambar 7. Blok diagram IC MC 145151

    +

    +

    +

    +

    +

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    24/43

    a). Alat Pendeteksi Fasa

    Alat pendeteksi fasa adalah pencampur yang penggunaannya

    dioptimasikan pada frekuensi-frekuensi masukan yang sama. Alat ini disebut

    alat pendeteksi fasa (atau pembanding fasa) karena jumlah tegangan dc-nya

    tergantung pada sudut fasa () diantara sinyal-sinyal masukannya. Apabila

    sudut fasanya berubah, maka tegangan dc-nya juga berubah. (Malvino, 1996 :

    313).

    Gambar 8. Dua gelombang sinus dengan perbedaan fasa

    b). Low Pass Fil ter  (LPF)

    LPF digunakan untuk melewatkan sinyal yang mempunyai frekuensi

    dibawah frekuensi cut off (frekuensi-frekuensi rendah) dan meredam frekuensi-

    frekuensi tinggi, sehingga sinyal dibawah frekuensi   cut off  mengalami

     penguatan yang lebih rendah. Dalam gambar 9 ditunjukkan bahwa filter LPF

    mempunyai ciri suatu  band pass frekuensi yang terletak dari nol hingga

    frekuensi potong (cut off) fc.  Idealnya respon filter di luar titik potong adalah

    nol, tetapi dalam prakteknya terdapat suatu daerah peralihan yaitu antara fa dan

     fs sebelum mencapai tepi dari bandstop. Bandstop terletak diatas fs dan secara

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    25/43

    ideal transmisi melalui filter adalah nol. Dasar rangkaian LPF dan kurva

    respons frekuensi dapat ditunjukkan pada gambar 9.

    Pada batas tegangan keluaran diturunkan 3db dibawah tegangan batas ini,

    tegangan keluaran makin kecil dan menurun tajam. Dengan menurunkan

    sebesar 3 db dari tegangan maksimal akan didapat dari LPF. Penurunan 3 db

    ini adalah tegangan efektif minimum yang masih dapat digunakan.

    Gambar 9. Respon frekuensi LPF

     Loop Filter  memiliki dua fungsi pokok, yaitu :

    1. Membuang noise dari komponen frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh

    detektor fasa.

    2. Sebagai penentu kinerja dinamik PLL ini yang meliputi :

    a). Capture range dan lock in range, yaitu daerah atau rentangan frekuensi

    VCO dimana frekuensi keluaran masih bisa dijaga konstan dan posisi

    terkunci (lock ) dapat diperoleh.   Lock in  selalu lebih besar daripada

    rentangan frekuensi dimana loop dapat diperoleh PLL dalam rentangan

    itu. Dengan kata lain, sebuah PLL cenderung melakukan   lock in  pada

    A (db)

    Hz

    3 db

    f c f s

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    26/43

    suatu sinyal datang, bila sinyal datang tersebut berada dalam rentangan

    frekuensi capture.

     b). Respon transiennya, yaitu mencegah   overshoot   yang dapat

    mengakibatkan osilasi dan berakibat frekuensi keluaran tidak bisa

    terkunci.

    Dalam operasi PLL, loop filter  sangatlah penting karena sebenarnya lebar 

     bidang tersebut dipilih sesuai dengan kebutuhan  lock in  atau rentang hold in

    yang diinginkan dan waktu yang diperlukan untuk membentuk   lock.  Lebar 

     bidang frekuensi loop  harus dijaga agar tetap sempit untuk meminimumkan

     filter   yang dapat disebabkan oleh   noise  dari luar atau akibat komponen-

    komponen interferensi. Akan tetapi lebar bidang loop juga harus memadai agar 

    dapat melewatkan komponen yang diinginkan, dan membentuk rentangan

    capture yang memadai.

    Dalam implementasinya, sistem PLL ini masih ditambah lagi dengan

    rangkaian pembagi frekuensi pada jalur umpan baliknya, yang berfungsi

    menurunkan frekuensi keluaran VCO sehingga pada saat dibandingkan oleh

    detektor fasa, frekuensi referensi dan feedback nya sudah cukup rendah, yaitu

    sekitar 20 KHz.

    Sinyal keluaran dari VCO masih sangat rendah, oleh karena itu diperkuat

    lagi agar sinyal FM yang dihasilkan dapat dipancarkan dalam jarak yang cukup

     jauh. Penguat ini harus mampu memberikan penguatan yang cukup tanpa

    merusak informasi yang akan dikirim. Jadi harus dipilih jenis penguat yang

    optimal untuk sinyal masukan dalam hal ini adalah sinyal FM.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    27/43

    c). VCO (Voltage Control Oscill ator) 

    Pada rangkaian osilator, frekuensi osilasi dapat diubah-ubah atau variasi

    dengan penambahan suatu kapasitor, dimana dioda yang dipasang dan

    direferensikan sebagai   varicap  (variabel capacitor ) atau   varactor   yang

    mempunyai fungsi sebagai pengubah tegangan. Apabila kapasitor variabel ini

    termasuk di dalam rangkaian osilator dan frekuensi osilasi yang bervariasi

    mengubah tegangan bias DC yang melewati variabel kapasitor. Oleh karena itu

    osilator ini disebut juga osilator yang dikontrol oleh tegangan atau disebut

    sebagai VCO (Voltage Control Oscillator ).

    Dalam penerapannya, hal-hal utama yang digunakan pada PLL adalah

    sebagai berikut :

    - Spektrum

    Dalam beberapa penerapannya keluaran VCO adalah berupa gelombang

    sinusoidal, tetapi dalam aplikasi lain keluaran VCO dapat berupa

    gelombang persegi panjang.

    - Karakteristik Frekuensi Tegangan

    Karakteristik frekuensi tegangan harus linier dan toleransi ini tergantung

     bentuk penerapan VCO.

    - Stabilitas Frekuensi

    VCO membutuhkan stabilitas frekuensi tinggi, karena dengan begitu VCO

    akan bekerja normal.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    28/43

    BAB III

    METODOLOGI PENELITIAN

    A. Pembuatan Benda Kerja

    Proses pembuatan benda kerja dari proyek tugas akhir ini meliputi bagian-

     bagian yaitu:

    1). Proses Pembuatan Papan Rangkaian Tercetak 

    Alat dan bahan yang digunakan dalam pembuatan papan rangkaian

    tercetak (PRT) ini adalah meliputi :

    1. Mata bor diameter 0,8 mm; 3,5mm

    2. Pengupas kabel

    3. Solder 

    4. Bahan PRT (PCB)

    5. Ferrri Choloride (FeCL3)

    6. Lemak solder (lotfet)

    7. Tiner 

    8. Mur, baut

    9. Timah

    10. Cairan afdruk untuk proses sablon.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    29/43

    a). Proses pembuatan jalur 

    Pada tahap ini pertama-tama merancang ukuran PRT sehingga membentuk 

    ukuran posisi dan layout  yang bagus, baik dan benar. Kemudian memasang

    tata letak komponen dan merancang jalur antar komponen sehingga

    membentuk jalur yang singkat, rapi dan benar. Setelah semuanya selesai

    dilanjutkan dengan memotong PCB sesuai dengan ukuran yang telah

    ditentukan. Kemudian memindahkan hasil rancangan alur tadi ke PCB.

    Proses pembuatan layout  ada yang menggunakan penggambaran manual.

     b). Proses pelarutan dan pelapisan

    1. Melarutkan PRT yang telah tergambar jalur PRT dengan  Ferri Chloride

    (FeCl3) untuk menghilangkan lapisan tembaga yang tidak terpakai.

    2. Mengangkat PRT dari Ferri Chloride apabila lapisan tembaga yang tidak 

    terpakai sudah terlarut semua. Kemudian mencuci PRT tersebut dengan

    air sampai bersih.

    3. Membersihkan sisa lapisan cat sablon pada jalur PRT dengan

    menggunakan tinner.

    c). Proses pengeboran

    Untuk mendapatkan hasil yang baik, pengeboran dilakukan dengan hati-

    hati agar tidak merusak jalur-jalur papan rangkaian tercetak.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    30/43

    2). Pemasangan Komponen

    Urutan pemasangan komponen sebagai berikut :

    1. Mengecek terhadap hubungan antar jalur-jalurnya untuk menghindari

    terjadinya hubung singkat.

    2. Mengetes semua komponen satu persatu untuk mendapatkan komponen

    yang mempunyai karakteristik sesuai dengan yang diharapkan.

    Komponen yang rusak atau tidak sesuai dengan karakteristiknya harus

    diganti untuk menghindarkan rangkaian dari kegagalan operasi.

    3. Memasang soket-soket rangkaian terintegrasi (IC) dan kabel

     penghubung.

    4. Memasang komponen-komponen pasif, dimulai dari komponen yang

    tahan terhadap panas seperti resistor, kapasitor non polaritas baru

    kemudian kapasitor polaritas. Pemasangan komponen ini harus sesuai

    dengan posisi dan polaritasnya masing-masing, jadi tidak boleh terbalik.

    5. Memasang komponen-komponen aktif mulai dari komponen yang tahan

    terhadap panas, misalnya dioda.

    6. Memasang komponen-komponen aktif yang kurang tahan panas, seperti

    transistor. Pemasangan komponen ini tidak boleh tertukar kaki-kakinya

    (basis, emitor, dan kolektornya).

    7. Memasang komponen yang memakai soket, misalnya rangkaian

    terintegrasi (IC).

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    31/43

    8. Melakukan penyolderan dengan solder yang dayanya tidak terlalu besar,

    yaitu sekitar 30 Watt. Hal ini dilakukan untuk menghindari pemanasan

    yang berlebihan terutama terhadap komponen aktif.

    3). Proses Perakitan

    Urutan Proses perakitan sebagai berikut :

    1. Merakit bagian dalam kotak (box) yaitu tempat rangkaian tercetak 

    dengan cara memasang penyangga-penyangga.

    2. Memasang soket-soket atau penghubung yang menempel langsung pada

    kotak.

    3. Menghubungkan papan rangkaian tercetak yang satu dengan yang lain

    dengan menggunakan kabel penghubung ( jumper ).

    4. Memeriksa kembali untuk memastikan ada atau tidaknya rangkaian

    yang salah sambung antara satu dan lainnya.

    5. Mengunci bagian-bagian yang sudah diberi lubang dengan

    menggunakan sekerup sehingga diperoleh penempatan yang permanen.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    32/43

    B. Waktu dan Tempat Penelitian

     No Waktu Kegiatan Tempat Penelitian

    1.

    2.

    3

    4.

    Juni 2005

    Juli 2005

    Agustus 2005

    September 2005

    Perencanan dan pembuatan PCB

    Perakitan alat

    Pencarian komponen dan

     perakitan alat

    Pengujian alat dan pengambilan

    data

    Lab. Teknik Elektro

    Lab. Teknik Elektro

    Semarang, Tegal,

    Jakarta

    Lab. Teknik Elektro

    C. Pengukuran dan Analisa Data Hasil Pengukuran

    Untuk pengukuran atau pengujian dari pemancar FM ini, kita siapkan alat-

    alat yang digunakan untuk pengujian, alat yang digunakan sebagai berikut :

    1). Multimeter digital Sanwa DMM tipe CD-720E

    2). Pencacah frekuensi ( Frecuency counter ) Leader tipe LDC-824

    3). Catudaya

    4). SWR&RF Powermeter Welz tipe SP-15M

    5). Kabel penghubung ( jumper )

    6). Beban antena tiruan ( Dummy Load ) Diamond tipe DL 30A

    Pengukuran alat menggunakan tegangan DC 13.8 Volt, menggunakan

    multimeter digital Sanwa DMM tipe CD-720E, untuk mengukur tegangan pada

    masing-masing kaki IC.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    33/43

    1). Tegangan pada kaki IC MC 145151

     No.Tegangan

    (Volt)

     No.Tegangan

    (Volt)

     No.Tegangan

    (Volt)

     No.Tegangan

    (Volt)

    1.

    2.

    3.

    4.

    5.

    6.

    7.

    2,38

    0

    6

    0,7

    5,9

    5,9

    0

    8.

    9.

    10.

    11.

    12.

    13.

    14.

    6

    5,8

    17,3mV

    0,2mV

    0,2mV

    5,95

    5,95

    15

    16.

    17.

    18.

    19.

    20.

    21.

    5,95

    0,2mV

    5,95

    5,95

    0,2mV

    5,95

    5,95

    22.

    23.

    24.

    25.

    26.

    27.

    28.

    0

    0

    5,95

    0,2mV

    2,7

    3,11

    5,73

    2). Tegangan pada kaki IC SN 74LS163

     No.Tegangan

    (Volt)

     NoTegangan

    (Volt)

    1.

    2.

    3.

    4.

    5.

    6.

    7.

    8.

    6

    2.59

    0

    0

    0

    0

    6

    0

    9.

    10.

    11.

    12.

    13.

    14

    15

    16.

    1,8

    6

    2,52

    2,45

    2,30

    2,37

    0,3

    6

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    34/43

    3). Tegangan pada kaki IC CA 3140

     No.Tegangan

    (Volt)

     No.Tegangan

    (Volt)

    1.

    2.

    3.

    4.

    5,36

    0,44

    0,73

    0

    5.

    6.

    7.

    8.

    0

    0,58

    6

    1,9

    4). Tegangan pada kaki transistor (Volt).

    Kaki

    Tr 1

    (BC 548)

    Tr 2,3

    (BF 494)

    Tr 4,5

    (BF 494)

    Tr 6

    (2SC2053)

    Tr 7

    (2SC1970)

    Basis

    Kolektor 

    Emitor 

    0,5

    1,17

    0

    4,2

    8,16

    4,1

    1,3

    7,8

    0,9

    2

    10,14

    1,3

    2,3

    13,7

    0

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    35/43

    5). Sampel Posisi saklar DIP

    Frekuensi

    (MHz)

    Posisi saklar DIP

    87.5

    87.6

    87.7

    87.8

    87.9

    88.0

    88.1

    88.2

    88.3

    88.4

    88.5

    88.6

    88.7

    88.8

    88.9

    89.0

    100101001001

    111001001001

    101001001001

    110001001001

    100001001001

    111110001001

    101110001001

    110110001001

    100110001001

    111010001001

    101010001001

    110010001001

    100010001001

    111100001001

    101100001001

    110100001001

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    36/43

    C. Langkah-langkah Pengujian

    Langkah-langkah pengujian untuk pemancar FM adalah sebagai berikut :

    1. Hubungkan voltmeter pada catu daya dan atur tegangan sesuai dengan

    yang dibutuhkan.

    2. Hubungkan output  catudaya dengan alat menggunakan kabel penghubung.

    3. Tentukan posisi saklar DIP pada frekuensi yang ditentukan kemudian atur 

    VC lock  sampai posisi lock   (lampu indikasi menyala), sambil mengamati

     frecuency counter sampai didapat frekuensi yang tepat.

    4. Ukur tegangan pada masing-masing kaki IC dan transistor.

    5. Atur VC pada bagian RF power amplifier sampai didapatkan daya yang

    ditentukan sambil mengamati RF Powermeter.

    Daya yang dihasilkan pesawat pemancar FM sebesar 0.5 Watt, daya pancar 

    mencapai jarak ± 400 meter menggunakan antena  groundplane  5/8 , dan kabel

    transmisi menggunakan kabel merk Belden tipe 50, dengan ketinggian antena

    sekitar 5 Meter dari permukaan tanah.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    37/43

    BAB IV

    HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN MASALAH

    A. Deskripsi Data

    IC MC 145151 merupakan IC program dengan 14 masukan paralel jalur 

    data untuk pencacah N dan tiga input untuk pencacah R. Terdiri atas osilator 

    referensi, pemilihan referensi pembagi, detektor fasa digital, dan 14 bit

     program pembagi oleh pencacah N.

    IC SN 74163 merupakan IC sinkronasi pencacah biner 4 bit, yang

    disajikan mempunyai semua clock flip-flop yang simultan, sehingga keluaran

     berubah bersamaan waktu satu sama lain oleh masukan pencacah dan gerbang

    masukan. IC CA 3140 merupakan IC penguat operasional yang

    dikombinasikan menggunakan transistor PMOS tegangan tinggi juga

    transistor bipolar tegangan tinggi dalam kemasan single monolithic chip.

    Transistor BF 494 merupakan transistor NPN frekuensi menengah yang

     banyak diaplikasikan pada teknik frekuensi tinggi pada penerima radio dan

    televisi, penala FM, pencampur osilator AM dengan   noise  rendah, dan

     penguat frekuensi menengah pada penerima FM/AM.

    Transistor 2SC 2053 merupakan transistor NPN silikon yang didesain

    untuk penguat RF pada jalur VHF, mempunyai penguatan yang tinggi : Gpe

    15.7 dB, pada tegangan 13.5V, Po = 0.15W, f = 175 MHz. transistor ini

     banyak diaplikasikan pada penguat driver  pada jalur VHF.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    38/43

    Transistor 2SC 1970 merupakan transistor NPN silikon yang didesain

    untuk penguat akhir RF pada jalur VHF, mempunyai penguatan yang tinggi :

    Gpe 9.2 dB, pada tegangan 13.5V, Po = 1W, f = 175 MHz. transistor ini

     banyak diaplikasikan pada penguat akhir dan penguat driver  pada jalur VHF

    dengan daya sekitar 0.8 sampai 1W.

    B. Analisis Cara kerja dan Pembahasan

    Exiter terdiri dari dua bagian yaitu VCO dan PLL dengan kalkulasi binari.

    Bagian VCO terdiri dua osilator yang dirangkai secara  push-pull , misalnya

     pada frekuensi 100MHz, masing-masing osilator membangkitkan sinyal RF

    50MHz kemudian dikombinasikan. Konfigurasi ini secara umum sudah

    dibuktikan memiliki banyak kelebihan dalam hal kestabilan dibandingkan

    sebuah osilator yang bekerja langsung 100MHz.

    Komponen utamanya kapasitor dan dioda   varaktor/ varicap yang

    dirangkaikan ke masing-masing transistor BF494, Tingkat buffer digunakan

    2SC2053 dan sebagai penguat akhir menggunakan 2SC1970. Dengan

    menggunakan tegangan 13.5 - 15 VDC output yang dihasilkan dapat mencapai

    1Watt.

    Bagian PLL menggunakan sistem perhitungan binari IC MC 145151.

    Rumus untuk menentukan switch frekuensi adalah :

    dip switch 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    Konstanta 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2024

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    39/43

    Contoh : frekuensi yang akan dikunci 100 MHz

    Maka: 100 x 20 = 2000

    Dicari :

    1024512

    1536256

    1792128

    1920

    641984

    16

    2000

    Maka Dip Switch yang off  : 5,7,8,9,10,11

     Dip Switch yang on : 1,2,3,4,6,12

    Dalam kondisi bebas LED indikasi tidak menyala, ini berarti PLL belum

     berada pada posisi mengunci (locked),  masih   unlocked.  Dalam kondisi

    mengunci (locked ) LED indikasi menyala, ini berarti PLL berada pada posisi

    locked.

    +

    +

    +

    +

    +

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    40/43

    BAB V

    PENUTUP

    A. Kesimpulan

    Tujuan dari suatu pemancar FM adalah untuk merubah satu atau lebih

    sinyal input yang berupa frekuensi audio (AF) menjadi gelombang yang

    termodulasi dalam sinyal RF ( Radio Frequency) yang berupa keluaran daya

    yang kemudian diumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan.

    Pada kenyataannya, pemancar FM banyak dipakai untuk memenuhi

    kebutuhan siaran yang menuntut produksi suara dengan kualitas yang tinggi.

    Hal ini disebabkan karena nilai S/N (Signal to Noise Ratio) yang tinggi dapat

    diperoleh dengan daya pemancar FM yang relatif rendah, juga faktor kualitas

    terhadap gangguan siaran yang lebih baik.

    Jika dibandingkan dengan sistem AM, FM mempunyai beberapa

    keungulan diantaranya :

    1. Lebih tahan noise

    2. Mempunyai bandwidth yang lebih lebar 

    3. Mempunyai fidelitas yang tinggi

    Frekuensi yang dialokasikan untuk siaran FM berada pada range frekuensi

    87.5-108 MHz, dimana pada wilayah frekuensi ini secara relatif bebas dari

    gangguan baik dari atmosfir maupun interferensi yang tidak diharapkan.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    41/43

    Jangkauan dari sistem modulasi ini tidak sejauh jika dibandingkan pada sistem

    modulasi AM dimana panjang gelombangnya lebih panjang.

    Secara umum sistem pemancar terdiri dari bagian-bagian :

    1. Audio Input

    2. Pemancar FM

    - Osilator  

    - Penyangga

    - Penguat Daya

    3. Catu daya

    4. Saluran Transmisi

    5. Antena

    Pada Pemancar FM ini, digunakan PLL sebagai pengontrol frekuensinya

    karena PLL ini membentuk suatu sistem yang dapat menghasilkan frekuensi

    yang stabil dengan dengan membandingkan beda fasa antara frekuensi

    referensi yang sangat stabil dengan frekuensi keluaran yang diumpanbalikkan.

    Secara umum PLL terbagi menjadi tiga bagian pokok yaitu detektor fasa,

    loop filter dan VCO (Voltage Control Oscilator ). Secara singkat prinsip kerja

    sistem PLL adalah sinyal masukan berupa frekuensi acuan menjadi salah satu

    masukan bagi alat detektor fasa, masukan yang lain berasal dari VCO.

    Keluaran dari alat detektor fasa ditapis oleh penapis pelewat rendah (LPF).

    Dengan demikian frekuensi-frtekuensi awal, harmonik-harmoniknya, serta

    frekuensi jumlah disingkirkan. Hanya frekuensi selisih (tegangan DC) yang

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    42/43

    keluar dari LPF. Tegangan DC ini kemudian akan mengendalikan frekuensi

    VCO.

    Sistem ini akan bekerja dengan baik, bila frekuensi VCO sama dengan

    frekuensi acuan yang juga masuk ke detektor fasa. Dengan demikian alat

    detektor fasa mempunyai dua masukan dengan frekuensi yang sama. Bila

    frekuensi masukannya berubah, maka frekuensi VCO akan melacaknya.

    Secara otomatis PLL membetulkan frekuensi dan sudut fasa VCO.

    B. Saran

    Dalam sistem pemancar FM ini diberikan saran sebagai berikut :

    1. Untuk meningkatkan kinerja sistem pemancar FM, dibutuhkan respon

    yang seragam terhadap frekuensi audio, distorsi dengan amplitudo sangat

    rendah, dan tingkat noise yang sangat rendah.

    2. Penggunaan frekuensi untuk keperluan siaran FM, sebaiknya memenuhi

     persyaratan standar penyiaran.

    3. Saat merakit sistem secara keseluruhan, sebaiknya jangan tergesa-gesa

    tetapi dikerjakan tiap bagian supaya kemungkinan kesalahan dapat

    dideteksi sejak awal.

  • 8/17/2019 elektro+pemancar fm.pdf

    43/43

    DAFTAR PUSTAKA

    Horn, Delton T. 1992. Teknik M erancang Rangkaian Dengan I C. Jakarta : PT.

    Elex Media Komputindo.

    Komputindo, Elex Media. 1995. Data Praktis Elektronika.  Jakarta : PT. Elex

    Media Komputindo

    Malvino, Paul Albert. 1996. Prinsip-prinsip Elektronika jilid 1.  Jakarta :

    Erlangga.

    Malvino, Paul Albert. 1996. Prinsip-prinsip Elektronika jilid 2.  Jakarta :

    Erlangga.

    Roody, Dennis dan John Coolen. 1993. Komunikasi Elektronika j il id 1 . Jakarta :

    Erlangga.

    S. Wasito. 1989. Vademekum Elektronika. Jakarta : Gramedia.

    http://www.elektroindonesia.com/elektro/elek29.html

    http://www.elektroindonesia.com/elektro/elek34.html

    http://members.tripod.com/Malzev/comp/mc145151.htm

    http://www.geocities.com/inoor_9000

    http://www.kkpi.go.id/list_uu/telekomunikasi

    http://www.bogor.net/idkf/idkf -1/community-broadcasting/pemancar-fm

    http://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/pll/pll.html

    http://www.elektroindonesia.com/elektro/elek29.htmlhttp://www.elektroindonesia.com/elektro/elek34.htmlhttp://members.tripod.com/Malzev/comp/mc145151.htmhttp://www.geocities/http://www.kkpi.go.id/list_uu/telekomunikasihttp://www.bogor.net/idkf/idkfhttp://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/pll/pll.htmlhttp://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/pll/pll.htmlhttp://www.bogor.net/idkf/idkfhttp://www.kkpi.go.id/list_uu/telekomunikasihttp://www.geocities/http://members.tripod.com/Malzev/comp/mc145151.htmhttp://www.elektroindonesia.com/elektro/elek34.htmlhttp://www.elektroindonesia.com/elektro/elek29.html