Laporan Transmitter FM Kelompok Ujung-Tt3c [PDF]

Citation preview

LAPORAN TUGAS BENGKEL TELEKOMUNIKASI 2 TRANSMITTER MODULASI FREKUENSI



Dibuat Oleh : 1. TRIANUSA PUTRA 2. ULPA HANIPAH 3. WAHID RAMADHAN



(1316030053) (1316030055) (1316030011)



PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2018



KATA PENGANTAR



  Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Kami



panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan laporan praktik atau bengkel membuat modulasi frekuensi sebagai transmitter atau pengirim     Laporan praktikum ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini.         Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ilmiah ini.         Akhir kata kami berharap semoga makalah ilmiah tentang limbah dan manfaatnya untuk masyarakan ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca.



Depok, 16 April 2018



i



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR......................................................................................................i DAFTAR ISI....................................................................................................................ii BAB 1 PENDAHULUAN................................................................................................1 1.1. Latar Belakang.............................................................................................1 1.2.Tujuan.............................................................................................................1 BAB II DASAR TEORI..................................................................................................2 2.1.Encoder...........................................................................................................3 2.2.Modulator FM/PM........................................................................................3 2.3.Osilator...........................................................................................................3 2.4.Buffer (Penyangga)........................................................................................3 2.5.Driver (Kemudi)............................................................................................4 2.6.Penguat Akhir (Final Amplifier)..................................................................4 2.7.Antena.............................................................................................................4 2.8.Catu Daya (Power Supply)...........................................................................4 BAB III PEMBAHASAN................................................................................................6 3.1.Deskripsi Singkat dan Spesifikasi................................................................6 3.2.Blok Diagram.................................................................................................7 3.3.Penentuan dan Pembahasan Komponen.....................................................7 3.4.Diagram Skematik Rangkaian.....................................................................8 3.5.Simulasi Rangkaian.......................................................................................8 3.6.Simulasi Rangkaian Ulang Pada Multisim...............................................10 3.7.Simulasi Rangkaian Demodulator FM......................................................14 BAB IV PENUTUP........................................................................................................17 4.1. Kesimpulan..................................................................................................17 4.2. Saran............................................................................................................17 DAFTAR PUSTAKA....................................................................................................18



ii



BAB I PENDAHULUAN 1.1.



Latar Belakang Perkembangan informasi dewasa ini sangat cepat, jika kita tidak mengikuti



perkembangan tersebut, maka kita akan ketinggalan informasi. Untuk menyampaikan informasi pada jarak yang jauh diperlukan suatu teknologi elektronika telekomunikasi yang bisa diandalkan kemampuannya. Salah satu sarana yang digunakan dalam proses penyampaian informasi adalah melalui sistem komunikasi radio Radio adalah sebuah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (Gelombang Elektromagnetik). Dan gelombang ini melintas dan merambat lewat udara atau juga bisa merambat lewat ruang angkasa yang hampa udara, karena gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut (seperti molekul udara). Radio sebagai salah satu media massa memiliki karakteristik cepat dalam menyampaikan pesan, luas jangkauannya dalam arti tidak mengenal medan, tidak terikat waktu, ringan dan dapat dibawa kemanapun, murah dan tidak memerlukan banyak konsentrasi karena radio hanya untuk didengarkan. Dalam perkembangannya radio terbagi menjadi dua frekuensi yaitu AM dan FM. Sekarang ini Radio juga sudah semakin maju, tidak lagi radio disiarkan lewat pemancar untuk para pendengar. Namun sudah ada kemajuan teknologi yaitu mendengarkan siaran radio via internet, atau bahasa ngetrendnya adalah Radio Streaming. 1.2.



Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menunjukkan cara sederhana untuk membuat



pemancar radio , mengetahui komponen apa saja yang di gunakan untuk membuat radio dan mampu merakit sendiri setiap bagian-bagian dari setiap komponen radio tersebut. Serta memberikan pembelajaran tersendiri bagi mahasiswa Teknik Telekomunikasi sebagai pengalaman.



1



BAB II DASAR TEORI Pemancar radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan gelombang elektromagnetik. Gelombang ini melintas dan merambat lewat udara dan bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa udara, karena gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut. Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dan terbentuk ketika obyek bermuatan listrik dimodulasi pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF) dalam suatu spektrum elektromagnetik. Pemancar radio FM digunakan sebagai perangkat yang dapat mengirim sinyal modulasi yang ditransmisikan melalui media udara. Sinyal modulasi yang dipancarkan Radio Frequency FM di bagian transmitter ke udara kemudian diterima oleh Radio Frequency FM di bagian receiver. Kemudian sinyal modulasi yang sudah diterima Radio Frequency FM di bagian penerima disalurkan ke input demodulator untuk melalui proses selanjutnya sampai sinyal termodulasi tersebut menjadi sinyal informasi. Blok diagram Pemancar FM Stereo. Dalam sebuah pemancar FM (Frequency Modulation), proses modulasi mengakibatkan perubahan frekuensi sinyal pembawa berupa deviasi frekuensi yang besarnya sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi (pesan). Berbeda dengan pemancar AM pada umumnya, pemodulasian dilakukan pada tingkat modulator yang merupakan awal dari tingkat osilator. Untuk lebih jelasnya kita perhatikan blok diagram sebuah pemancar FM sederhana :



2



2.1. Encoder Bagian ini merupakan tahap awal masukan yang berasal dari audio-prosessor dan hanya ada pada sistem pemancar FM stereo. Pada sistem pemancar mono bagian ini tidak ada. Encoder mengubah sinyal perbedaan L dan R menjadi sinyal komposit 38 kHz termodulasi DSBSC. Lebih jelasnya silahkan baca artikel saya mengenai Sistem Pemancar FM Stereo.



2.2. Modulator FM/PM Modulator FM (Frequency Modulation) atau dapat juga berupa modulator PM (Phase Modulation). Prinsip dasarnya adalah sebuah modulator reaktansi. Pada FM, sinyal audio level daya rendah mengguncang reaktansi kapasitif dari varaktor deoda untuk menghasilkan deviasi frekuensi osilator. Amplitudo tertinggi sinyal audio berakibat pada turunnya nilai kapasitansi (naiknya reaktansi kapasitif) varaktor sehingga frekuensi osilator berada pada nilai tertinggi. Sebaliknya, pada level terendah sinyal pemodulasi, berakibat pada naiknya kapasitansi (turunnya reaktansi kapasitif) varaktor sehingga frekuensi osilator berada pada nilai terendah. Lebar deviasi tidak lebih dari 75 kHz untuk setiap sisi atau 150 kHz secara keseluruhan. 2.3. Osilator Membangkitkan getaran frekuensi tinggi sesuai dengan frekuensi lingkar tala dari generator tala yang pada umumnya menggunakan resonator paralel berupa LC jajar. Nilai C dibangun sebagian atau keseluruhan menggunakan varaktor deoda yang ada pada bagian modulator (untuk tipe modulator dengan varaktor). Pada FM komersial, frekuensi kerja osilator mulai 87,50 MHz s/d 108,50 MHz untuk FM II dan 75,50 MHz s/d 96,50 MHz untuk FM I. 2.4. Buffer (Penyangga) Penyangga (buffer) berfungsi menguatkan arus sinyal keluaran dari osilator. Sebuah penyangga identik dengan rangkaian dengan impedansi masukan tinggi dan impedansi keluaran rendah sehingga sering digunakan emitor follower pada tahap ini.



3



2.5. Driver (Kemudi) Rangkaian driver berfungsi mengatur penguatan daya (tegangan dan arus) sinyal FM dari penyangga sebelum menuju ke bagian penguat akhir. Pada sistem pemancar FM sering digunakan penguat kelas A untuk menjamin linieritas sinyal keluaran. Mengingat efisiensi penguat kelas A yang rendah (hanya sekitar 30%), maka perlu beberapa tingkatan driver sebelum penguat akhir (final amplifier). Pada tahap driver, penggunaan tapis -lolos-bawah sangat dianjurkan untuk menekan frekuensi harmonisa. 2.6. Penguat Akhir (Final Amplifier) Bagian penguat akhir merupakan unit rangkaian penguat daya RF efisiensi tinggi, untuk itu sering dan hampir selalu digunakan penguat daya RF tertala kelas C karena menawarkan efisiensi daya hingga “100%”. Bagian akhir dari penguat akhir mutlak dipasang filter untuk menekan harmonisa frekuensi. 2.7. Antena Mengubah getaran listrik frekuensi tinggi menjadi gelombang elektromagnetik dan meradiasikannya ke ruang bebas. Jenis antena sangat berpengaruh pada pola radiasi pancaran gelombang elektromagnetik. 2.8. Catu Daya (Power Supply) Catu daya harus mempu mensuplay kebutuhan daya listrik mulai dari tingkat modulator – osilator sampai tingkat penguat akhir daya RF. Pemasangan shelding pada blok pen-catu daya merupakan hal penting untuk sistem pemancar FM, selain itu pemakaian filter galvanis sangat dianjurkan untuk menekan sinyal gangguan pada rangkaian jala-jala dan sebaliknya.



4



Dalam sebuah blok diagram pemancar FM stereo seperti gambar di atas, untuk dapat bekerja dengan baik, diperlukan penalaan rangkaian. Dalam sistem pemancar FM modern, tingkat encoder sampai dengan driver telah tersedia dalam bentuk modul yang dikenal dengan istilah Excitter FM Stereo. Pada modul semacam itu tidak diperlukan penalaan rangkaian secara manual karena rangkaian tala sudah dirancang sedemikian rupa untuk dapat bekerja pada bidang yang lebar, sehingga penalaan hanya dilakukan pada bagian input dan output penguat akhir daya RF.



5



BAB III PEMBAHASAN Dalam percobaan kali ini bertujuan untuk membuat rangkaian transmitter FM dengan frekuensi yang ditentukan oleh lilitan (L) ,berdasarkan hasil percobaan dengan menggunakan rangkaian encoder dengan hambatan R1 sebesar 10kΩ, R2 sebesar 33kΩ, dan C1 sebesar 47nF dengan tegangan input sebesar 5V dan frekuensi input 400kHz dan kemudian lelewati transistor BC107. Kemudian diteruskan ke rangkaian modulator dengan hambatan R6 47kΩ, kapasitor C2 47nF dan C5 1nF dan kemudian melewati transistor BC107. kemudian diteruskan kembali ke rangkaian amplifier dengan hambatan R7 47kΩ, R8 180Ω, kapasitor C6 47nF, C7 8.2pF dan kemudian melewati transistor 2N222 dan kemudian sinyal tersebut dipancarkan melalui antena Frekuensi output yang dihasilkan adalah sebesar 87-100MHz . Sesuai dengan rumus induktor pada lilitan yaitu f = 1/(2ᴨ LC ). Bentuk sinyal yang dihasilhan adalah sinyal FM.



3.1. Deskripsi Singkat dan Spesifikasi FM Transmitter dapat diartikan sebagai alat untuk memancarkan gelombang radio FM. belakangan ini, FM Transmitter juga disematkan pada perangkat mobile seperti ponsel ataupun MP3 Player. Dengan fitur tersebut, ponsel dapat memancarkan gelombang audio pada frekuensi yang ditentukan.



6



3.2.Diagram Blok Diagram blok untuk pemancar FM



3.3.Penentuan dan Pembahasan Komponen atau Blok Pemancar radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan gelombang elektromagnetik. Gelombang ini melintas dan merambat lewat udara dan bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa udara, karena gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut.



Komponen untuk menyusun



rangkaian transmitter FM ini terdiri dari : 



Sebuah microphone sebagai input







Sembilan buah resistor : 1.



10 kΩ



5.



2.2 kΩ



2.



33 kΩ



6.



470 Ω



3.



12 kΩ



7.



2 buah resistor 47 kΩ



4.



1 kΩ



8.



180 Ω







3 buah transistor NPN 2N2222







7 buah kapasitor : 1.



3 buah kapasitor 47 nF



4.



8.2 pF



2.



1 nF



5.



10 nF



3.



100 pF



7







Antena sebagai output







Socket baterai







Potensio 10 kΩ







lilitan



3.4.Diagram Skematik Rangkaian



3.5.Simulasi Rangkaian 3.5.1.Tata Letak Komponen dan Lay Out PCB



8



3.5.2.Simulasi Pada PCB 1.



Siapkan radio tape atau radio pada handphone anda, ini berfungsi sebagai receiver yang akan menerima sinyal berisi pesan dari transmitter.



2.



Ubah induktor secara manual untuk memperoleh frekuensi yang sama dengan receiver dengan cara meregangkan kerapatan pada lilitan. Contoh pada receiver sebesar 100 MHz



3.



Untuk menentukan frekuensi, bisa juga menggunakan persamaan berikut, dengan nilai L sebesar 0.1 uH :



4.



Berikan input suara pada microphone transmitter, kalian bisa menggunakan musik atau suara sendiri. Usahakan jarak antara transmitter dan receiver cukup jauh, agar mudah membedakannya.



5.



Jika pada receiver telah terdengar suara dari transmitter maka percobaan kalian berhasil.



9



(Namun pada percobaan kami, rangkaian transmitter tidak dapat memancarkan frequensi dikarenakan tidak adanya gelombang modulasi pada rangkaian. Hal ini disebabkan karena kesalahan pada komponen kapasitor, rangkaian pemancar dan induktor yang menghasilkan frekuensi yang berbeda. Kami melakukan simulasi ulang pada multisim dengan menggunakan rangkaian dan komponen yang berbeda.)



3.6.Simulasi Rangkaian ulang pada multisim 3.6.2.Rangkaian ulang pemancar FM



10



3.6.2.Simulasi pada Rangkaian ulang pemancar FM Pada titik A dan B



11



Pada titik C dan D



12



Pada titik E dan F



13



3.7. Simulasi Rangkaian Demodulator FM 3.7.1.Rangkaian demodulator pada rangkaian ulang transmitter FM



Titik titik analisa gelombang pada rangkaian demodulator menggunakan osiloskop



14



Pada titik G dan H



15



Pada titik I dan J



(Terlihat pada titik I merupakan input dari rangkaian dan titik J merupakan output dari rangkaian demodulator. Dimana menurut teori mengatakan bahwa sinyal input harus sama dengan sinyal output pada demodulator. Dalam ga,bar tersebut terlihat bahwa kedua gelombang tersebut hampir menyerupai, namun pada sisi output terdapat kecacatan pada sinyal. Hal tersebut dimungkinkan karena pada komponen pada demodulator yang kurang sesuai untuk mengembalikan sinyal ke bentuk semula nya)



16



BAB IV PENUTUP 4.1. Kesimpulan Radio merupakan sumber informasi yang kompleks mulai dari fungsi tradisional, radio sebagai penyampai berita dan informasi, perkembangan ekonomi, pendongkrak popularitas, hingga propaganda politik dan ideologi. Bagi pendengarnya radio adalah teman, sarana komunikasi, sarana imajinasi, dan pemberi informasi. Di Indonesia, radio sebagai media yang terkait dengan medium kebutuhan lokal. Media komunikasi massa yang hanya memiliki skala lokalitas suatu daerah tertentu berbeda dengan televisi dan film yang skalanya nasional. Perkembangan radio di Indonesia dimulai dari zaman penjajahan Belanda, penjajahan Jepang, masa kemerdekaan, dan zaman orde baru. Radio siaran disebut sebagai “The Fifth Estate” atau memilki lima kekuatan yaitu, fungsi kontrol sosial, memberikan informasi, menghibur, mendidik serta melakukan kegiatan persuasif. Kehadiran media radio tidak dapat dilepaskan dari inovasi teknologi yang dilakukan Marconi. Penggunaan media ini mempengaruhi banyak aspek kehidupan khususnya dalam bidang sosial dan ekonomi. Masyarakat sebagai pengguna teknologi radio berlanjut terus saat kemunculan teknologi radio yang bersifat penyiaran. 4.2. Saran Saran dari penulis dalam membuat suatu rangkaian atau laporan pahami rangkaian yang akan dibuat, buat terlebih dahulu blok diagram, deskripsikan secara singkat rangkaian yang akan dibuat dan komponen yang digunakan, tentukan komponenkomponen dan besaran nilai yang dibutuhkan agar tidak memberikan hasil yang keliru pada hasil akhirnya. Dalam menggunakan software simulasi sebaiknya juga teliti saat merancang dan pastikan komponen- komponen yang dimasukkan sudah sesuai dengan keinginan.



17



DAFTAR PUSTAKA 1. Adiputra, Edward. “Jobsheet 3: FM TRANSMITTER”. 14 Februari 2016.



http://edwardsync.net/2016/02/14/jobsheet-3-fm-transmitter/



18