Tugas Elektronika Telekomunikasi

TUGAS

ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKASI

Aditya Ramadhan 

10414321

3IB05

BAB VI

RADIO TRANSMITTER

6.1 RADIO TRANSMITTER

Osilator menghasilkan sinyal pembawa yang kemudian dilanjutkan ke penguat penyangga / buffer amplifier. sinyal pembawa (carrier) sebagai input digunakan untuk modulasi. Modulasi yang stabil kemudian disaring dengan sideband (SSB) filter, Sinyal SSB kemudian diteruskan ke rangkaian mixer yang digunakan untuk mengubah sinyal dengan suatu frekuensi ke frekuensi lainnya. mixer menerjemahkan sinyal SSB ke frekuensi yang diinginkan lebih tinggi. Frekuensi osilator harus diatur untuk memberikan frekuensi output yang diinginkan. Variable Frekuensi Osilator (VFO) digunakan untuk menyediakan tuning terus menerus selama rentang waktu yang diinginkan. Dalam komunikasi yang paling modern, synthesizer frekuensi digunakan untuk mengatur frekuensi output akhir.

6.2 PENGUAT LINEAR, PENGUAT RF, DAN FREKUENSI MULTIPLIER

ada dua tipe dasar power amplifier yang digunakan pada pemancar, yaitu linear & kelas C (RF).  Linear Amplifier menghasilkan sinyal output yang sama dengan sinyal input nya (berbanding lurus) akan tetapi pada rentang daya dan amplitudo tertentu. terdapat 3 kelas yang terdapat pada Linear Amplifier, yaitu: kelas A, kelas B dan kelas AB. pada RF Amplifier juga terdapat 1 kelas, yaitu kelas C.

      -  Amplifier Kelas A

Amplifier kelas ini merupakan amplifier paling liniear karna dapat menghasilkan sinyal output sama dengan sinyal input nya yaitu sebesar 360°. penguat amplifier kelas A hanya memakai satu transistor, dimana panas yang di hasilkan akan lebih besar dan tidak efisien.

      - Amplifier Kelas B

Amplifier kelas B ini menghasilkan sinyal output sebesar setengah sinyal input atau sebesar 180°. Amplifier kelas ini bekerja pada daerah cutoff sehingga tidak ada arus kolektor mengalir dengan nol masukan.  pada penguat ini menggunakan 2 transistor yang bekerja secara bergantian, biasanya amplifier ini bekerja menggunakan teknik push-pull.

      - Amplifier Kelas AB

Amplifier kelas AB berkerja dekat dengan daerah cutoff dengan beberapa aliran arus kolektor terus menerus. Amplifier ini akan melakukan lebih dari 180° tetapi kurang dari 360° dari sinyal input. Juga digunakan terutama dalam amplifier push-pull dan menghasilkan linearitas yang lebih baik daripada penguat kelas B tapi dengan efisiensi yang kurang.

      -  Amplifier Kelas C

Amplifier Kelas C bekerja dibawah daerah cutoff. sinyal output nya adalah arus yang mengalir pada amplifier ini berkisar 90 derajat sampai 150 derajat dari sinyal input. Sinyal yang melalui kolektor diubah menjadi gelombang sinus terus menerus oleh rangkaian resonan LC. Sinyal tersebut mengandung banyak gelombang harmonik. amplifier kelas C dapat digunakan sebagai pengali (multiplier) frekuensi.

Salah satu alasan utama mengapa amplifier kelas C lebih disukai untuk daya RF dibandingkan dengan amplifier kelas A dan amplifier kelas B adalah amplifier kelas C memiliki efisiensi tinggi. Karena arus mengalir kurang dari 180 ° dari siklus masukan ac, rata-rata saat dalam transistor cukup rendah, yang berarti bahwa daya yang dihamburkan oleh perangkat rendah. Sebuah kelas C fungsi penguat hampir sebagai saklar transistor yang off untuk lebih dari 180 ° dari siklus masukan.

6.3 IMPENDANCE MATCHING NETWORK

            Salah satu bagian yang paling penting dari setiap transmitter adalah penselaras (pencocokan) jaringan yang menghubungkan satu tahap ke tahap lainnya. Dalam pemancar yang khas, osilator menghasilkan sinyal pembawa dasar yang kemudian diperkuat biasanya dengan beberapa tahapan sebelum mencapai antena.

Sirkuit yang digunakan untuk menghubungkan satu tahap ke tahap lainnya dikenal sebagai impedansi jaringan pencocokan (selaras). Untuk mecocokan power sinyal dengan antena diperlukan matching impedansi yang bisa dihasilkan dari rangkaian resonansi LC , transformator ataupun keduanya.

  

BAB VII

PENERIMA KOMUNIKASI

7.4 TYPICAL RECEIVER CIRCUIT

 Front End terdiri dari penguat RF dan mixer dan rangkaian penala. Penguat ini berfungsi untuk memproses sinyal. Penguat RF digunakan untuk menguatkan sinyal yg amplitudonya lemah sehingga dapat digunakan dalam proses mixing. Penguat RF biasanya dapat menguatkan 10 – 30 dB. Penguat RF biasanya adalah penguat kelas C. Jika penguat RF mengunakan BJT maka hanya digunakan untuk frekuensi rendah. Namun jika menggunakan FET maka digunakan untuk frekuensi VHF bahkan UHF. Penggunaan transistor jenis FET seperti JFET dan MOSFET lebih effisien dibanding BJT karena lebih sedikit daya dan lebih aman dari noise.

Penerimaan sinyal yang membutuhkan pita yang lebar digunakan teknik overcouple tuned circuit. Dimana pada penguat ini di couple kan pada transformator yang masing – masing intinya dicouple dengan kapasitor agar beresonansi.

Bagian terpenting lainnya pada receiver adalah IF amplifier. Penguat ini digunakan sebagai penseleksi sekaligus penguat dari sinyal yang diterima dan penguat ini sangat stabil. Frekuensi kerja penguat ini yang terbaik adalah pada frekuensi 455khz s/d 10Mhz.

AGC adalah suatu sistem feed back yang dapat mengontrol penguatan sinyal pada receiver. Ketika sinyal yang diterima lebih lemah dari penguatan aslinya maka AGC akan menguatkannya begitu juga ketika sinyal yang diterima sangat kuat maka akan dilemahkan. Didalam AGC terdapat Dynamic range untuk memperhitungkan sinyal yang masuk pada receiver sehingga bisa dikuatkan dan dilemahkan. Nilai Dynaimc range pada AGC berkisar antara 60 sd 100dB.

 Sistem feedback lain yang mirip dengan AGC namun bekerja pada frekuensi tinggi adalah AFC (Automatic Frequency Control). Tujuan dibuatnya AFC adalah untuk menjaga LO pada frekuensi. Pada receiver, ketika frekuensi dibawah 100 MHz maka akan terjadi ketidak stabilan sistem.

Sistem lain yang digunakan pada receiver adalah CTCS (continous tone control squlech) sistem ini biasanya digunakan untuk menstabilkan sinyal audio yang berfrekuensi rendah. Pada sitem komunikasi , CTCS digunakan untuk membuat saluran (chanel) komunikasi untuk menjaga privasi komunikasi.

7.5 TRANSCEIVER AND FREQUENCY SYNTHESIZER

            Pada saluran komunikasi terdapat perangkat transmitter untuk mengirim dan receiver untuk menerima sinyal yang terpisah. Hingga saat ini dengan kebutuhan yang semakin banyak membuat alat komunikasi tersebut kurang effisien. Pada umumnya desain perangkat transmitter dan receiver memiliki banyak komponen yang sama seperti antena, osilator, catu daya, rangkaian penala, filter, dan bermacam – macam penguat. Sehingga agar perangkat tersebut memiliki rangkaian yang lebih sedikit, biaya yang lebih sedikit dan ukuran yang

lebih kecil, diciptakanlah sebuah alat yang disebut Transceiver (Transmitter – Receiver) yang merupakan gabungan dari transmitter dan receiver yang ada pada satu rangkaian saja.

Pada transceiver , rangkaian yang digunakan untuk transimtter dan receiver adalah sama namun digunakan pada waktu yang berbeda secara bergantian. Pada desain transceiver yang terbaru rangkain tersebut dinamakan frequncy synthesizer. Frekuensi synthetizer adalah pembangkit frekunesi variabel, yang dapat menggantikan satu atau lebih LO atau Carrier osilator pada transceiver.

Self-Test Bab 6 Radio Pemancar ( Halaman 107 & 108 )

12.  Linier amplifier digunakan untuk membangkitkan sinyal AM dan SSB.

13.  Sebuah amplifier kelas C digunakan untuk meningkatkan kekuatan sinyal FM.

14.  Penguat liniear beroperasi pada kelas A, B dan AB.

15.  Sebuah transistor kelas A memiliki efisiensi 50%. Nilai keluaran adalah 27W, daya yang hilang dalam transistor tersebut adalah 27 W.

16.  Penguatan kelas A menerima 360° sebuah gelombang sinus sebagai input.

17.  Benar atau salah. Tanpa input, sebuah penguat kelas B tidak akan berfungsi? Benar.

18.  Penguat kelas B RF secara normal digunakan pada konfigurasi tarik ulur (push-pull).

19.  Sebuah penguat kelas C menerima untuk mengubah 90° ke 150° sinyal input.

20.  Dalam penguat kelas C, aliran arus kolektor dalam bentuk gelombang (sinusoidal).

21.  Dalam penguatan kelas C, hasil keluaran berupa sinyal lengkap dihasilkan oleh rangkaian resonansi dan penala.

22.  Efisiensi penguatan kelas C dalam jangkauan 60% sampai 80%.

23.  Rangkaian penala dalam kolektor penguatan kelas C bekerja sebagai penyaring untuk menghilangkan harmonik.

24.  Sebuah penguat kelas C dimana nilai keluaran rangkaian penala sama dengan nilai pengali dari frekuensi masukan disebut multipliers frekuensi.

25.  Frekuensi pengali dengan faktor 2, 3, 4, 5 berurutan. Masukan sebesar 1.5 mhz. Maka nilai output adalah 180 mhz.

26.  Sebuah penguatan kelas C memiliki sumber tegangan DC 28V dan rata rata arus kolektor 1.8A. Daya input adalah 50,4 W.

Self-Test Bab 7 Penerima Komunikasi ( Halaman 150 & 151 )

53.  Penguatan RF menghasilkan inisial gain dan pilihan pada sebuah receiver tapi juga

      menambahkan noise.

54.  Sebuah noise lemah transistor cenderung pada frekuensi gelombang microwave MESFET atau GASFET terbuat dari gallium arsenide.

55.  Kebanyakan gain dan penyaringan dalam panas berlebih berada pada penguatan IF.

56. Penyaringan dalam penguatan IF biasanya dihasilkan akibat penggunaan rangkaian

 penala diantara prosesnya.

57.  Lebar pita dalam rangkaian penala ganda berubah seiring sudut mutual inductance diantara perputaran primer dan sekunder.

58. Dalam rangkaian penala ganda, minimal lebar pita berada dibawah kopling,

     maksimal lebar pita dengan melebihi kopling dan puncak keluaran berada pada optimal atau kritis kopling.

59.  Sebuah penguatan IF bahwa klip puncak positif dan negatif dari sinyal disebut limitter.

60.  Kliping terjadi pada amplifier karena transistor didorong oleh sinyal tingkat tinggi ke cut off, saturasi.

61.  Keuntungan dari penguat bipolar kelas A dapat bervariasi dengan mengubah arus dan kolektor

62.  Gain RF – IF keseluruhan penerima adalah sekitar 100 dB.

63.  Menggunakan amplitudo sinyal yang masuk untuk mengontrol gain dari penerima dikenal sebagai pengontrol gain otomatis.

64.  Rangkaian AGC bervariasi gain dari IF amplifier.

65.  Kontrol tegangan DC AGC berasal dari rangkaian penyearah terhubung ke penguat IF atau deteksi keluaran.

66.  Sebaliknya AGC adalah di mana peningkatan amplitudo sinyal menyebabkan pengurangan dalam arus kolektor pada penguat IF.

67.  AGC bias maju menggunakan peningkatan amplitudo sinyal untuk meningkatkan arus kolektor dimana mengurangi gain dari penguat IF.

68.  AGC dari penguat diferensial yang dihasilkan dengan mengendalikan arus yang dihasilkan oleh sumber arus konstan transistor.

69.  Dalam dual-gate MOSFET IF amplifier, tegangan dc AGC diterapkan pada gerbang kontrol.

70.  Nama lain untuk AGC di penerima AM adalah kontrol volume otomatis.

71.  Dalam penerima AM, tegangan AGC berasal dari detektor dioda.

72.  Sinyal masukan yang besar menyebabkan keuntungan dari penerima menjadi pengurangan AGC.

73.  Sebuah rangkaian AFC mengoreksi pelayangan frekuensi di rangkaian osilator lokal.

74.  Tegangan AFC kontrol berasal dari rangkaian demodulator dalam penerima.

75.  Sebuah kapasitor variabel tegangan digunakan dalam rangkaian AFC untuk memvariasikan LO frekuensi.

76.  Sebuah sirkuit yang blok audio sampai sinyal yang diterima disebut sirkuit memadamkan.

77.  Dua jenis sinyal yang digunakan untuk mengoperasikan sirkuit memadamkan audio noise.

78.  Dalam sistem CTCS, frekuensi nada rendah untuk membangkitkan rangkaian pemadam.

79.  Sebuah BFO diperlukan untuk menerima SSB dan sinyal CW.

Amplifier Sinyal lemah tertala, Mixer, dan Filter Aktif

5.4 Amplifier Common-Emitter (CE)

(a)    Amplifier CE Tertala, (b) Rangkaian Ekivalen, (c) Rangkaian ekivalen untuk analisa simpul

Gambar diatas adalah Amplifier CE dengan rangkaian output dan input tertala. C3 dan C4 adalah kapasitor pemblokir DC dengan reaktansi yang dapat di abaikan pada frekuensi tinggi.

Hubungan ke Output rangkaian tertala dapat di kopel berfungsi agar mengurangi redaman.

5.6 Amplifier Common-Base 

           

(a)    Rangkaian Ekivalen untuk transistor Common-base, (b) Versi yang disederhanakan dari rangkaian (a) yang cocok untuk semua maksud praktis.

(a)    Amplifier CB dengan beban kolektor tertala. (b) rangkaian ekivalen.

(c)  Rangkaian ekivalen yang disederhanakan

Akan terlihat bahwa pada resonansi tidak ada penggeseran fase dengan amplifier CB, yang kontras dengan amplifier CE yang menggeser fase 180°.

5.7 Penguat daya yang tersedia

Rangkaian Ekivalen yang digunakan untuk memperkirakan ketersediaan penguatan daya sebuah amplifier.

Daya Pada Sumber

Ps         =   Vs²

                 4Rs²

Daya Pada keluaran

Po        = RoI o²

                    4

Amplifier Cascode

Amplifier common base dan common emitter dapat di kombinasikan untuk membentuk sebuah amplifier yang mempunyai penguatan daya tinggi dan stabil. Unit kombinasi ini dikenal sebagai Amplifier cascode.

Rangkaian Amplifier Cascode dasar

Rangkaian Ekivalen Hybrida-π untuk FET

Rangkaian ekivalen hybrid-π unutk FET

(a)    Ampilifier dasar common Source (b) rangkaian ekivalen (c) rangkaian ekivalen yang dipergunakan dalam analisis simpul.

RANGKAIAN PENCAMPUR (MIXER)

            Mixer digunakan untuk mengubah sinyal dari suatu frekuensi ke frekuensi lain. Pengubahan frekuensi dalam komunikasi sangat penting. Modulasi demodulasi dan multiplexing merupakan beberapa contohnya.

            Rangkaian mixer menggunakan suatu fakta bahwa apabila dua sinyal sinusoidal dikalikan bersama , maka hasilnya merupakan perkalian , penjumlahan atupun selisih dari keduanya.