Peredaman Suatu Saluran Transmisi 3

1 PEREDAMAN SUATU SALURAN TRANSMISI 3.4 KM DENGAN PUPIN, DENGAN DAN TANPA SUB-DIVISI

I.

Tujuan A. Mengukur distribusi peredaman, sepanjang saluran simetris dua – kawat. B. Mengukur tegangan masukan dan keluaran dari suatu saluran, bila ujungnya terbuka (off-load) dan bila ujungnya dihubung singkat. C. Menentukan peredaman, sebagai suatu fungsi frekuensi dari nilai – nilai tegangan masukan dan keluaran yang terukur kemudian menggambar hasilnya dalam sebuah grafik. D. Mengevaluasi respon transfer dari saluran yang panjang dan merealisasi suatu simulasi saluran pembicara telepon antara dua lokasi, termasuk hubungan masing masing subscriber. E. Mengenal dan mengevaluasi pengaruh dari saluran transmisi tanpa pupin, dengan sub-divisi, yang menggunakan kawat diameter kecil, pada respon transfer sepanjang saluran dengan pupin.

II.

Landasan Teori Bila informasi harus dikirim melalui suatu saluran transmisi dengan suatu lebar pita yang telah ditentukan sebelumnya, maka peredaman dalam rentang frekuensi untuk

transmisi harus berada dalam batas – batas yang telah

ditentukan. Komponen – komponen kapasitif dan induktif suatu saluran, menyebabkan peredaman tergantung pada frekuensi (freq – dependent ). Rekomendasi CCITT, menentukan batasan tersebut dan ditunjukkan secara grafik dalam gambar 2, peredaman tergantung dari konstruksi geometric dan panjang saluran. Seperti yang digambarkan dalam rangkaian ekivalen berikut ini, saluran dapat direpresentasikan dengan sejumlah resistansi yang nilainya sangat kecil dan induktansi yang terhubung seri, serta kapasitansi yang sangat kecil dan konduktansi yang terhubung parallel.

2

R Fh gf hg h Gambar 1. Resistansi R saluran tergantung pada diameter saluran dliskan dan bahan yang digunakan dalam pembuatan kawat. Nilai R dituliskan dalam ohm/km.

Induktansi L, kapasitansi C dan konduktansi G seluruhnya tergantung dari jarak antar

saluran. Diameter kawat dan bahan isolasi yang digunakan.

Induktansi ditulis ohm mH/km, kapasitansi dalam nF/km dan konduktansi dalam µS/km.

Sebagai contoh, nilsi tipikal suatu saluran berdiamter 0.9 serta 0.4 mm, berisolasi plastic adalah : 0.9 m

0.4 m

R’ = 57.8 ohm/km

R’ = 262 ohm/km

L’ = 0.7 mH/km

L’ = 0.7 mH/km

C’= 34 nF/km

C’= 40 nF/km

G’ = 1 µS/km.

G’ = 1 µS/km

Konstanta peredaman α , dihitung dari :

α=

√

+

√

Karena konduktansi G’ sangat kecil, resultan peredaman

dapat diabaikan.

3

Dengan penyederhanaan tersebut, konstanta peredaman hamper sama dengan peredaman resistansi, α=

:

√

Bila induktansi L’ dapat dinaikkan, maka konstanta peredaman α saluran akan menjadi lebih kecil.

Dalam praktek, kenaikan induktansi dapat dilakukan dengan memasang koil pupin pada interval panjang saluran yang ditentukan.

III.

Komponen dan Peralatan No

Alat dan Komponen

Jumlah

1

Model Saluran Transmisi

1 buah

2

Resistor 300 Ohm

2 buah

3

Resistor 600 Ohm

1 buah

4

Panel lintasan universal

1 buah

5

Catu daya

1 buah

6

Generator fungsi 0.2 Hz – 200 Hz, 20 Vpp

1 buah

7

Osiloskop dual – trace dengan masukan diferensial

1 buah

8

Multimeter

1 buah

9

Probe tes 10:1 / 1:1 yang dapat diswitch

2 buah

10

Adaptor probe

2 buah

11

Set kabel penghubung dan plug

1 buah

4

IV.

Diagram Rangkaian

V.

Langkah Percobaan a. Membuat rangkaian seperti yang ditunjukan dalam diagram, pada bagian 2.

Mengatur tegangan generator pada Ug = 4 Vpp = 1.42 Vrms = 5.25 dBm. Sebagaimana terukur pada mV meter atau dB meter. Mengusahakan agar nilai – nilai tersebut konstan untuk seluruh percobaan. Mengukur tegangan keluaran saluran pada osiloskop, mengatur pada masukan diferensial. Meyakinkan bahwa kedua kanal Y telah diatur pada defleksi yang sama.

5

Memasang probe tes 10 : 1 dengan hati – hati. Melengkapi tabel pengukuran pada lembar kerja 1 dengan menggunakan frekuensi seperti yang telah dicantum dalam lembar kerja tersebut. Dari nilai – nilai pengukuran, menghitung peredaman saluran yang terukur pada osiloskop dan tegangan masukan konstan, hitung a (dB) , a = 20 Iog

(dB) dan

Memasukkan nilai – nilai tersebut pada grafik dalam lembar kerja 2.

b. Membandingkan nilai peredaman yang diperoleh bila ujungnya terbuka dan saluran terterminasi, dengan daerah toleransi dalam gambar 2. Mengevaluasi hasil perbandiingan tersebut. c. Rugi – rugi peredaman dapat dinormalisasi pada 0 dB, selama peredaman dasar dapat dihilangkan oleh penguat. Membandingkan peredaman yang ternomalisasi dengan daerah toleransi. Dan menjelaskan hasilnya.

6

VI.

Data hasil percobaan Tabel 1. Saluran transmisi pupin sepanjang 3.4 km ; diameter = 0.9 mm

Ujung Terbuka f (Hz)

(Vpp)

a [dB]

Terminasi 600 ohm (Vpp)

a [dB]

100

4

0

2.24

5.03

200

4

0

2.20

5.19

300

4

0

2.20

5.19

400

4

0

2.20

5.19

500

4

0

2.20

5.19

600

4

0

2.14

5.43

800

4

0

2.12

5.51

1000

4

0

2.12

5.51

2000

3.96

0.08

1.86

6.65

3000

3.42

1.36

1.62

7.85

4000

2.76

3.22

1.36

9.37

5000

2.07

5.72

1.28

9.89

6000

1.8

6.93

1.12

10.05

8000

1.24

10.17

980 mV

12.21

10000

976 mV

12.32

796 mV

14.02

7 Tabel 2. Saluran transmisi pupin sepanjang 3.4 km ; diameter = 0.9 mm dan saluran sub- divisi (sepanjang 0.2 km dan diameter 0.4 mm)

Ujung Terbuka f (Hz)

(Vpp)

a [dB]

Terminasi 600 ohm (Vpp)

a [dB]

100

4

0

2

6.19

200

4

0

1.96

6.19

300

4

0

1.96

6.19

400

4

0

1.96

6.19

500

4

0

1.96

6.19

600

4

0

1.96

6.19

800

4

0

1.94

6.28

1000

4

0

1.92

6.37

2000

3.76

0.53

1.68

7.53

3000

3.12

2.15

1.42

8.99

4000

2.28

4.88

1.04

11.70

5000

1.58

8.06

946 mV

12.52

6000

1.14

10.90

760 mV

14.42

8000

980 mV

12.16

630 mV

15.05

10000

758 mV

14.44

620 mV

16.19