Sistem Telekomunikasi dan Osilator

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Sejak zaman dahulu manusia telah menciptakan berbagai alat dalam melakukan telekomunikasi khususnya media komunikasi jarak jauh untuk  mend mendap apat atka kan n info inform rmasi asi atau atau tujua tujuan n lain lainny nyaa tanp tanpaa perl perlu u mend mendat atan angi gi langsung ke tempat tujuan untuk mengetahui informasi tersebut. Sejarah  perkembangan telekomunikasi terus mengalami perubahan di setiap masa. Mulai zaman prasejarah hingga era modern seperti saat ini.

Elektronika Telekomunikasi adalah Suatu cara untuk menyampaikan informasi informasi melalui alat listrik atau elektronika. elektronika. Karena jarak yang ditempuh ditempuh oleh komunikasi komunikasi itu cukup jauh. cara itu disebut juga telekomunikasi telekomunikasi.. Ada Ada  beberapa bentuk alat komunikasi elektronika antara lain telegraf telepon faksimil radio dan tele!isi. Sesuai dengan keperluannya ada komunikasi yang dipancarkan untuk umum "pemancar radio# serta ada pula komunikasi yang ditujukan secara khusus kepada seseorang. Ada komunikasi yang tidak  menanti ja$aban seperti radio dan tele!isi. Serta ada pula komunikasi yang menanti ja$aban seperti pada telepon.

%ada dasarnya teknik telekomunikasi dalam mengirim data i nformasi akan akan mele$at mele$atii beberap beberapaa langka langkah h dimana dimana saat inform informasi asi akan akan dikirim dikirim informasi informasi akan dipancarkan dipancarkan oleh Transmiter  kemudian   kemudian akan ditransmisikan melalui melalui medium transmisi lalu ditangkap ditangkap oleh  Reciver   dan akan diterima oleh penerima.

&

'alam (angkah)langkah tersebut tidak luput dari peran alat) alat dan  perhitungan dalam elektronika telekomunikasi. seperti oscillator pembangkit gelom gelomba bang ng mikr mikro o *esp *espon on freku frekuen ensi si dari dari alat alat)al )alat at terse tersebu but t dan dan rang rangka kaia ian n resonator dari alat)alat tersebut.

%erangkat)perangkat telekomunikasi sangat banyak dan berperan penting oleh karena itu pada makalah ini akan membahas tentang perkembangan teknologi elektronika telekomunikasi dan perangkat)perangkat penunjangnya.

1.2.

Tujuan Pe Penulisan

Tujuan Tujuan tugas makalah makalah ini untuk memenuhi memenuhi tugas mata kuliah kuliah elektronika elektronika telekomuikasi + 1. Memaha Memahami mi pentingny pentingnyaa penget pengetahu ahuan an mengen mengenai ai rangka rangkaian ian ) rangka rangkaian ian elek elektro troni nika ka

tele teleko komu muni nika kasi si

untu untuk k

menu menunj njan ang g

pera perang ngka katt

siste sistem m

telekomunikasi. &. Meng Menget etah ahui ui dan dan mema memaha hami mi prin prinsi sip p kerja kerja dari dari pera perang ngka katt ) peran perangk gkat at elektronika telekomunikasi.

1.3.

Batasan Ma Masalah

,atasan ,atasan masalah masalah dalam dalam tugas tugas makala makalah h ini mengun mengungka gkapka pkan n cakupa cakupan n masal masalah ah yang yang akan akan diba dibaha has. s. Masal Masalah ah yang yang terla terlalu lu luas luas perlu perlu diba dibata tasi si agar  agar   pembahasan lebih terfokus. Karena itu dalam tugas makalah ini masalah yang dibatasi dibatasi mengenai mengenai perkemban perkembangan gan teknologi teknologi elektronika elektronika telekomunik telekomunikasi asi dalam menunjang perangkat sistem komunikasi dan perangkat ) perangkat yang ada dan dipakai dalam elektronika telekomunikasi.

-

1.4. .4.

Met!l !l gi Pene eneliti litia an Adapun metode penelitian yang dilakukan penulis dalam pengerjaan tugas akhir 

adalah adalah Studi (iteratur (iteratur yaitu Mengumpulkan Mengumpulkan informasi dan mempelajari mempelajari materi serta sumber sumber)su )sumb mber er data data yang yang berhub berhubung ungan an dengan dengan masala masalah h yang yang dibaha dibahass dengan dengan cara cara membaca buku buku mencari data dari internet dan literatur yang tertulis maupun materi atau sumber)sumber lain yang terkait dengan penelitian ini.

1.". .".

#is #iste$at $atika ika Penu nuli lissan

Adapun Adapun sistema sistematik tikaa penuli penulisan san yang yang diguna digunakan kan pada pada tugas tugas makalah makalah ini adalah sebagai berikut + ,A, 

,A, 

,A,  ,A, 2

%E/'A0(A/ ,erisi mengenai mengenai latar belakang tujuan makalah batasan masalah masalah dan sistematika penulisan. %EM,A0ASA/ ,erisi tentang hasil pembahasan pembahasan yang dibahas dengan acuan dasar  teori yang berkaitan dengan pembahasan. %E/T% ,erisi tentang kesimpulan. %E*E/3A/AA/ %E*E/3A/AA / KE*4A MASA 'E%A/ 'E%A/ ,eri ,erisi si ten tentang tang resp respo on dan ide ide mahas ahasis is$a $a sete setela lah h mampu ampu memahami memahami dan mengetahui mengetahui peran dan fungsi fungsi perangkat)pe perangkat)perangk rangkat at elektronika telekomunikasi

5

BAB II PEMBAHA#AN

2.1.

#iste$ Telek$unikasi

Secara bahasa Telekomunikasi berasal dari kata Tele yang berarti jauh dan Komunikasi yang berarti proses pertukaran informasi antar indi!idu melalui sistem simbol bersama. Sehingga Telekomunikasi adalah proses komunikasi yang dilakukan melalui jarak yang jauh. Sedangkan Menurut ndang)undang * no.-6 tahun 1777 tentang Telekomunikasi Telekomunikasi adalah setiap pemancaran pengiriman dan atau penerimaan dari setiap informasi dalam bentuk tanda)tanda isyarat tulisan gambar suara dan bunyi melalui sistem ka$at optik radio atau sistem elektromagnetik lainnya.

Sistem telekomunikasi adalah seluruh unsur8elemen baik infrastruktur  telekomunikasi

perangkat

telekomunikasi

sarana

dan

prasarana

telekomunikasi maupun peyelenggara telekomunikasi sehingga komunikasi  jarak jauh dapat dilakukan. ,erikut ini adalah pengertian dari beberapa istilah dalam bidang telekomunikasi sesuai dengan ndang)undang * no.-6 tahun 1777 tentang Telekomunikasi + •

 Perangkat Telekomunikasi   adalah sekelompok alat telekomunikasi

 yang memungkinkan untuk bertelekomunikasi. •

 Sarana dan prasarana telekomunikasi   adalah segala sesuatu yang

memungkinkan dan mendukung berfungsinya telekomunikasi.

nterkoneksi

adalah

keterhubungan

antar

jaringan

telekomunikasi

dari

 penyelenggara jaringan telekomunikasi yang berbeda. Agar dapat melakukan hubungan telekomunikasi terdapat beberapa komponen pembangun sistem telekomunikasi yaitu +

9

•

nformasi + merupakan data yang dikirim8diterima seperti suara gambar file tulisan.

•

Transmitter + merubah informasi menjadi sinyal listrik yang siap dikirim.

•

Media transmisi + alat yang berfungsi mengirimkan dari pengirim kepada penerima. Karena dalam jarak jauh maka sinyal pengirim diubah lagi 8 dimodulasi agar dapat terkirim jarak jauh.

•

*ecei!er + menerima sinyal listrik dan merubah kedalam informasi yang bisa dipahami oleh manusia sesuai yang dikirimkan.

•

Aturan8standar + merupakan yang harus disepakati dalam pengiriman  pentransmisian dan penerimaan informasi.

%a$&ar 2.1 Sistem Telekomunikasi

Elektronika Telekomunikasi adalah Suatu cara untuk menyampaikan informasi melalui perangkat elektronika %ada proses pentransmisian banyak   perangkat)perangkat

dan sistem elektronika telekomunikasi yang dapat

menunjang dan berperan penting agar terjadinya pertukaran informasi. Seperti :silator "Oscillator)  filter, Modulator , Demodulator, dan sistem %(( " Phase  Locked Loop).

6

2.2.

'silatr

%ada beberapa rangkaian dibutuhkan sederetan pulsa clock dengan frekuensi tertentu. 'eretan pulsa clock ini dapat dibangkitkan dengan menggunakan suatu osilator yang dibentuk dengan menggunakan gerbang logika ataupun dengan menggunakan piranti lain seperti (M999 yang pada a$alnya dirancang untuk digunakan sebagai pe$aktu "timer#. %ada beberapa pemakaian seperti pada jam digital frekuensi dari osilator  ini harus sangat presisi karena ketepatan dari jam ini hanya ditentukan oleh ketepatan dari frekuensi clock.

ntuk keperluan seperti ini biasanya digunakan

osilator yang menggunakan kristal k$arsa yang memiliki ketepatan dan kestabilan frekuensi yang sangat tinggi. :silator yaitu suatu rangkaian elektronika yang dapat membangkitkan getaran listrik dengan frekuensi tertentu dan amplitudonya tetap. 'asar dari sebuah osilator yaitu sebuah rangkaian penguat dengan sistem feedback yaitu sebagian sinyal keluaran yang dikembalikan lagi ke masukan dengan phase dan tegangan yang sama sehingga terjadi osilasi yang terus menerus. Adapun beberapa  bagian yang menjadi syarat untuk sebuah osilator supaya terjadi osilasi yaitu adanya rangkaian penguat rangkaian feedback dan rangkaian tank circuit. *angkaian feedback yaitu suatu rangkaian umpan balik yang sebagian sinyal keluarannya dikembalikan lagi ke masukan hal ini s alah satu sistem supaya terjadinya tegangan dan phase yang sama antara input dan output juga menjadi salah satu syarat penting terjadinya osilasi pada sebuah rangkaian osilator. %ada umumnya rangkaian feedback menggunakan komponen pasif * dan 3 " Mal!ino 177-#. Tank circuit yaitu rangkaian yang menentukan frekuensi kerja dari osilator  frekuensi pemba$a "carrier# yang digunakan pada aplikasi ini digunakan komponen ( dan 3 karena semakin tinggi frekuensi yang digunakan maka makin kecil harga komponen yang digunakan lain halnya menggunakan * dan 3 karena frekuensi yang dihasilkan tidak akan bisa mencapai harga yang paling tinggi

;

karena terbatasnya harga *esistor. Tinggi rendahnya frekuensi bisa ditentukan  pada komponen ( dan 3 pada Tank 3ircuit dan besarnya frekuensi dapat ditentukan dengan perhitungan sebagai berikut+ fosc < "0z# dimana f merupakan frekuensi yang dihasilkan dan 3 merupakan kapasitor "=loyd 177-#. Kita

dapat

mengelompokkan

osilator

berdasarkan

metode

 pengoperasiannya menjadi dua kelompok yaitu osilator harmonisa "balikan# dan osilator relaksasi. Masing)masing kelompok memiliki keistime$aan tersendiri. :silator harmonisa "balikan# menghasilkan bentuk gelombang sinusoida. :silator harmonisa disebut juga dengan :silator (inear. ,entuk dasar osilator  harmonisa terdiri dari sebuah penguat dan sebuah filter yang membentuk umpan  balik positif yang menentukan frekuensi output. %ada osilator harmonisa "balikan# sebagian daya keluaran dikembalikan ke masukan yang miasalnya dengan menggunakan rangkaian (3. :silator   biasanya dioperasikan pada frekuensi tertentu. :silator gelombang sinus biasanya termasuk kelompok osilator ini dengan frekuensi operasi dari beberapa 0z sampai  jutaan 0z. :silator balikan banyak digunakan pada rangkaian penerima radio dan T2 dan pada transmiter. Kita sering melihat contoh terjadinya balikan pada sistem suara yang digunakan pada suatu pertemuan. 4ika mikropon terletak terlalu dekat dengan speaker maka sering terjadi proses balikan dimana suara dari speaker terambil kembali oleh mikropon diteruskan ke amplifier menghasilkan dengung. >ambar  &.1 memperlihatkan proses terjadinya balikan dimaksud. Kondisi ini dikenal dengan balikan mekanik. Terjadinya balikan pada sistem ini sangat tidak  diharapkan namun sistem balikan pada osilator sangat di perlukan.

?

%a$&ar 2.2 ,alikan pada sistem)suara

'iagram blok osilator balikan diperlihatkan pada gambar &.&. Terlihat osilator memiliki perangkat penguat jaringan balikan rangkaian penentu frekuensi dan catu daya. syarat masukan diperkuat oleh penguat "amplifier# kemudian sebagian isyarat yang telah diperkuat dikirim kembali ke masukan melalui rangkaian balikan. syarat balikan harus memiliki fase dan nilai yang  betul agar terjadi osilasi.

%a$&ar 2.3 ,agian)bagian utama osilator balikan

:silator ralaksasi utamanya digunakan sebagai pembangkit gelombang sinusosidal >elombang gigi gergaji gelombang kotak dan !ariasi bentuk 

7

gelombang tak beraturan. %ada dasarnya osilator ini tergantung pada proses  pengosongan dan pengisian jaringan kapasitor dan resistor. %erubahan tegangan  pada jaringan digunakan untuk mengubah)ubah konduksi piranti elektronika. ntuk pengontrol pada osilator dapat digunakan transistor atau 3 "integrated circuit# "Sutrisno 17?;#. :silator bisa dibangun dengan menggunakan beberapa teknik dasar yaitu+ 1. Menggunakan komponen)komponen yang memperlihatkan karakteristik  resistansi negatif dan lazimnya menggunakan diode terobosan dan 4T. &. Menggunakan umpanbalik positif pada penguat. mpanbalik positif  menguatkan desah internal yang terdapat pada penguat. 4ika keluaran  penguat sefasa dengan masukkannya osilasi akan terjadi. ,anyak rangkaian yang dapat dipakai untuk membangkitkan gelombang sinus. 'an yang paling populer adalah :silator 3lapp :silator 3olpitt :silator kristal dan jembatan @ien. Setiap tipe mempunyai keuntungan khusus dan daerah  penerapan masing)masing. 4embatan @ien banyak dipakai dalam osilator frekuensi audio terutama karena kemantapan frekuensinya yang baik dan relatif mudah dibuat. %ersyaratan utama bagi osilator sinus adalah + 1. =rekuensi spesifik yang dapat dicapai &. Amplitudo keluaran -. Kemantapan frekuensi 5. Kemurnian keluaran yaitu perbandingan banyaknya cacat harmonik dalam  bentuk gelombang keluaran.

Amplitudo yang benar dan cacat yang sedikit dapat diperoleh dengan mengendalikan penguatan penguat sedemikian rupa sehingga tepat cukup untuk

1

mengganti kerugian)kerugian dalam penentu frekuensi. 'alam beberapa  penerapan kemantapan frekuensi menjadi prioritas.  /amun osilator yang sering digunakan dalam elektronika telekomunikasi adalah osilator harmonisa seperti :silator Armstrong  :silator lapp :silator olpitts :silator !artle" :silator %ergeseran =ase :silator #ien $ridge dan :silator T%in&T . Secara rangkaian osilator harmonisa terbagi atas & kelompok yaitu osilator (3 dan :silator *3.

2.2.1. 'silatr L(

:silator (3 Menggunakan rangkaian resonansi sebagai pembangkit gelombang dan Menggunakan penguat untuk mengatasi redaman oleh resistansi dalam induktor dan konduktansi kapasitor.

%a$&ar 2.4 :silator (3 "*angkaian resonansi#

%ada osilator (3 dibagi menjadi 5 yaitu + •

:silator Armstrong 

•

:silator olpitts

•

:silator lapp

•

:silator !artle"

2.2.1.1 'silatr Armstrong 

11

%a$&ar 2." :silator Armstrong+ a# *angkaian dasar dan b# Kur!a karakteristik 

:silator Armstrong seperti di perlihatkan pada gambar &.9 merupakan hasil penerapan osilator (3. *angkaian dasar dibuat dengan memberikan panjar  maju pada sambungan emitor)basis dan panjar mundur pada kolektor. %emberian

1&

 panjar dilakukan le$at resistor *- . *esistor *1 dan *& berlaku sebagai pembagi tegangan. Saat a$al transistor diberi daya resistor *1 dan *& memba$a transistor ke titik pengoperasian B pada bagian tengah garis beban "lihat gambar &.9#. Keluaran transistor "pada kolektor# secara ideal adalah  !olt. Saat terjadi hantaran arus a$al pada saat dihidupkan terjadi darau "noise# yang akan terlihat pada kolektor.  /amun biasanya berharga sangat kecil. Misalnya kita mempunyai isyarat )1 m2 yang nampak pada kolektor. Transformator T1 akan membalik tegangan ini dan menurunkannya dengan faktor 1 "nisbah primer)sekunder 1+1#. syarat sebesar  C1 m2 akan nampak pada 31 pada rangkaian basis. %erhatikan bah$a transistor memiliki D< 1. 'engan C1 m2 berada  pada basis B1 akan memberikan isyarat keluaran sebesar )1 m2 pada kolektor.  %erubahan polaritas dari C ke  pada keluaran akibat adanya karakteristik dasar   penguat emitor)bersama. Tegangan keluaran sekali lagi akan mengalami  penurunan oleh transformator dan diberikan pada basis B1 . syarat kolektor  sebesar )1 m2 sekarang akan menyebabkan terjadinya tegangan sebesar C 1 m2  pada basis. Melalui penguatan transistor tegangan kolektor akan segera menjadi )1 m2. %roses ini akan berlangsung menghasilkan tegangan kolektor sebesar  )1 2 dan akhirnya )1 2. %ada titik ini transistor akan memba$a garis beban sampai mencapai kejenuhan "perhatikan daeran ini pada garis beban#. Sampai  pada titik ini tegangan kolektor tidak akan berubah.

'engan tanpa adanya perubahan pada 2c pada kumparan primer T1   tegangan pada kumparan sekunder secepatnya akan menjadi nol. Tegangan basis secapatnya akan kembali pada titik B. %enurunan tegangan basis ke arah negatif  ini "dari jenuh ke titik B# memba$a 2c ke arah positif. Melalui transformator ini akan nampak sebagai tegangan ke arah positif pada basis. %roses ini akan  berlangsung mele$ati titik B sampai berhenti pada saat titik cutoff dicapai. Transformator selanjutnya akan berhenti memberikan masukan tegangan ke basis.  Transistor segera akan berbalik arah. *1 dan *& menyebabkan tegangan basis

1-

naik lagi ke titik B. %roses ini akan terus berulang+ B1 akan sampai di titik jenuh   kembali ke titik B  ke cutoff ) kembali ke titik B. 'engan demikian tegangan A3 akan terjadi pada kumparan sekunder dari transformator.

=rekuensi osilator Armstrong ditentukan oleh nilai 31 dan S "nilai induktasi diri kumparan sekunder# dengan mengikuti persamaan frekuensi resonansi untuk (3. %erhatikan 31 dan S membentuk rangkaian tangki dengan mengikutkan sambungan emitor)basis dari B1 dan *1.

Keluaran dari osilator Armstrong seperti pada gambar &.9 dapat diubah dengan mengatur harga *- . %enguatan akan mencapai harga tertinggi dengan memasang *- pada harga optimum. /amun pemasangan *- yang terlalu tinggi akan mengakibatkan terjadinya distorsi misalnya keluaran akan berupa gelombang kotak karena isyarat keluaran terpotong.

2.2.1.2 'silatr Colpitts

%a$&ar 2.) :silator olpitts

:silator 3olpits termasuk jenis osilator (3. :silator colpits tersusun dari dua buah kapasitor yang disusun seri dan sebuah induktor tunggal. Kelebihan osilator colpits adalah mudahnya mengatur nilai frekuensi yaitu dengan menempatkan sebuah induktor !ariabel pada komponen induktornya seperti halnya penggunaan kapasitor !ariabel pada osilator hartley. Amplitudo output osilator juga relatif tetap pada range frekuensi kerja penguat osilator.

15

%a$&ar 2.* :silator olpitts

:silator 3olpitts sangat mirip dengan osilator Shunt)fed 0artley. %erbedaan yang pokok adalah pada bagian rangkaian tangkinya. %ada osilator  3olpitts digunakan dua kapasitor sebagai pengganti kumparan yang terbagi. ,alikan dikembangkan dengan menggunakan Fmedan elektrostatikG melalui  jaringan pembagi kapasitor. =rekuensi ditentukan oleh dua kapasitor terhubung seri dan induktor.

>ambar &.; memperlihatkan rangkaian osilator 3olpitts.

 Tegangan panjar untuk basis diberikan oleh *1 dan *& sedangkan untuk emiitor  diberikan oleh *5 . Kolektor diberi panjar mundur dengan menghubungkan ke  bagian positif dari 2cc melalui *- . *esistor ini juga berfungsi sebagai beban kolektor. Transistor dihubungkan dengan konfigurasi emitor)bersama. Ketika daya '3 diberikan pada rangkaian arus mengalir dari bagian negatif 2cc melalui *5  B1 dan *- . Arus 3  yang mengalir melalui *- menyebabkan penurunan tegangan 2c dengan harga positif. Tegangan yang berubah ke arah negatif ini dikenakan ke bagian atas 31 melalui 3- . ,agian ba$ah 3& bermuatan positif  dan tertambahkan ke tegangan basis dan menaikkan harga ,  . Transistor B1 akan semakin berkonduksi sampai pada titik jenuh. Saat B1 sampai pada titik   jenuh maka tidak ada lagi kenaikan 3  dan perubahan 2c juga akan terhenti.  Tidak terdapat balikan ke bagian atas 3& . 31 dan 3& akan dilucuti le$at (1 dan selanjutnya medan magnet di sekitarnya akan menghilang. Arus pengosongan tetap berlangsung untuk sesaat. Keping 3& bagian ba$ah menjadi bermuatan

19

negatif dan keping 31 bagian atas bermuatan positif. ni akan mengurangi tegangan maju B1 dan 3 akan menurun. 0arga 2c akan mulai naik. Kenaikan ini akan diupankan kembali ke bagian atas keping 31 melalui 3-. 31 akan  bermuatan lebih positif dan bagian ba$ah 3& menjadi lebih negatif. %roses ini terus berlanjut sampai B1 sampai pada titik cutoff. Saat B1 sampai pada titik  cutoff tidak ada arus 3 . Tidak ada tegangan balikan ke 31 . >abungan muatan yang terkumpul pada 31 dan 3& dilucuti melalui (1. Arus pelucutan mengalir  dari bagian ba$ah 3& ke bagian atas 31 . Muatan negatif pada 3& secepatnya akan habis dan medan magnet di sekitar (1 akan menghilang. Arus yang mengalir masih terus berlanjut. Keping 3& bagian ba$ah menjadi bermuatan  positif dan keping 31 bagian atas bermuatan negatif. Tegangan positif pada 3& menarik B1 dari daerah daerah cutoff . Selanjutnya 3 akan mulai mengalir lagi dan proses dimulai lagi dari titik ini. Energi balikan ditambahkan ke rangkaian tangki sesaat pada setiap adanya perubahan. ,esarnya balikan pada rangkaian osilator 3olpitts ditentukan oleh Fnisbah kapasitansiG 31 dan 3& . 0arga 31 pada rangkaian ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan 3& atau H3& H31. Tegangan pada 31 lebih besar  dibandingkan pada 3&. 'engan membuat 3& lebih kecil akan diperoleh tegangan  balikan yang lebih besar. /amun dengan menaikkan balikan terlalu tinggi akan mengakibatkan terjadinya distorsi. ,iasanya sekitar 1)9I tegangan kolektor  dikembalikan ke rangkaian tangki sebagai balikan.

2.2.1.3 'silatr Clapp

%a$&ar 2.+ :silator lapp

16

:silator 3lapp termasuk jenis osilator (3. :silator 3lapp tersusun dari tiga buah kapasitor dan satu buah induktor. Konfigurasi osilator clapp sama dengan osilator colpits namun ada penambahan kapasitor yang disusun seri dengan induktor "(#. :silator 3lapp diperkenalkan oleh 4ames K. 3lapp pada tahun 175?.

2.2.1.4 'silatr Hartley

%a$&ar 2., :silator !artle"

:silator 0artley termasuk jenis osilator (3. :silator 0artley tersusun dari dua buah induktor yang disusun seri dan sebuah kapasitor tunggal. Kelebihan osilator hartley adalah mudahnya mengatur nilai frekuensi yaitu dengan menempatkan sebuah kapasitor !ariabel pada komponen kapasitornya. Selain itu amplitudo output osilator juga relatif tetap pada range frekuensi kerja penguat osilator.

1;

2.2.2

'silatr -(

:silator ini menggunakan tahanan dan kapasitor sebagai penentu frekuensinya. :silator ini sangat mudah untuk dibangun namun memiliki ketelitian frekuensi yang rendah. *angkaian osilator *3 yang paling sederhana dapat dibangun dengan menggunakan satu gerbang.

%a$&ar 2.1 :silator *3

%ada osilator *3 dibagi menjadi & yaitu + •

:silator %ergeseran =ase *3

•

:silator #ien $ridge ' T%in T 

2.2.2.1 'silatr Pergeseran /ase -(

%a$&ar 2.11 :silator %ergeseran =ase *3

1?

:silator pergeseran fasa termasuk jenis osilator *3. %ada osilator   pergeseran fasa terdapat sebuah pembalik fasa total 1? derajat. %embalik fasa ini di menggeser fasa sinyal output sebesar 1? derajat dan memasukkan kembali ke input sehingga terjadi umpan balik positif. *angkaian pembalik fasa ini biasanya dibentuk oleh tiga buah rangkaian *3.

2.2.2.2 'silatr Wien Bridge / Twin T 

%a$&ar 2.12 :silator #ien $ridge ' T%in&T 

:silator ini termasuk jenis osilator *3. :silator jembatan @ien disebut  juga osilator FT$in)TG karena menggunakan dua FTG sirkuit *3 beroperasi secara paralel. Satu rangkaian adalah sebuah *3* FTG yang bertindak sebagai filter lo$)pass. *angkaian kedua adalah 3*3 FTG yang beroperasi sebagai  penyaring bernilai tinggi. ,ersama)sama sirkuit ini membentuk sebuah jembatan

17

yang disetel pada frekuensi osilasi yang diinginkan. Sinyal di cabang 3*3 dari filter T$in)T yang maju di *3* itu  tertunda sehingga mereka dapat melemahkan satu sama lain pada frekuensi tertentu.

2.3.

-angkaian -esnatr

*angkaian resonator adalah rangkaian yang dapat meloloskan frekuensi tertentu dan menghentikan frekuensi yang tidak diinginkan. =ungsinya adalah memilih8 meloloskan sinyal pada frekuensi tertentu meredam secara significant di luar frekuensi yang diinginkan.

%a$&ar 2.13 Karakteristik respon ideal

&

%a$&ar 2.14 *espon resonator praktis

,eberapa definisi yang perlu diketahui pada rangkaian resonator + J

-esnansi + kondisi dimana komponen reaktansi dari suatu impendansi

 berharga nol pada frekuensi tertentu. J

Ban!0i!th le&ar ita+ %erbedaan antara frekuensi atas dan frekuensi

 ba$ah "f&  f1# respon amplitudonya )- d, di ba$ah respon passband. 4adi yang diloloskan hanya di antara f1 dan f& diluar frekuensi tersebut diredam secara signifikan. J

/aktr kualitas 5 6  parameter untuk mengukur tingkat selekti!itas

rangkaian.

&1

J

/aktr &entuk "Shape =actor < S=#+ %erbandingan ,@ 6d, "redaman

 besar# terhadap ,@ - d, "redamankecil# pada rangkaian resonator  "seberapa miring terhadap ideal#.

J

Ulti$ate Attenuatin + *edaman minimum akhir yang diinginkan8

dikehendaki rangkaian resonansi di luar passband. J

-ile -iak + kuran dari kerataan passband rangkaian resonansi yang

dinyatakan dalam d,. J

Insertin Lss + loss yang ditimbulkan oleh pemasangan suatu rangkaian

antara sumber tegangan dan suatu beban.

J

Tuning enalaan+ pengaturan harga ( dan 3 agar dapat beresonansi pada

frekuensi kerjanya.

*angkaian resonator terbagi - yaitu + J

*esonansi *3 paralel (

J

*esonansi *( paralel 3

J

*esonansi *(3 seri

&&

2.4.

PLL  Phase Locked Loop)

:silator adalah sebuah rangkaian yang sangat penting dalam sistem komunikasi radio. Sebab gelombang elektromagnetik hanya bisa terpancar bila ada arus listrik yang berubah sedangkan cara termudah untuk mendapatkannya adalah dari osilator. 4adi fungsi utama osilator adalah sebagai pembangkit gelombang pemba$a. =ungsi penting lain dari osilator adalah ketika gelombang  pemba$a itu harus digeser frekuensinya ke frekuensi lain yang dikehendaki. 'alam hal ini penggeseran frekuensi sangat membutuhkan osilator. Syarat penting bagi sebuah osilator adalah stabil dalam arti frekuensinya tidak mudah berubah. Akan tetapi pada prakteknya justru lebih banyak dibutuhkan osilator yang frekuensinya mudah diubah)ubah "!ariabel#. 'ua kondisi ini terlihat saling bertentangan. Stabil artinya frekuensinya harus tetap tapi di sisi lain frekuensi ini harus mudah diubah)ubah.

%a$&ar 2.1" a.# *angkaian osilator kristal b.# *angkaian 23:

:silator yang sangat stabil adalah osilator kristal. Tetapi kristal tidak bisa diubah frekuensinya. Sebab frekuensi resonansi kristal ditentukan oleh demensi fisiknya. Kristal uartz misalnya harus diasah sedemikian rupa sehinga pada demensi tertentu elektron di dalamnya ber)resonansi pada frekuensi tertentu. 'emensi inilah yang menentukan frekuensi resonansi kristal dan inilah yang

&-

membuat osilator kristal menjadi sangat stabil karena demensi tak mudah  berubah. 23: "!oltage controlled oscillator# adalah osilator (3 yang frekuensinya  bisa dikendalikan dari tegangan yang diberikan pada !araktor)nya "gambar b#. 2araktor adalah dioda yang bila diberi tegangan balik akan menjadi kapasitor dimana nilai kapasitansinya tergantung dari tegangan yang diberikan padanya. 4adi dengan mengubah tegangan pada !araktor itu frekuensi 23: akan berubah. Sementara itu nilai kapasitansi !araktor "maupun kapasitansi intrinsik dalam transistor# sangat mudah dipengaruhi oleh suhu. nilah yang membuat frekuensi 23: mudah berubah "kurang stabil#. Sensitif terhadap suhu. %(( mempekerjakan dua jenis osilator itu "kristal dan 23:# sedemikian rupa sehingga menghasilkan frekuensi output yang stabil dan sekaligus mudah diubah)ubah "!ariabel#. 3aranya adalah dengan membagi frekuensi 23: dan kemudian membandingkannya dengan frekuensi referensi yang berasal dari osilator kristal "gambar d#. %(( " Phase Locked Loop# adalah suatu sistem yang memungkinkan suatu sinyal tertentu mengendalikan frekuensi sebuah osilator dalam sebuah (ingkar  yang terkunci. =rekuensi osilator dapat sama besar atau kelipatannya dari frekuensi sinyal tersebut "selanjutnya disebut frekuensi)referensi#. Kalau frekuensi sinyal berasal dari sebuah osilator kristal maka frekuensi yang lainnya dapat dijabarkan mempunyai stabilitas yang sama dengan frekuensi kristal. nilah yang dijadikan dasar dari pesintesis frekuensi atau (reuenc" *"nthesi+er. Kalau frekuensi)referensi mempunyai nilai yang berubah)ubah maka frekuensi Fosilator lingkarG akan mengikuti perubahan tersebut. %rinsip ini digunakan dalam demodulator =M (reuenc" Modulation), =SK   (reuenc" *hift -e"ing) dan Tracking (ilter.

&5

%rinsip diatas lebih dikenal dengan istilah %(( Phase Locked Loop) dan telah diketahui sejak tahun 17&- tetapi sedikit sekali digunakan sampai akhir  176. ,agian)bagian dari %(( terdiri dari + •

 (ied Osilator  sebagai frekuensi)referensi yang biasanya dibangun menggunakan kristal kuarsa untuk menjamin kestabilannya

•

23: /oltage ontrol Oscillator) merupakan osilator yang frekuensi keluarannya terkendali tegangan

•

(%= " Lo% Pass (ilter #. %ada dasarnya bagian ini mengubah ayunan tegangan yang begitu cepat dari  Phase Detektor menjadi tegangan dc terkendali fasa

•

 LP(&Amplifier . ,agian ini memperkuat keluaran (%= yang masih sangat lemah sampai ke taraf beberapa !olt dc hingga mampu mengendalikan 23:

•

n&Devider   atau Fpembagi n kaliG. ,agian ini yang membagi frekuensi keluaran yang dikehendaki dari 23: supaya sama dengan frekuensi) referensi

•

 Phase Detector . ,agian ini bekerja dengan membandingkan nilai frekuensi referensi dengan frekuensi dari n&Devider . Keluaran akan  !olt  jika terjadi kedua frekuensi sama dan bernilai taraf dc tertentu jika kedua frekuensi tersebut tidak sama

,erikut contoh ,lok 'iagram Aplikatif sebuah %(( Klasik yang bekerja pada =M) 1)M0z +

&9

,ila dilihat dari fungsi masing)masing bagian diatas dapat digambarkan bah$a frekuensi yang berada dalam FlingkarG tersebut sangatlah stabil menyamai kestabilan frekuensi referensi dari osilator kristal. Lang paling menentukan dari kualitas sebuah %(( adalah Respone Time dari (%= dan Devider  dan lebar bidang kerja dari 23: pada taraf tegangan yang mengendalikannya. %erancangan dari nilai komponen pembangun (%= sangat menentukan terhadap keluaran %(( "23:# secara langsung. Ketidak tepatan akan menyebabkan  Locking Time  berlangsung cukup lama dan ini merupakan indikasi unjuk kerja %(( yang kurang baik. 'isamping juga bisa menyebabkan terjadinya  side&tone yang cukup mengganggu karena akan ikut terba$a bersama gelombang  pemodulasi pada %enerapan =M. 'e!ider biasanya dia$ali dengan sebuah  pre&scaller karena kebanyakan n& devider  tidak mampu bekerja pada pita =M). 'engan demikian akan ada  beberapa tahap devider  sebelum sampai pada Phase Detector  dan ini dapat diatasi dengan pemakaian 3 TT( karena kecepatan kerjanya tidak diragukan lagi. %ada jenis %(( tertentu penentuan frekuensi keluaran yang dikehendaki digunakan dua cara yaitu melalui n&devider  dan perubahan pada frekuensi

&6

referensi. %erubahan pada frekuensi referensi tidak bisa sebebas n&devider  mengingat

0&factor" yang sangat tinggi dari kristal kuarsa yang hanya

memungkinkan pergeseran selebar &I dari frekuensi fundamental)nya. 3ara ini  biasa dan umum diterapkan pada  AM&**$ Transceiver  dengan memasang /aria1le apasitor  secara serial dengan kristal untuk melakukan (ine&Tuning . %emakaian kristal kuarsa sebagai osilator sudah sejak lama dipakai mengingat 0&  factor" yang mencapai lebih dari - dan kestabilannya yang mengagumkan. Sebagai gambaran apabila digunakan jam8arloji yang sumber detaknya terbuat dari kristal kuarsa maka untuk terlambat atau lebih cepat 1 detik dibutuhkan $aktu - tahun.

2.4.1. Prinsi 7erja PLL

'ua buah sinyal dikatakan memiliki frekuensi yang sama bila beda fasa antara keduanya selalu tetap. ,ila misalnya frekuensi 23: berubah maka beda fasa antara osilator kristal dan 23: akan berubah. %erubahan beda fasa ini kemudian oleh detektor fasa dikon!ersi menjadi perubahan tegangan error. Tegangan error berupa deretan pulsa)pulsa ini kemudian dile$atkan ke rangkaian (o$ %ass =ilter sehingga menjadi tegangan '3 yang benar)benar rata. Selanjutnya perubahan tegangan '3 yang sudah rata ini diberikan pada !araktor  sehingga frekuensi 23: kembali seperti semula. 'engan cara ini maka frekuensi 23: akan FterkunciG "locked# dan selalu sama dengan frekuensi osilator kristal. ,erhubung osilator kristal sangat stabil maka frekuensi 23: dengan sendirinya akan ikut stabil. nilah prinsip kerja %(( "gambar c#.

&;

'alam gambar "d# frekuensi referensi "fr# berasal dari osilator kristal yang telah dibagi "oleh rangkaian pembagi frekuensi# dengan bilangan pembagi < *. Sementara itu sebelum dibandingkan dengan frekuensi referensi "fr# frekuensi output 23: "fo# juga dibagi dengan bilangan pembagi < /. %ada saat sistem %(( ini dalam keadaan terkunci "locked# maka fr < fo 8 / atau dengan kata lain + fo < / . fr. ,erdasarkan persamaan ini maka fo akan mudah dibuat !ariabel dengan mengubah besarnya bilangan / dimana / adalah bilangan bulat dan fr adalah satuan terkecil dari perubahan fo. Satuan terkecil ini sering disebut step. 'engan demikian mudah di dihitung ,ila fr < 1 k0z maka fo < /. 1 k0z. ,ila fr < 1 k0z maka fo < / . 1 k0z ,ila fr < 1 k0z maka fo < / . 1 k0z dst.  / adalah bilangan bulat bukan pecahan dan / bisa bernilai 1 hingga tak   berhingga. 'alam praktek umumnya / ditentukan oleh lebar frekuensi kerja 23: karena tidak ada 23: yang mampu bekerja pada frekuensi nol hingga tak   berhingga. (ebar frekuensi 23: ditentukan oleh karakteristik !araktor yang digunakan. /ilai kapasitansi !araktor dalam %(( ditentukan oleh tegangan error yang dihasilkan detektor fasa yang besarnya berkisar antara   9 !olt mengingat detektor fasa umumnya dibangun dari TT( "Transitor Transistor (ogic# yang beroperasi pada tegangan 9 !olt. 2ariasi tegangan error inil akan menentukan lebar frekuensi kerja 23:. Terkadang !ariasi tegangan  ) 9 !olt sering dirasa kurang. ntuk 

&?

mendapatkan !ariasi tegangan yang lebih lebar "misalnya  ) 19 !olt# dibutuhkan sebuah '3 Amplifier sehingga akan diperoleh frekuensi kerja 23: yang lebih lebar. Kesimpulan penting yang bisa diambil dari sini adalah bah$a frekuensi output %(( sangat stabil "se)stabil frekuensi kristal# tapi sekaligus dapat diubah) ubah dengan amat mudah cukup dengan mengubah besarnya bilangan pembagi "/#. %(( bisa diimplementasikan pada beberapa aplikasi antara lain+ •

=M demodulator 

•

AM demodulator 

•

Sintesa frekuensi

•

%engatur %utaran Motor 

•

%engatur =rekuensi (istrik "dengan nama yang lain# 'ari ketiga macam aplikasi tersebut yang paling populer adalah

 penerapannya pada sintesa frekuensi. %enerapan sebagai AM demodulator sangat  jarang dilakukan karena akan membuat rangkaian demodulator menjadi lebih rumit. 'emodulator AM sederhana hanya membaca en!elope sinyal yang  biasanya cukup dengan satu buah dioda germanium dan lo$pass filter saja sedangkan dengan menggunakan %(( harus menggunakan balance modulator  disamping rangkaian %(( itu sendiri. Sebagai =M demodulator juga jarang. %rinsip implementasi pada =M demodulator adalah dengan menghubungkan salah satu masukan detektor fasa "input =1# ke output dari = "biasanya untuk pesa$at  penerima radio komersial 1; M0z dan 1679 M0z8 599 K0z pada penerima komunikasi#. :utput audio diambil dari output (%=.

&7

BAB III PENUTUP

3.1. •

7esi$ulan

:silator yaitu suatu rangkaian elektronika yang dapat membangkitkan getaran listrik dengan frekuensi tertentu dan amplitudonya tetap.

•

Adapun beberapa bagian yang menjadi syarat untuk sebuah osilator  supaya terjadi osilasi yaitu adanya rangkaian penguat rangkaian feedback dan rangkaian tank circuit.

•

Kita

dapat

mengelompokkan

osilator

berdasarkan

metode

 pengoperasiannya menjadi dua kelompok yaitu osilator harmonisa "balikan# dan osilator relaksasi. •

 /amun osilator yang sering digunakan dalam elektronika telekomunikasi adalah osilator harmonisa.

•

Secara rangkaian osilator harmonisa terbagi atas & kelompok yaitu osilator (3 dan :silator *3.

•

•

%ada osilator (3 dibagi menjadi 5 yaitu + o

:silator Armstrong 

o

:silator olpitts

o

:silator lapp

o

:silator !artle"

%ada osilator *3 dibagi menjadi & yaitu + o

:silator %ergeseran =ase *3

-

o

•

:silator #ien $ridge ' T%in T 

*angkaian resonator adalah rangkaian yang dapat meloloskan frekuensi tertentu dan menghentikan frekuensi yang tidak diinginkan.

•

•

•

,eberapa definisi yang perlu diketahui pada rangkaian resonator + o

*esonator 

o

,and$idth

o

=aktor kualitas "B#

o

=aktor bentuk "Shape =actor#

o

ltimate attenuation

o

*ipple

o

nsertion (oss

o

Tuning

*angkaian resonator terbagi - yaitu + o

*esonansi *3 paralel (

o

*esonansi *( paralel 3

o

*esonansi *(3 seri

%(( " Phase Locked Loop# adalah suatu sistem yang memungkinkan suatu sinyal tertentu mengendalikan frekuensi sebuah osilator dalam sebuah (ingkar yang terkunci.

•

%(( bisa diimplementasikan pada beberapa aplikasi antara lain+ o

=M demodulator 

-1

o

AM demodulator 

o

Sintesa frekuensi

o

%engatur %utaran Motor 

o

%engatur =rekuensi (istrik 

BAB I8 PE-EN(ANAAN 7E-9A MA#A DEPAN PE-AN(AN%AN DAN -EALI#A#I %ENE-AT'- #IN:AL PADA APLI7A#I L'N% -AN%E NA8I%ATI'N DEN%AN MET'DE PHA#E L'(7ED L''P PLL5

>lobal %ositioning System ">%S# merupakan teknologi untuk na!igasi yang  berkembang saat ini. %enggunaan fungsi dari >%S ini telah dapat diaplikasikan dalam  berbagai kebutuhan sehari)hari manusia seperti  penunjuk arah lokasi tempat tujuan $isata militer dan sebagainya bahkan sudah ditanamkan dalam telepon genggam. =ungsi aplikasi ini dipergunakan untuk mempermudah komunikasi.  /amun jika sistem ini dijadikan sebagai satu)satunya sumber   penentuan posisi dan adanya kemungkinan dicabutnya hak penggunaan satelit akan menghambat akti!itas na!igasi dan kegiatan lainnya. 'itambah lagi bah$a >%S mempunyai kelemahan besar yaitu tidak bisa bekerja dalam indoor sehingga akan gagal pada komunikasi non (:S. (ong *ange /a!igation "(:*A/# dianggap mampu menjadi salah satu teknologi untuk mengatasi kekurangan >%S tersebut. (:*A/

-&

menggunakan teknologi radio sistem terestrial yang memanfaatkan ground$a!e dalam perambatannya untuk menentukan letak sebuah posisi. >round$a!e digunakan karena (:*A/ menggunakan frekuensi rendah. Sehingga cocok untuk komunikasi non (:S. ndonesia merupakan negara kepulauan

yang

mempunyai

luas

$ilayah

yang

besar

sehingga

membutuhkan layanan na!igasi untuk keperluan kebutuhan dalam negeri. :leh karena itu pembangunan teknologi (:*A/ dirasa perlu untuk  mengatasi permasalahan tersebut. DA/TA- PU#TA7A

http+88$$$.&$ijaya.com8phaselockloop.htm "19 juni &19# http+88elektronika)dasar.$eb.id8artikel)elektronika8definisi)dan)prinsip)kerja)  phase)locked)loop)pll)pada)motor)dc "19 juni &19# https+88docs.google.com8document8d81m@lTb&*4) @B$rk!e/m,hdkKHy@Bg4!L=s4>T?4&M8edit $ahyukr.staff.gunadarma.ac.id8'o$nloads8files8761-89.N:silator.pdf  http+misshariatyronald.blogspot.com8&1&858laporan)praktikum) osilator.html http+88electrozone75.blogspot.com8&1-878osilator.html http+88oprekzone.com8pll)phase)locked)loop)teori)dan)aplikasi http+88thpur$anto.blogspot.com8&1-858cara)kerja)phase)locked)loop)  pll.html mujurrose.orgfree.com8?.ppt