TUGAS ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKASI

BAB 6

Radio Pemancar

Sebuah pemancar radio menghasilkan sinyal pembawa, memberikan power amplifier dan menyesuaikan modulasi. Pemancar sederhana, sebuah osilator yang berkondisi off dan on untuk menghasilkan kode morse. Sebagian besar saluran yang digunakan dari osilator kristal untuk menghasilkan pembawa akurat dan stabil frekuensi, penguat penyangga memiliki osilator gelombang pembawa isolat dari beban, satu atau lebih driver meningkatkan amplifier untuk daya RF. dan power amplifier akhir, bahwa sinyal berlaku untuk antena. Stasiun AM, amplifier kelas C digunakan untuk meningkatkan daya RF. Tahap terakhir adalah termodulasi. Frekuensi modulasi pemancar menggunakan kelas C amplifier untuk meningkatkan daya RF. Dalam kelas A saat penguat kolektor terus mengalir, output berbanding lurus dengan Input, Oleh karena itu, itu adalah penguat linear. Amplifier Kelas B bias di cutoff sehingga arus kolektor mengalir untuk 180 derajat dari siklus masukan. Amplifier Kelas B biasanya terhubung dalam rangkaian push-pull dimana transistor menguatkan masing-masing setengah dari sinyal input. Kolektor pulsa saat ini di kelas C penguat diubah menjadi gelombang sinus terus menerus saat  resonansi. Amplifier RF berosilasi oleh umpan balik dari kapasitansi transistor internal. Hal ini dapat dihilangkan atau dicegah dengan netralisasi, proses yang membatalkan umpan balik dengan out-of-fase umpan balik. Pengganda frekuensi dapat diimplementasikan dalam untuk menghasilkan frekuensi output yang lebih tinggi. Dalam sebuah pemancar FM, peningkatan pengganda frekuensi deviasi dan frekuensi pembawa. Amplifier Linear menggunakan kelas A atau B dapat digunakan untuk meningkatkan tingkat energi AM-SSB sinyal. Impedansi yang cocok jaringan digunakan untuk amplifier RF dan beberapa untuk interkoneksi antena untuk memastikan transfer yang optimal. Transfer daya maksimum terjadi ketika impedansi sama dengan impedansi sumber pembangkit. Radio-frekuensi transformator biasanya dibangun dengan core bubuk besi berbentuk donat disebut toroids. Induktor dibuat dengan core cincin untuk induktansi diberikan lebih kecil Gunakan lebih sedikit gulungan, lebih tinggi Q dan tidak memerlukan pelindung. Sebuah balun adalah transformator dengan cara yang khusus dengan lingkaran keseimbangan tidak seimbang pada transformasi atau sebaliknya untuk menyediakan pencocokan impedansi (Mathcing). Toroida transformator dan baluns adalah perangkat broadband beroperasi lebih lebar dari bandwidt. Broadband, linear, yg tak disetel power amplifier RF memberikan keuntungan pada rentang frekuensi yang luas. Batas suara clipper menggunakan dioda dengan amplitudo sinyal modulasi sinyal audio. Sebuah low-pass filter meratakan setiap kliping distorsi, dan mencegah sidebands berlebihan. Kompresor Voice otomatis mendapatkan kontrol (AGC) sirkuit untuk membatasi amplitudo audio. Penguatan sirkuit berbanding terbalik dengan amplitudo sinyal audio. AGC circuit, penyearah dan filter mengubah audio atau RF di tegangan yang mengontrol gain untuk mencegah audio atau RF amplifier overdrive. Keuntungan dari penguat transistor dapat divariasikan dengan memvariasikan arus kolektor.

BAB

7 Penerima Komunikasi

Bagian paling penting dari setiap penerima adalah Front End  yang terdiri dari penguat RF dan mixer dan rangkaian penala. Bagian tersebut digunakan untuk memperoses sinyal meskipun sinyal tersebut lemah. Pada receiver yang didesain dengan frekuensi di bawah 30mhz tidak digunakan penguat RF karena tidak aktfif. 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 A. 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. Pada penerima RF antena langsung dihubungkan ke basis transistor. Hal ini untuk mebuat pita jaringan lebih luas dan penguat dapat menguat kan semua sinyal yg melalui antena sekaligus.

Bentuk paling sederhana dari penerima komunikasi adalah Tuned Radio Frequency (TRF) penerima yang menyediakan RF dan AF gain, selektivitas, dan demodulator. Dua karakteristik utama dari penerima adalah selektivitas dan sensitivitas. Selektivitas adalah kemampuan untuk memisahkan sinyal pada frekuensi yang berbeda. Kelemahan dari penerima TRF kesulitan tuning dan selektivitas bervariasi dengan frekuensi. Masalah-masalah ini dari penerima TRF dieliminasi dengan menggunakan superheterodyne (superhet) penerima. Sebuah superhet menggunakan mixer untuk menerjemahkan sinyal yang masuk ke frekuensi yang lebih rendah, yang dikenal sebagai frekuensi menengah (IF), di mana keuntungan tetap dan selektivitas dapat diperoleh.

Sebagian besar keuntungan dan selektivitas dalam superhet sebuah diperoleh dalam penguat IF. Federasi Rendah lebih disukai karena selektivitas yang lebih tinggi dan stabilitas yang lebih baik dapat diperoleh dengan sirkuit sederhana. Federasi rendah biasanya menyebabkan masalah gangguan citra. Sebuah gambar adalah sinyal pada frekuensi terpisah dari frekuensi sinyal yang diinginkan oleh 2 kali nilai IF yang mengganggu penerimaan. Pencampuran akan mengkonversi kedua sinyal yang diinginkan dan gambar ke IF. Gambar gangguan disebabkan oleh miskin masukan selektivitas penerima yang tidak memadai menolak gambar. Gambar gangguan dapat dikurangi dengan menggunakan superhet konversi ganda yang menggunakan dua pencampuran dan Federasi. IF pertama adalah tinggi untuk menghilangkan gambar, dan yang kedua adalah rendah untuk memastikan selektivitas yang baik. Bagian paling penting dari setiap penerima adalah ujung depan yang terdiri dari penguat RF dan pencampuran sebagai sirkuit ini menambahkan paling bising/gangguan ke sinyal yang lemah.

Sebagian besar penerima mendapatkan selektivitas mereka dari sirkuit LC double-tuned. Sebagian besar penerima memiliki sirkuit AGC sehingga jangkauan dinamis yang lebar dari masukan amplitudo sinyal memindai ditampung tanpa distorsi. Sebuah AGC sirkuit meluruskan IF atau keluaran demodulator ke dc untuk mengontrol IF amplifier yang didapat. Keuntungan dari transistor bipolar dapat bervariasi dengan mengubah kolektor saat ini. Dalam terbalik AGC peningkatan tegangan AGC mengurangi arus kolektor. Di depan AGC, peningkatan tegangan AGC meningkatkan arus kolektor. Keuntungan dari MOSFET dua-gerbang di penguat IF dikendalikan dengan memvariasikan tegangan dc pada gerbang kedua. kontrol frekuensi otomatis (AFC) adalah sistem umpan balik yang mirip dengan AGC yang digunakan untuk mengoreksi arah frekuensi dan ketidakstabilan di LO dari VHF, UHF, dan penerima frekuensi gelombang mikro. Sebuah rangkaian memadamkan digunakan untuk memotong keluaran suara untuk mencegah suara mengganggu sampai sinyal diterima. Entah sinyal suara atau kebisingan latar belakang dapat digunakan untuk mengoperasikan sirkuit memadamkan. Terus menerus tone control memadamkan (CTC) sirkuit mengizinkan sinyal selektif dengan hanya mengizinkan nada frekuensi rendah untuk memicu memadamkan tersebut. Sebuah osilator beat frekuensi (BFO) digunakan dalam SSB dan CW penerima untuk memberikan pembawa yang akan bercampur dengan sinyal masukan dalam demodulator untuk menghasilkan keluaran suara.

Uji Mandiri bagian 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.  Penguatan linier 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 360o 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.

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

20.  Dalam penguat kelas C, aliran arus kolektor dalam bentuk denyut (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 pengganda 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.

Uji Mandiri Bagian 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 dengan 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 pembatas.

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 pengurang 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.

Frekuensi Transisi Gain Unity

Jika resistansi bulk kolektor yang disimbolkan rc’c artinya maka pengaruh dari kapasitansi base kolektornya diperbesar dengan yang disebut Miller Effect

 

Amplifier Common-Emitter (CE)

Di mana Y0 = Y2 + Yf ,Penguatan maksimum ketika Y0 beresonansi yang berarti bahwa umpan balik kapasitansi harus dimasukkan dalam penalaan output (output tuning). Ada juga pergeseran fasa  didalam penguat kondisi ini. Admittans keluarannya dapat ditulis sebagai berikut.

Dimana

Sehingga gain dapat ditulis sebagai

Jadi input admintasnya adalah

 Amplifier Common-Base

Efek kapasitor umpan balik Ccb’ dapat di nol kan dengan menghubungkan transistor dalam konfigurasi common-base,

 Penguatan daya tersedia

Penguatan daya tinggi diperlukan untuk mempertahankan faktor noise rendah dengan amplifier cascade (formula Friis). Daya tersedia dari sumber adalah

Daya tersedia pada keluaran

Penguatan daya tersedia

Rangkaian Pencampur (Mixer)

Mixer digunakan untuk mengubah sinyal dari satu frekuensi ke frekuensi lain. Ada sejumlah alasan mengapa pengubahan frekuensi itu diperlukan, dan kenyatannya sejumlah proses mixing dipergunakan dalam penerapan khusus, yang tampil dengan nama berbeda. Istilah mixer pada umunya dicadangkan untuk rangkaian yang mengubah sinyal frekuensi radio ke suatu nilai madya (yang dikenal Intermediate Frequency / IF) dan yang memerlukan masukan dari sebuah isolator local (LO = Local Oscillator) untuk melakukannya. Semua rangkaian mixer memanfaatkan kenyataan bahwa apabila dua sinya sinusoidal dikalikan bersama, hasilnya terdiri atas komponen frekuensi yng dijumlahkan dan yang dikurangkan atau selisihnya. Sehinnga dapat dinyatakan sebagai berikut:

Suku yang mengandung frekuensi diatas adalah yang biasa dipilih dengan penyaringan sebagai sinyal intermediate frequency (IF) dalam penerapan tertentu yang lainnya, komponen frekuensi tinggi mungkin yang dipilih. Akan terlihat bahwa tidak satupun dari kedua frekuensi masukan itu hadir dalam keluaran, yang ada hanya frekuensi penjumlahan dan pengurangan.