I
OUT max
= I
PK switch
2 =
250m 2
=125 mA .
Gambar 3.11. Skematik Buck Converter menggunakan MC34063A.
Arus keluaran maksimum sebesar 125 mA sehingga jika muatan baterai habis, baterai dapat diisi penuh dalam waktu sekitar 4,8 jam 600 mAh 125 mA. Meskipun baterai berada
pada keadaan hampir kosong, waktu yang digunakan masih di bawah 6 jam mempertimbangkan waktu matahari bersinar terik. Namun dalam perancangan ini batas
tegangan baterai yang dapat digunakan ditentukan antara 3,2 – 4,0 V. Sehingga penggunaan baterai dibatasi sampai batas tegangan 3,2 V dan peringatan baterai terisi penuh dimulai
dari tegangan 4,0 V. Hal ini mengingat batas bawah tegangan catu IC – IC yang dipakai berkisar pada nilai 3 V dan batas atas yang diperbolehkan untuk tegangan baterai Litium
adalah 4,2 V. Selanjutnya lebar pulsa sinyal PWM pada Buck Converter ditentukan oleh C
T
: t
ON
= C
T
4 ⋅10
−5
= 220
⋅10
−12
4 ⋅10
−5
=5,5 μS . Nilai L ditentukan berdasarkan nilai C
T
dan I
PKswitch
: L
MIN
= V
INP min
−V
SAT
−V
OUT
I
PK switch
t
ON max
= 13
0,25 5,5×10
−6
=286 μH .
37
Besar periode adalah : T
=5,5⋅10
−6
+ 18
−0,8−4,23 4,2
+0,525 5,5⋅10
−6
=1+ 13
4,725 5,5⋅10
−6
T =20,6322751323 μS .
dengan demikian didapatkan frekuensi sinyal PWM untuk pensaklaran sebesar : f
= 1
T =48.467,7522759 Hz
D1 dan D2 merupakan dioda Schottky yang cocok untuk pensaklaran. Seri yang dipakai adalah 1N5822.
3.7. Detektor Level Tegangan Baterai
Batas – batas tegangan yang ditentukan untuk tegangan optimal baterai adalah 3,2 V dan 4,0 V. Nilai tegangan di antara kedua batas tersebut digunakan sebagai nilai tegangan
tipikal bagi baterai untuk mencatu daya radio komunikasi. Batas bawah sebesar 3,2 V diambil karena IC – IC yang digunakan mempunyai batas bawah tegangan catu sekitar 3 V.
Batas atas sebesar 4,0 V diambil karena baterai tidak boleh diisi ulang lebih dari 4,2 V. Bagian – bagian yang diperlukan untuk detektor tegangan baterai meliputi pembagi
tegangan dan ADC mikrokontroler. Pembagi tegangan diperlukan karena ADC hanya menerima batas atas tegangan masukan sebesar tegangan referensi internalnya, yaitu 1,1 V.
Pembagi tegangan menggunakan resistor dengan perbandingan 3 : 1 untuk mendapatkan pengecilan tegangan ¼ kali. Dengan demikian didapatkan batas – batas level tegangan
yang dideteksi ADC adalah 0,8 V dan 1,0 V. ADC yang digunakan memiliki resolusi 8 bit sehingga nilai yang dipakai dalam program mikrokontroler adalah 185 dan 232.
38
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pengujian bertujuan mengetahui karakteristik radio komunikasi hasil perancangan. Pengujian meliputi pengujian kualitas sinyal informasi, pengujian kinerja radio
komunikasi, dan pengujian pengisian ulang baterai. Pengujian kualitas sinyal informasi meliputi pengujian sinyal keluaran pada tiap bagian perangkat audio, baik di dalam satu
unit radio komunikasi maupun saat dilakukan transmisi antar unit radio komunikasi. Pengujian kinerja radio komunikasi meliputi pengujian konsumsi daya, pengujian lama
pemakaian, dan pengujian jangkauan komunikasi.
4.1. Pengujian Perangkat Audio
Pengujian perangkat audio bertujuan mengetahui bentuk sinyal keluaran pada tiap bagian perangkat audio. Pengujian ini diperlukan untuk mengetahui apakah bentuk sinyal
keluaran sesuai dengan perancangan. Pengujian ini meliputi pengujian sinyal keluaran penguat awal, sinyal keluaran tapis lolos bawah pra – pencuplikan, sinyal PWM keluaran
mikrokontroler, sinyal keluaran tapis PWM dan sinyal keluaran penguat akhir. Perangkat yang dilibatkan dalam pengujian ini adalah satu unit radio komunikasi,
generator sinyal dan osiloskop. Mikrofon pada perangkat audio input dilepas dan secara bergantian diberikan sinyal sinus, segitiga, dan kotak. Amplitudo sinyal masukan
ditentukan sebesar 50 mVpp dengan frekuensi 1 kHz. Kemudian sinyal keluaran penguat awal, pin keluaran sinyal PWM, tapis PWM dan penguat akhir dilihat melalui osiloskop.
Gambar 4.1 sampai dengan 4.6 menampilkan hasil pengujian ini. Tampak dalam Gambar 4.2, amplitudo sinyal mencapai 700 mVpp. Dengan
demikian diperoleh penguatan sebesar 14 kali. Nilai ini lebih rendah dari penguatan yang dirancang yaitu 21 kali.
Sinyal keluaran tapis lolos bawah mempunyai bentuk sama dengan sinyal keluaran penguat awal. Sinyal keluaran ini masih mempunyai amplitudo yang sama dengan keluaran
tahap sebelumnya. Pada tahap ini, sinyal informasi tidak mengalami perubahan bentuk atau 39
amplitudo.
Gambar 4.1. Sinyal masukan.
Gambar 4.2. Keluaran penguat awal.
Gambar 4.3. Keluaran tapis lolos bawah.
Gambar 4.4. Keluaran pin PWM.
40
Gambar 4.5. Keluaran tapis PWM.
Gambar 4.6. Keluaran penguat akhir.
Sinyal keluaran PWM berbentuk sinyal kotak. Amplitudo sinyal mendekati nilai GND – VCC. Nilai ini didapatkan karena sinyal PWM dikeluarkan dengan aras tegangan
logika mikrokontroler, sehingga hanya memiliki dua kondisi tegangan. Tampak pada Gambar 4.4, perubahan terjadi pada lebar pulsa. Perubahan lebar pulsa ini terjadi karena
sinyal PWM membawa sinyal informasi. Sinyal informasi diekstrak dari sinyal PWM oleh tapis lolos bawah pada perangkat
audio output. Namun keluaran tapis lolos bawah ini masih memiliki derau yang cukup tinggi. Derau ini disebabkan oleh unsur sinyal PWM yang masih keluar lewat tapis lolos
bawah. Selain itu derau juga disebabkan oleh interferensi dari pengoperasian RFM12. Jika didengarkan lewat penyuara, suara manusia yang direproduksi terdengar lebih kecil
daripada suara derau.
4.2. Pengujian Transmisi Informasi
Pengujian ini merupakan kelanjutan dari pengujian pertama. Jika pengujian
41
sebelumnya hanya melibatkan satu unit radio komunikasi, pengujian kedua ini melibatkan dua unit radio komunikasi. Radio komunikasi pertama berfungsi mengirimkan informasi
berupa sinyal sinus, segitiga dan kotak secara bergantian. Radio komunikasi kedua berfungsi menerima informasi tersebut dan mengeluarkannya melalui perangkat audio
output. Perangkat audio output pada radio komunikasi kedua inilah yang diselidiki. Sinyal keluaran tiap bagiannya dilihat melalui osiloskop. Berikut gambar – gambar hasil
pengujian.
Gambar 4.7. Keluaran pin PWM radio komunikasi kedua.
Gambar 4.8. Keluaran tapis PWM radio komunikasi kedua.
Gambar 4.9. Keluaran penguat akhir radio komunikasi kedua
42
