49
Gambar 4.8 di atas merupakan hasil dari keluaran di pin10 pada modul pengirim. Masukan yang digunakan berasal dari sinyal analog FG. Terlihat bahwa terdapat garis ada
dua garis vertikal putus-putus yang berpotongan dengan garis horisontal frekuensi dan berada pada f
1
=98 kHz dan f
2
=150 kHz. Gambar 4.8 menunjukan bahwa terjadi perubahan bila diberi masukan sinyal FG yang berada pada rentang frekuensi f
1
dan f
2
. Terlihat pada
gambar, sinyal carrier memiliki amplitudo paling besar yaitu pada ±122,5 kHz dan input sinyal 50 Hz
– 15 kHz yang merupakan sinyal pemodulasi tampak juga pada hasil modulasi frekuensi. Sinyal pemodulasi pada sinyal termodulasi tampak jelas pada
perbedaan tampak spektrum saat tanpa masukan sinyal FG dan pada saat masukan 8 kHz. Hal ini menunjukkan bahwa sinyal yang masuk ke modem akan di modulasikan para
rentang frekuensi kerjanya. Pada IC LM1893 modulasi yang digunakan tidak bisa dilihat perubahannya seperti
pada IC LM565 dikarenakan pada keluaran pin10 hanya menunjukkan nilai sinyal pembawa, namun demikian perubahan dari sinyam modulasi dapat diamati melalui
spektrum.
4.3. Pengujian Modul Penerima PLC FM LM565
Rangkaian penerima FM terdiri dari beberapa modul dalam satu rangkaian, yaitu rangkaian kopling yang disusun oleh kapasitor dan trafo IF, pengat diferensial,
demodulator FMmenggunakan PLL, tapis lolos bawah, dan penguat audio. Rangkaian yang digunakan adalah menggunakan Gambar 3.10
Pada penerima sinya yang masuk pertama-tama akan dipisahkan dari jala-jala listrik dengan menggunakan trafo IF, dikuatkan dengan rangkaian penguat diferensial,
didemodulasi dengan menggunakan IC LM565, ditapis menggunakan tapis lolos bawah menggunakan IC TL082, dan dikuatkan menggunakan LM380.
Sinyal yang masuk setelah untai tala LC masih terlalu lemah, sehingga perlu penguat untuk memperbesar sinyal. Pada penerima tugas akhir ini digunakan penguat diferensial
dengan dua tingkat, komponen yang digunakan adalah LM3046 dimana didalam IC tersebut terdapat 5 transistor NPN Gambar 4.9. Selain digunakan untuk menguatkan
sinyal, penguat diferensial ini juga mempunyai sifat dapat meredeam sinyal-sinyal derau yang terbawa oleh sinyal masukan. Gambar 4.10 merupakan penguat diferensial yang
dipakai dalam tugas akhir ini.
50
Gambar 4.9. Bagan dalam IC LM3046
Gambar 4.10. Penguat diferensial dua tingkat [14]
Penguat diferensial tingkat pertama dibentuk oleh 2 buah transistor di dalam IC LM3046 mulai pin 1 sampai dengan pin 5.
Setelah melalui proses penguatan, sinyal termodulasi tersebut masuk ke rangkaian modulator FM. Sama seperti bagian penerima modulator FM ini juga harus di tentukan
dahulu nilai frekuensi tengahmya. Penentuan besaranya komponen yang dipakai sama dengan perhitungan dalam bagian pengirim pada persamaan 4.1. Gambar 4.11 adalah
rangkaian pada demodulator FM tugas akhir ini.
51
Gambar 4.11. Skematik demodulator FM LM565 [18] Frekuensi tengah pada modulator ini harus sama dengan nilai frekuensi pembawa
pada bagian penerima. Untuk mengetahui apakah nilai frekuensi tengah demodulator sama dengan nilai frekuensi sinyal pembawa dapat dilakukan dengan melihat keluaran LM565
pada pin 4 atau pin 5 dengan catatan bahwa belum ada sinyal yang masuk ke dalam IC LM565. Gambar 4.14 menunjukkan keluaran pada pin 4. Apabila ada sinyal masukan
maka pada pin 4 akan berubah-ubah. Gambar 4.12 menunjukkan perubahan sinyal keluaran pada pin 4 saat adanya sinyal masukan.
Gambar 4.12. Keluaran pin 4 tanpa masukan
52
Gambar 4.13. Keluaran pin 4 dengan sinyal masukan
Setelah terjadi perubahan karena adanya sinyal masukan maka akan menyebakan adanya keluaran dari PLL. Keluaran PLL dibangun dengan 3 buah modul.
Detektor fasa Detektor fasa ini berfungsi untuk mendeteksi perbedaan fase sinyal masukan
dengan sinyal keluaran dari VCO. Seperti pada Gambar 2.6 pada saat sinyal masukan sama dengan sinyal keluaran maka detektor fasa akan menghasilkan
tegangan Ve yang menyebabkan VCO terkunci dengan sinyal masukan. Pada saat terkunci VCO akan mengeluarkan sinyal kotak yang frekuensinya sama dengan
frekuensi masukan. Ketika frekuensi sinyal masukan berbeda dengan frekuensi VCO, maka akan mengeluarkan pula tegangan kesalahan Ve yang akan memicu
VCO untuk menghasilkan frekuensi yang sama pula dengan frekuensi masukan Tapis Lolos Bawah
Tapis lolos bawah digunakan untuk meloloskan frekuensi detektor fasa yang mempunyai frekuensi lebih rendah dari frekuensi VCO. Masukan tapis lolos
bawah berasal dari tegangan dc Vd Gambar 2.6 yang didapat dari perubahan fasa pada detektor fasa. Perubahan pada tegangan Vd akan menyebabkan
perubahan pula pada frekuensi VCO.
53
Penguat Lingkar Penguat lingkar dalam PLL digunakan untuk menguatkan keluaran dari tapis lolos
bawah. Selain untuk menguatkan, penguat ini digunakan sebagai keluaran PLL pin 7.
Keluaran dari PLL pada pin 7 masih berupa sinyal yang yang tercampur antar frekuensi tinggi dan rendah. Gambar 4.14 menunjukkan keluaran yang diambi dari pin 7
LM565.
Gambar 4.14. Sinyal keluaran pin 7 [PLL] LM565
Seperti yang terlihat pada Gambar 4.14 sinyal frekuensi yang dikeluarkan pada pin 7 masih mengandung sinyal yang berfrekuensi tinggi, oleh karena itu perlu ditambahkan
tapis lolos bawah agar didapat kembali sinyal informasi yang dikirim. Tabel 4.1 adalah hasil pengujian tapis lolos bawah dan Gambar 4.15 adalah grafik dari watak kerja tapis
lolos bawah.
54 mV
kHz
Tabel 4.1. Hasil pengujian tapis lolos bawah.
frekuensi KHz
Vi
p-p
volt Vo
p-p
volt V
RMS
mV 2
1 1,09
375 4
1 1,12
386 6
1 1,17
400 8
1 1,24
429 10
1 1,32
456 12
1 1,34
462 14
1 1,28
449 16
1 1,12
386 18
1 0,936
326 20
1 0,760
278 22
1 0,624
236 24
1 0,512
190 26
1 0,432
150 28
1 0,368
134 30
1 0,304
107 32
1 0,280
94
Gambar 4.15. Grafik tapis lolos bawah.
Pada Gambar 4.15 terjadi
overshoot
pada keluaran tapis lolos bawah dikarenakan komponen yang digunakan. Pada bentuk low pass filter
sallen-key
, apabila faktor Q1 maka akan menyebabkan overshoot. Dalam perancangan tugas akhir ini digunakan faktor
50 100
150 200
250 300
350 400
450 500
2 4
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
LPF
LPF
55
Q=1 namun pada realisasi alat terjadi overshoot. Bentuk keluaran dari tapis lolos bawah ditunjukkan di Gambar 4.16.
Gambar 4.16. Sinyal keluaran dari tapis lolos bawah
Keluaran dari tapis lolos bawah sudah berbentuk sinyal informasi, namun masih terlalu lemah untuk disalurkan ke
speaker
, sehingga perlu dikuatkan. Penguat yang digunakan adalah LM380 yaitu penguat 2,5watt.
4.4. Pengujian Modul Penerima PLC LM1893
