Transducer Osilator Rangkain penguat daya power amplifier

dideteksi oleh rangkaian pendeteksi perubahan fase . Bila ada gerakan maka pada keluaran rangkaian pendeteksi perubahan fase akan menghasilkan gelombang perubahan fase yang bentuknya sesuai dengan karakteristik gerakan kawanan ikan yang dideteksi. Berdasarkan teori pada subbab 2.4, gelombang yang keluar rangkaian pendeteksi perubahan fase terdiri dari gelombang perubahan fase itu sendiri dan gelombang pembawa. Untuk menahan gelombang pembawa tersebut, digunakan rangkaian penapis frekuensi rendah LPF sehingga yang keluar hanya gelombang perubahan fase saja. Gelombang perubahan fase tersebut selanjutnya direkam di komputer melalui input mikrofon dari komputer dalam file dengan bentuk . wav.

4.1.3 Daya pancar yang diperlukan

Dari persamaan akustik pada persamaan 32 dapat dicari jarak pancar R untuk Echo Intensity El = 108 dB1 μ Pa, serta untuk berbagai daya pancar dengan frekuensi 50 kHz dan frekuensi 200kHz yang hasilnya dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Jarak pancar untuk berbagai frekuensi dan daya pancar Frekuensi R m Redaman dBkm 10 W 20 W 50 W 100 W 50 kHz 30 m 50 m 80 m 100 m 5 200 kHz 50 m 70 m 90 m 120 m 8 Dari Tabel 1, untuk frekuensi 50 kHz jarak tempuhnya lebih pendek dari 200 kHz. Hal ini disebabkan directivity transducer yang digunakan untuk frekuensi 50 kHz lebih kecil dari directivity untuk frekuensi 200 kHz bila menggunakan transducer yang sama. Jadi untuk penelitian frekuensi yang digunakan adalah 200 kHz, sedangkan daya pancar yang dibutuhkan untuk mendeteksi perubahan fase tidak lebih dari 10 m, pada penelitian ini cukup menggunakan pemancar dengan daya 10 Watt.

4.1.4 Transducer

Transducer yang digunakan adalah transducer dengan frekuensi 200 kHz, beamwidth 12 . Adapun spesifikasi transducer dapat dilihat pada pada Tabel 2. Tabel 2. Spesifikasi transducer yang digunakan N Transducer Tipe Z Beam Width Daya maksimum. 1 Transmitter AIRMAR Thru-Hull Flush P219 100 k Ω 45 12 100 W 2 Receiver GARMIN 10 k Ω 45 12 50 W Pada Gambar 37 dapat dilihat foto dari transducer pemancar dengan menggunakan transducer tipe “Thru-Hull Flush” sedangkan tranducer penerima menggunakan Transducer GARMIN. Masing-masing transducer mempunyai frekuensi kerja yaitu frekuensi 50 kHz dan 200 kHz Gambar 37. Foto transducer.

4.1.5 Osilator

Rangkaian osilator digunakan untuk membangkitkan gelombang akustik pada frekuensi tertentu. Pada penelitian ini frekuensi yang dibangkitkan adalah 50 kHz dan 200 kHz, dimana frekuensi 50 kHz digunakan sebagai pembanding. Rangkaian osilator dapat dilihat pada Gambar 38. Transducer pemancar Transducer penerima Gambar 38. Rangkaian osilator dengan rangkaian penguat. Besar frekuensi yang dibangkitkan tergantung dari nilai variable resistor R1 dan kapasitor 50 pF untuk frekuensi 50 kHz, sedangkan untuk frekuensi 200 kHz tergantung dari variable resistor R2 dan kapasitor 100 pF. Resistor R1 dan + - 2 3 4 7 6 +12V -12V 74 1 + - 2 3 4 7 6 +12V -12V 74 1 100 k 100 k 100 k 10 k 10 k 51 Ke Balance modulator A1 B2 100 p B1 R2 R1 50 p A2 + - 2 3 4 7 6 +12V -12V 74 1 10 k 20 k Ke Power Amplifier A1 A2 B1 B2 Switch yang bergerak bersaman R2, menggunakan tipe variable agar dapat diatur pada frekuensi yang tepat. Frekuensi diukur dengan menggunakan instrumen frequency counter. Unjuk kerja rangkaian osilator dapat dilihat pada Gambar 39. Pada gambar, bentuk gelombang yang dibangkitkan berbentuk gelombang segitiga yaitu gelombang yang mempunyai beberapa komponen spektral diatas frekuensi dasarnya yaitu di atas 200 kHz yang selanjutnya akan diredam oleh transducer. Waktu detik Gambar 39. Unjuk kerja rangkaian osilator.

4.1.6 Rangkain penguat daya power amplifier

Rangkaian penguat daya digunakan untuk memperkuat daya yang keluar dari osilator. Daya pancar yang dibutuhkan tergantung dari kemampuan transducer dan jarak jangkau yang diinginkan. Kemampuan transducer yang digunakan maksimun 100 watt dan minimum 10 Watt. Disamping sebagai penguat, rangkaian juga berfungsi sebagai penyesuian impedansi dengan transducer yaitu 100 k Ω dengan connector tipe 7 pin. Agar dapat menggunakan baterei tegangan catu dirancang untuk 12 VDC. Rangkaian penguat daya dapat dilihat pada Gambar 40. Rangkaian penguat daya terdiri dari 2 dua bagian yaitu : bagian penguat antara dan bagian penguat akhir. Bagian penguat akhir terdiri dari sepasang transistor 2SC1987 yang dipasang parallel untuk mencapai daya output 10 Watt. Untuk memperoleh daya tersebut dibutuhkan daya input minimum sebesar 50 mW. Untuk memperoleh daya Tegangan mV 1 mV tersebut, sinyal dari osilator dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian penguat antara dengan menggunakan transistor BC 108. dengan penguatan sebesar 60 mW. Unjuk kerja dari rangkaian penguat daya power amplifier dapat dilihat pada Gambar 41 a untuk frekuensi 50 kHz dan Gambar 41 b untuk frekuensi Gambar 40. Rangkaian penguat daya. 200 kHz. Pada gambar dapat dilihat untuk frekuensi 50 kHz keluaran dari rangkaian penguat daya berupa gelombang segiempat sedangkan output untuk frekuensi 200 kHz berupa gelombang sinusoida yang masing-masing penguatannya sebesar 100 kali dengan skala input pada osiloskop pada posisi 50 mV dan output pada posisi skala 5 V. Untuk frekuensi 50 kHz keluaran dari osilator lebih besar dari keluaran pada frekuensi 200 kHz karena transistor yang digunakan mempunyai gain lebih besar pada frekuensi yang lebih rendah, yaitu makin tinggi frekuensi makin kecil penguatannya, sehingga tegangan gelombang dengan frekuensi 50 kHz yang masuk ke rangkaian penguat daya lebih besar dari tegangan pada frekuensi 200 kHz. +12 VDC Ke Transducer Pemancar Dari Oskilato r BC 108 680 10 470 47 60 k 33 k 2SC1971 .5 F .5 F .5 F deti a b Gambar 41. Unjuk kerja rangkaian penguat daya untuk a frekuensi 50 kHz b frekuensi 200 kHz. Rangkaian penguat daya dirancang untuk penguat gelombang pada frekuensi 200 kHz sehingga pada frekuensi 50 kHz gelombang yang masuk ke INPUT dari osilator skala 50 mV OUTPUT skala 5 V Waktu detik Tegangan mVV INPUT dari osilator skala 50 mV OUTPUT skala 5V Waktu detik Tegangan mV V rangkaian penguat daya mengalami cacat nonlinear pada bagian puncak gelombang sehingga gelombang pada frekuensi 50 kHz akan terpotong dan gelombang yang keluar mendekati bentuk segiempat. Disamping itu pula gelombang segitiga, komponen frekuensi tingginya diperkuat lebih kecil dari frekuensi dasarnya sehingga gelombang yang keluar pada frekuensi 200 kHz menjadi gelombang sinusoida.

4.1.7 Rangkaian penerima receiver