Rangkaian Amplifier Pole Zero Concellation

3.3 Perancangan Pembangkit Pulsa

Amplifier mempunyai fungsi utama sebagai penguat dan pembentuk pulsa masukan dari Preamplifier. Sinyal yang dihasilkan berbentuk Gaussian Unipolar. Pulsa yang keluar dari detektor berupa pulsa listrik yang berfungsi sebagai input peguat linear pengkondisi sinyal. Pulsa tersebut adalah pulsa dengan ekor panjang, banyaknya pulsa sebanding dengan aktivitas radiasinya, sedangkan tinggi pulsa sebanding dengan energi radiasi penguat sinyal tersebut. Agar pulsa ini dapat dianalisa berdasar tingginya dengan daya urai yang memadai maka diperkuat kembali sampai keluarannya dalam orde beberapa volt. Penguat ini merupakan penguat linear yang dilengkapi dengan perubahan penguatan gain secara diskrit maupun kontinu serta pemilihan polaritas masukan. Adapun diagram blok seperti pada Gambar 3.12 di bawah ini : Rangkaian Pole Zero Cancellation Rangkaian Penguat Rangkaian Pole Complex Pulsa masuk Pulsa keluaran Gambar 3.13 Diagram Blok Amplifier

3.3.1 Rangkaian Amplifier

Sistem ini merupakan penguat utama. Komponen utamanya adalah LM 318 yang dilengkapi dengan filter catu daya R,C. Penguat linear ini menggunakan catu daya +12 volt dan –12 volt DC. Setelah dikuatkan kemudian sinyal dibentuk semi gausian oleh rangkaian peredam aktif yang dilengkapi dengan rangkaian pole zero sehingga pulsa tidak mengalami undershoot. Dibagian keluaran peredam aktif diberi beban potensio helitrim dan dibagian ct diambil sebagai pelemah sinyal yang dapat diatur untuk dikalibrasi. Skema rangkain amplifier ditunjukkan pada Gambar 3.13 berikut ini: Universitas Sumatera Utara R1 1k R2 1k C1 10000pF R3 1k RV1 1k R4 10k C3 1nF R5 10k +12V -12V R6 10k C4 1nF 3 2 6 7 4 5 1 8 U1 LM318 R7 1k R8 22k C2 1nF R9 10k +12V -12V R10 10k C5 1nF 3 2 6 7 4 5 1 8 U2 LM318 3 2 6 7 4 5 1 8 U4 LM318 R13 1k R15 3k3 C10 1nF R16 10k +12V -12V R17 10k C11 1nF C9 1000pF C8 1000pf R14 10k C19 1nF C6 5pF RV2 10K Gambar 3.14 Skema Rangkaian Amplifier pada Proteus Modul amplifier yang dirancang dapat berfungsi bila dilengkapi dengan modul Pre-amplifier sebagai pemberi pulsa. Pulsa yang diolah berasal dari detektor dengan menggunakan catu daya detektor sesuai dengan daerah kerjanya. Untuk tegangan tinggi detektor sintilasi berkisar 500 Vdc sampai dengan 1000 Vdc. . Pulsa masukan yang berasal dari detektor harus berupa pulsa berekor panjang. Amplifier dan pole zero concellation Pz digunakan untuk mengatur agar pulsa keluaran tidak terjadi undershootovershoot dalam proses pembentukan pulsa Gaussian setelah terjadi proses penguatan. Rangkaian pole zero concellation digunakan untuk menurunkan pulsa ekor panjang dengan falltime yang sempit serta membentuk sinyal keluaran akhir. Pulsa keluaran yang telah dikuatkan tersebut dibentuk menjadi pulsa Gaussian oleh pole complex Pc , pole complex juga berfungsi untuk menghindari interferensi dan osilasi pulsa.

3.3.2 Pole Zero Concellation

Pada pada pole zero concellation tedapat rangakaian penguat dan diferensiator. Diagram blok nya dapat dilihat pada gambar dibawah ini: Universitas Sumatera Utara Rangkain Pole zero cancellation Gambar 3.15 Diagram Blok Pole zero concellation Skematik rangkaian pole zero concelation sebagai berikut : R1 1k R2 1k C1 10000pF R3 1k RV1 1k R4 10k C3 1nF R5 10k +12V -12V R6 10k C4 1nF 3 2 6 7 4 5 1 8 U1 LM318 Gambar 3.16 Skematik Rangkain Pole zero concellation Rangkaian diferensiator berfungsi untuk menurunkan pulsa yang keluar dari detektor berupa pulsa ekor panjang eksponensial karena sinyal yang dihasilkan penguat awal mempunyai rise time yang sangat cepat dan fall time yang sangat panjang bahkan bersifat stair case pada penguat awal optikaltransistor resetfeedback. Hal ini tidak sesuai untuk pengukuran tinggi pulsa, karena pulsa berikutnya akan berada di atas ekor pulsa sebelumnya sehingga akan tampak lebih tinggi dari sebenarnya. Diagram blok nya dapat dilihat pada Gambar 3.16 di bawah ini. Diferensiator Gambar 3.17 Digram Blok Diferensiator Universitas Sumatera Utara Rangkaian diferensiator terdiri dari dua komponen pasif yaitu kapasitor dan resistor yang disusun secara seri. Adapun rangakaian skematiknya sebagai berikut: R2 1k C1 1000pF R3 1k RV1 1k Gambar 3.18 Skema Rangkaian Diferensiator Pada differensiator amplifier tegangan output sebandingdengan laju dari perubahan kemiringan tegangan input. Mendiferensiasikan sinyal hasil pembalikan terhadap waktu dilakukan dengan persamaan: 3.4 di mana dan adalah fungsi dari waktu. Pulsa keluaran diferensiator akan mengalami penguatan oleh rangkaian penguat yang menghasilkan pulsa keluaran seperti pada Gambar 3.14. Besarnya penguatan nya adalah R 4 R 1 .

3.3.3 Gain