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