LAPORAN 7 dan 8 Praktek Audio Dan Radio "Blok penerima FM dan AM"

LAPORAN 7

Praktek Audio Dan Radio

Blok penerima FM dan AM

Alma hendra

1206213/ 2012

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2014

A.    Tujuan

Setelah selesai pratkum mahasiswa diharapkan bisa:

1.      Mengetahui blok rangkaian dan fungsi dari bagian penerima radio FM

2.      Mengetahui karakteristik kerja rangkaian penerima FM

3.      Melihat besaran dan bentuk sinyal dari masing – masing bagian pada penerima FM

B.     Alat dan bahan

1.      Trainer penerima AM

2.      Osiloskop

3.      RFG

4.      Multimeter

5.      Toolset

6.      Kabel listrik

C.    Teori pendukung

1.      Radio penerima FM

Radio komunikasi  FM merupakan radio broadcast yang banyak digunkan. Dibandingkan dengan jenis radio komunikasi yang lainya dikarenakan suara yang dihasilkan jauh lebih bersih dibandingkan yang lainya dan gangguan dari noise terhadap sinyal informasi yang dihasilkan jauh lebih rendah dibandingkan radio siaran lain.

Radio komunikasi FM bekerja pada spectrum frekuensi VHF 88-108Mhz dengan jenis modulasi frekuensi (FM). Pada system komunikasi brocast FM selain suara yang dihasilkan lebih bersih juga menggunakan system streo yang akan menghasilkan suara lebih bagus dibandingkan dengan system mono sesuai dengan  format system audio yang banyak dikembangkan yaitu format audio streo.

·         Bagian antena (Aerial)

Berfungsi menerima sinyal gelombang elektromagnetik di udara yang berasal dari stasiun pemancar dan merubahnya menjadi gelombang listrik dan diteruskan kebagian penala.

·         Bagian RF, mixer dan oscillator

Berfungsi sebagai bagian penala(tuning) yang berfungsi memilih siaran yang diinginkan dan akan menghasilkan frekuensi  IF sebesar 10,7 MHz. bagian ini disebut juga dengan frekuensi converter, karena bagian ini merubah besaran frekuensi yang diterima oleh antenna yang berkisaran antara frekuensi IF sebesar 10,7 MHz.

·         Penguat IF

Memperkuatkan frekuensi antara 10,7 Mhz yang berasal dari bagian penala dan besarannya disesuikan dengan bagian berikutnya dari blog diagram.

·         FM demodulator

             Atau yang dikenal juga dengan de-empasis berfungsi memisahkan sinyal carier dengan sinyal suara. Pada bagian ini sinyal yang dihasilkan sudah murni sinyal audio, bukann sinyal yang masih termodulasi yaitu sinyal yang masih tercampur antara audio dan sinyal carrier.

·         AF Voltage Amplifier dan AF Power Amplifier

Merupakan bagian penguat suara yang akan memperkuat sinyal suara dan menggerakkan loudspeaker sehingga menghasilkan getaran suara yang dapat didengar oleh telinga manusia dan pada system streo bagian ini terdiri dari dua buah penguat yang akan menggerakkan dua buah loudspeaker.

Radio penerima FM superheterodyne merupakan pengembangan teknologi penerima untuk memperbaiki selektivitas saluran yang berdampingan (Adjacent Channel Selectivity) dengan menempatkan bagian terbesar dari selektivitas frekuensi pada tingkat-tingkat frekuensi antara (Intermediate Frekuensi / IF) setelah konversi frekuensi yang pertama. Untuk mendapatkan selektivitas ini jauh lebih mudah pada bagian intermediate frekuensi (IF), karena bagian penerima FM yang lain tetap mengikuti frekuensi tuning pada IF (10,7 MHz), dan tidak berubah meskipun dipilih stasiun yang berbeda

2.      Radio penerima AM

Pada sistem AM, meskipun secara kualitas audio jauh dibandingkan dengan FM, namun sampai saat ini masih tetap digunakan karena beberapa pertimbangan, khususnya masalah propagasi gelombang AM dibanding FM.

Propagasi frekuensi gelombang radio siaran AM yang unik membuat sistem radio AM masih tetap eksis sampai saat ini. Salah satu kelebihan siaran gelombang AM adalah pada propagasi frekuensi yang digunakan yang memungkinkan jangkauan siaran sangat jauh akibat pantulan lapisan ionosferpada atmosfer. Gelombang datang dari ruang bebas ditangkap oleh antena yang selanjutnya diproses pada penerima radio AM untuk mengembalikan pesan asli yang awalnya memodulasi sinyal pembawa. Berikut ini blok diagram radio AM secara lazimnya :

• Antena.

Bertugas menerima pancaran radiasi gelombang elektromagnetik radio ruang bebas yang berasal dari pemancar radio. Pada antena selanjutnya energi RF diubah menjadi sinyal listrik dan disalurkan menuju penerima melalui kabel transmisi.

• Penguat Tala RF.

Sinyal listrik frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh antena masih sangat kecil dalam taraf mikrovolt, sehingga harus diperkuat terlebih dahulu agar mencapai level hingga dapat diperkuat oleh tahap selanjutnya yaitu pencampur. Selain itu sinyal dari antena masih mengandung berbagai macam frekuensi dengan spektrum luas sehingga untuk mengoptimalkan penangkapan dan pemilihan frekuensi gelombang yang akan diteruskan ke tahap penguat RF digunakan sebuah sistem penguat tala RF.

• Pencampur (Mixer).

Tahap Pencampur berfungsi untuk menghasilkan frekuensi antara atau selisih antara frekuensi dari pemancar/pembawa dengan frekuensi osilator lokal. Pencampur akan selalu mengubah setiap frekuensi gelombang dari pemancar (yang di tala) menjadi frekuensi selisih IF (Intermediate Frequency) f_IF yang nilainya tetap. Cara tersebut akan meningkatkan selektivitas penerima radio dan merupakan ciri khas dari sistem radio superheterodyne. Besar nilai  f_IF pada radio AM  komersial adalah 455 kHz mengikuti persamaan :

f_IF = f_OL – f_C

dimana :

o   f_IF = frekuensi antara (Intermediate Frequency)

o   f_OL = frekuensi osilator lokal

o   f_C   = frekuensi gelombang pembawa dari pemancar radio

• Osilator Lokal.

Osilator lokal berfungsi untuk mengkonversi frekuensi gelombang pembawa menjadi frekuensi antara IF setelah melalui tahap pencampuran pada Mixer. Variabel Kapasitor untuk osilator lokal berupa dua celah – satu poros dengan penguat tala RF sehingga selisih frekuensi penalaan dengan osilator lokal selalu tetap sebesar frekuensi IF. Pada kebanyakan penerima radio komersial, frekuensi osilator lokal selalu lebih tinggi sebesar frekuensi IF dibanding frekuensi pembawa seperti persamaan di atas.

• Penguat IF I dan Penguat IF II.

Bagian ini menguatkan sinyal selisih f_IF dari tahap pencampur. Menggunakan sistem penguat tertala IF pada frekuensi 455 kHz sekaligus mampu meredam frekuensi bayangan yang masih lolos dari tahap pencampur. Lebar bidang dari penguat IF AM berkisar 9 kHz untuk menjamin selektivitas penerimaan. Pada beberapa sistem radio penerima AM, ada yang dilengkapi dengan filter keramik pada tahap awal atau akhir penguat IF selain pemakaian transformator tala IF.

• Detektor.

Berbeda dengan radio penerima FM, pada AM digunakan detektor selubung gelombang (Envelope Detector) dengan rangkaian lebih sederhana dibanding detektor FM. Biasa digunakan deoda germanium untuk menjamin linearitas dan sensitifitas keluaran karena germanium memiliki tegangan bias 0,3 V, lebih kecil bila dibandingkan dengan bahan silikon yang berkisar 0,7 V.

• AGC (Automatic Gain Control).

Sebuah kendali penguatan otomatis dipasang dengan cara mencuplik sebagian sinyal audio keluaran dari detektor. Sinyal ini selanjutnya mengendalikan bias pada penguat IF secara terbalik, dengan demikian diharapkan dapat diperoleh penguatan yang benar-benar terkendali saat sinyal yang ditangkap antena mengalami perubahan level amplitudo yang ekstrim khususnya pada saat puncak sinyal modulasi.

• Penguat Audio.

Penguat audio menguatkan sinyal audio level rendah dari detektor. Lebar bidang dari penguat audio tidak se ideal pada sistem radio FM karena terbatasnya spektrum sinyal informasi audio yang dapat direproduksi pada sistem radio AM. Blok diagram radio AM. Hal tersebut juga akibat bandwidth yang sangat terbatas pada penguat IF yang menyebabkan komponen frekuensi tinggi pada sinyal informasi audio mengalami peredaman dalam reproduksinya. Dengan demikian jangan berharap kualitas hi-fi dari reproduksi sinyal pesan pada sistem penerima radio AM.

• Pengeras Suara.

Merupakan tahap akhir dari sistem blok diagram radio penerima AM. Pengeras suara mengubah sinyal listrik audio menjadi getaran mekanik suara yang menggetarkan media udara hingga sampai pada taraf dapat didengar oleh telinga manusia. Prinsipnya adalah sinyal listrik audio menggerakkan kumparan yang berada pada daerah medan magnet melalui GGL yang timbul saat arus listrik melaluinya. Diafragma yang melekat pada kumparan pada akhirnya bergetar mengikuti getaran kumparan.

D.    Langkah kerja

1.      Lengkapilah peralatan dan bahan pratikum yang akan digunakan, periksa terlebih dahulu peralatan dan pastikan dalam keadaaan bekerja

2.      Rakit dan instalasilah triner penerima FM dengan benar

3.      Carilah salah satu siaran yang paling bersih

4.      Lakukan pengukuran pada keluaran dari bagian tuner yang akan menghasilkan sinyal IF sebesar 10,7 KHz gambarkn bentuk sinyal dan catat pada tabel berikut ini:

5.      Lakukan pengukuran pada bagian keluaran IF Amplifier, bandingkan sinyal keluaran dan sinyal yang masuk pada bagian ini. Apa yang diperkuatkan dan berapa penguatan pada bagian ini.

Ket: warna biru input, warna kuning output

6.      Pada bagian FM Demodulator terjadi pemisahan antara sinyal carrier dengan sinyal informasi lakukan pengamatan dan gambarkan bentuk dari keluaran rangkaian ini.

7.      Pada bagian terakhir lakukan pengukuran pada bagian audio, berapa kali penguatan yang dilakukan pada bagian ini? Dan gambarkan bentuk sinyal outputnya?

E.     Evaluasi

1.      Buatkan blog diagram penerima FM Stereo sesuai dengan trainer anda

2.      Apa fungsi rangkaian AFC pada penerima FM? Dan jelaskan prinsip kerjanya

berfungsi mengontrol kestabilan frekuensi osilator lokal. karena ketidak stabilan frekuensi lokal osilator menyebabkan penyimpangan penerimaan frekuensi pembawa.

            Cara kerja AFC pada radio FM adalah penerapan dari feedback negatif. Untuk ini diturunkan sebuah sinyal yang besarnya sebanding dengan deviasi rata-rata dari frekuensi tengah yang diterima pada titik tengah Bandpass IF penerima. Sinyal ini digunakan untuk mengubah reaktansi sebuah dioda tala (Varaktor) pada rangkaian osilator untuk menggeser frekuensinya, sehingga cukup untuk mengimbangi deviasi dan membawa sinyal tersebut kembali ke tengah Bandpass IF

3.      Kenapa pada penerima FM kualitas audio lebih bagus dibandingkan dengan penerima AM?

gelombang AM memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dibanding gelombang FM. Akan tetapi dalam perjalanannya mencapai penerima, gelombang akan mengalami redaman (fading) oleh udara, mendapat interferensi dari frekuensi-frekuensi lain, noise, atau Gangguan berupa variasi amplitudo. Sehingga, mau tidak mau akan mempengaruhi amplitudo gelombang yang terkirim. Akibatnya, informasi yang terkirim pun akan berubah dan mengurangi kualitas informasi yang diterima.

F.      Kesimpulan

Radio komunikasi  FM menghasilkan suara yang lebih bersih dan gangguan sinyal informasi oleh noise lebih rendah .

Penguat IF Memperkuatkan frekuensi antara 10,7 Mhz yang berasal dari bagian penala dan besarannya disesuikan dengan bagian berikutnya dari blog diagram. AFC berfungsi mengontrol kestabilan frekuensi osilator lokal. karena ketidak stabilan frekuensi lokal osilator menyebabkan penyimpangan penerimaan frekuensi pembawa

Read More