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) fIF yang
nilainya tetap. Cara tersebut akan meningkatkan selektivitas penerima radio dan
merupakan ciri khas dari sistem radio superheterodyne. Besar
nilai fIF pada radio AM komersial
adalah 455 kHz mengikuti persamaan :
fIF =
fOL – fC
dimana :
o fIF =
frekuensi antara (Intermediate Frequency)
o fOL =
frekuensi osilator lokal
o fC =
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 fIF 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
0 komentar:
Posting Komentar