Kuliah 2Dasar TelekomunikasiIntan Sari Areni

Sinyal Informasi dan Transducer

SINYAL INFORMASI

Ditinjau dari perangkat pengirim dan penerima yang secara umum dikatakan juga sebagai terminal / alat ujung komunikasi , maka sinyal informasi dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Sinyal telegrapSinyal teleponSinyal musikSinyal facsimileSinyal video

Bagaimana bentuk sinyal tersebut secara matematis?Analisis Fourier:Suatu fungsi/kurva yang

bagaimana pun rumit/kompleks penampilannya, secara matematis merupakan superposisi dari fungsi/kurva sinus dengan frekuensi

(0 – tak terhingga) Hz.Berarti bandwidth sinyal

informasi adalah (0-tak terhingga) Hz

Kurva bidang pendengaran manusia normal

Gbr.II-2: Kurva bidang pendengaran manusia normal

Kurva bidang pendengaran manusia normalDari eksperimen ternyata bahwa telinga

manusia normal hanya dapat menangkap frekuensi dalam rentang (16 – 16.000) Hz.

Dengan demikian bandwidth sinyal informasi akan mubazir bila ditetapkn (0 – tak terhingga) Hz karena tidak akan dapat juga ditangkap oleh telinga manusia normal.

Dengan ini sistem telepon cukup mempunyai bandwidth (16 – 16.000) Hz.

Percobaan Logatom, yang menggunakan LPF dan HPF

Logatom merupakan susunan konsonan-vokal konsonan yang tidak punya arti. Low Pass Filter (LPF) adalah satu perangkat yg hanya dapat menyalurkan frekuensi lebih rendah atau sama dengan frekuensi cut-off.

Percobaan Logatom, yang menggunakan LPF dan HPF

High Pass Filter (HPF) adalah perangkat yg hanya dapat menyalurkan frekuensi lebih tinggi atau sama dengan frekuensi cut-off.

Percobaan Logatom, yang menggunakan LPF dan HPF

Berdasar sifat LPF dan HPF yang diterapkan kepada logatom ternyata bahwa tingkat kefahaman informasi akan mencapai 80% apabila bandwidth yang digunakan adalah (300 – 3000)Hz seperti yang terlihat pada Gbr.II-5 dan Gbr.II-6 sebagai hasil percobaan logatom.

Percobaan Logatom, yang menggunakan LPF dan HPF

Krn Committee Consultative of International Telephone and Telegraph ( CCITT ) merekomendasikan bahwa tingkat kefahaman informasi dlm telekomunikasi adalah ≥ 80%, maka dari gabungan kedua percobaan logatom LPF/HPF yang dilaksanakan dieperoleh kesimpulan bahwa bandwidth sinyal telepon cukup (300-3000) Hz sebagaimana terlihat pada Gbr.II-7.

Namun dengan adanya faktor toleransi 1,6 dari CCITT, maka sebagai ketetapan akhir dinyatakan bahwa sinyal telepon adalah (300-3400)Hz.

Sinyal MusikYang membedakan musik dari suara hanya persyaratan keindahan, sehingga dengan demikian dapat dikatakan bahwa persyaratan sinyal musik adalah: Dapat difahami Memiliki keindahan yang sangat ditentukan oleh

warna suara

Warna suara sangat tergantung pada harmonisa yang meyertainya, dimana musik akan terasa semakin indah bila harmonisanya semakin banyak, berarti musik semakin indah bila bandwidthnya semakin lebar.

Berdasar persyaratan bandwidth ini sinyal musikdibedakan atas : Musik kualitas biasa dengan bandwidth ( 100-

10.000 )Hz Musik kualitas tinggi dengan bandwidth ( 50 –

15.000 )Hz

Sinyal dan BandwidthFaksimiliFacsimile merupakan pengiriman gambar yg diam seperti potret. Perangkat facs sebagaimana pada Gbr.II-1 terdiri dari 3 bagian utama yakni:Silinder yang dapat maju mundur

relatif terhadap sumbunya.Lampu sorotFoto sel

Facsimile Facsimile bekerja berdasar sifat pemantulan pada

bidang warna, dimana semua enersi dari berkas cahaya akan dipantulkan apabila bidang pantul berwarna putih, sebaliknya semua enersi dari berkas cahaya akan diserap apabila bidang pantul berwarna hitam.

Gambar atau potret yang akan dikirim, dipasangkan pada permukaan silinder. Bila potret yg akan dikirim adalah hitam-putih, maka dapat dikatakan bahwa potret tsb sebenarnya merupakan kumpulan titik-titik dengan gradasi hitam putih pula. gambar

Light source

Photocell

FacsimilePhoto-cell merupakan alat yg dapat

mengkonversi besaran cahaya menjadi listrik

Gambar yg dikirimkan dibaca dalam skala greyscale.

Sesuai dgn tingkat terangnya (brightness), titik cahaya akan dipantulkan dan diterima di photo-cell.

Makin gelap gambar makin sedikit cahaya dipantulkan dan sebaliknya.

Silinder akan berputar, dan akan di scan dari kiri ke kanan.

FacsimileBesaran cahaya yg diterima dikonversi

menjadi listrik.Jika gambar terang, maka pantulan

cahaya makin besar. output photo-cell juga makin besar.

Ukuran titik mempengaruhi kualitas (resolusi).

Dengan ini bandwidth yg dibutuhkan untuk faks dapat diperkirakan.

FacsimileMisal:

◦ diameter silinder = 60 mm◦ Kec putaran silinder = 2 putaran/detik◦ Ukuran titik = (3/16 x 3/16) mm2

Maka:◦ Keliling silinder = 3,14 x 60 200 mm◦ Jumlah titik yg dikirimkan per dtk =2 x 200 mm

/ (3/16) = 2009.16 titik

Jadi :◦ Kecepatan langkah (Vs) : jumlah pengiriman

titik gambar/detik (Baud) Vs 2000 baud ◦ Bandwidth (B) = ½ Vs = 1000 Hz

Facsimile

Waktu pengiriman facsimile tergantung pada ukuran gambar/potret yang akan dikirimkan.Bila ukuran gambar (18x12)cm2 , berarti

jumlah titik pada gambar adalah = luas gambar / luas titik = (180x120) / (3/16 x 3/16) = 614.400 titikWaktu pengiriman gambar : = jumlah titik / kecepatan langkah = 614.400 / 2.000 detik = 307,2 detik 5 menit

TRANSDUCER

Definisi

Transducer merupakan suatu perangkat / alat yang dapat merubah suatu besaran menjadi besaran lain, atau sebaliknya.

BESARAN

NON-LISTRIK

BESARAN

LISTRIK TRANSDUCER

Macam-macam TransducerMikrofon

besaran akustikLoudspeaker

besaran listrikTabung sinar katoda

besaran listrikPhoto-cell

besaran cahaya

besaran listrik

besaran akustik

besaran gambar

besaran listrik

MIKROFON

Mikrofon tergantung kepada sudut peninjauannya dapat dibedakan sebagai berikut:1. Sudut peninjauan gejala fisis2. Sudut peninjauan diagram arah3. Sudut peninjauan tekanan

getaran

Jenis Mikrofon berdasarkan peninjauan gejala fisisMikrofon arang

Mikrofon bekerja berdasar perubahan resistansi RMikrofon elektrodinamis

Mikrofon yang bekerja berdasar perubahan induktansi L

Mikrofon kondensatorMikrofon yang bekerja berdasar perubahan

kapasitor C

Jenis Mikrofon berdasarkan peninjauan diagram arahMikrofon Non Directional

Mikrofon yang mempunyai kepekaan penerimaan sama dari segala arah

Mikrofon Uni DirectionalMikrofon yang kepekaan penerimaannya maksimum dari suatu arah tertentu

Mikrofon Bi DirectionalMikrofon yang kepekaan penerimaannya maksimum dari 2 (dua) arah tertentu.

Jenis Mikrofon berdasarkan peninjauan tekanan getaranMikrofon TekananMikrofon Beda Tekanan.

MIKROFON ARANG (1)

Keterangan: 1. Serbuk arang dengan tahanan Ro

2. Membran3. Daya akustik yang datang pada membran

1 3

2

i

RL

+ -

Vout= i.RL

MIKROFON ARANG (2)

Rangkaian pengganti:

Vac

i

RL Vout= i.RL

Ro

+ -

• Makin besar daya sinyal akustik yg masuk maka

makin rapat tahanan Ro dan nilainya mengecil• Dengan itu maka arus yang dihasilkan semakin besar

LOUDSPEAKER (1)

Fungsi loudspeaker adalah untuk merubah besaran listrik menjadi besaran akustik

Berdasar cara kerjanya maka loudspeaker dapat dibedakan atas:1. Loudspeaker radiasi langsung

(direct radiated loudspeaker) 2. Loudspeaker radiasi tak langsung/

loudspeaker corong (horn loudspeaker)

LOUDSPEAKER (2)

LOUDSPEAKER RADIASI LANGSUNG

2 5

3

iac

1

4

Keterangan: 1. Celah udara utk sirkulasi2. Kumparan3. Inti kumparan dari bahan ferromaknetis4. Armatur besi lunak5. Membran yang

menempel pada armatur

LOUDSPEAKER (3)LOUDSPEAKER CORONG

iac

1

2 3 54

TABUNG SINAR KATODA (1)

12 3 54

P

98

76

5. Anoda 2: pemercepat6. Pelat defleksi vertikal7. Pelat defleksi horizontal8. Lapisan fluorescent9. Layar monitor ( permukaan layar monitor melengkung )10.Titik P : titik tumbukan berkas elektron dilayar.

Keterangan:1. Filamen2. Katoda dilapisi bahan berelektron3. Control grid4. Anoda 1: pemberkas

TABUNG SINAR KATODA (2)

Prinsip kerja:1. Bila katoda dipanasi oleh filamen maka dari

permukaannya akan ditembakkan / diradiasikan elektron dalam jumlah besar.

2. Control grid akan mengatur arah radiasi dari elektron-elektron tersebut sehingga akan menuju ke satu arah tertentu, sehingga akhirnya mayoritas elektron akan menuju ke anoda.

3. Saat melewati anoda pemberkas elektron-elektron membentuk suatu berkas yang sempit.

TABUNG SINAR KATODA (3)

Penyempitan elektron pada anoda pemberkas terjadi dengan bantuan 2 pasang pelat paralel

Berkas Elektron

Pelat +

Pelat -

Pelat -

Pelat +

Kedua pasang pelat diberi tegangan sedemikian rupa sehingga akan timbul medan magnet yang arahnya dari kutub positip menuju kutub negatip.Medan magnet ini selanjutnya akan menekan / menjepit berkas elektron yang melaluinya sehingga membentuk berkas yang sangat sempit.

TABUNG SINAR KATODA (4)

Prinsip kerja:4. Pelat anoda pemercepat:

Sepasang pelat anoda pemercepat akan memacu elektron agar punya kecepatan yang sangat tinggi.

5. Pelat defleksi vertikal:Berkas elektron selanjutnya merambat diantara 2 pelat defleksi vertikal yang terdiri dari 2 pelat paralel.

TABUNG SINAR KATODA (5)

Berkas Elektron

X

Y

+

-

Q

P

R

Prinsip kerja pelat defleksi vertikal:• Lintasan elektron akan lurus dan menumbuk layar dititik P bila kedua pelat mempunyai tegangan yang sama.• Lintasan elektron melengkung ke atas dan menumbuk layar di titik Q bila tegangan X lebih positip dari tegangan Y.• Lintasan elektron akan melengkung ke bawah dan menumbuk layar dititik R bila tegangan Y lebih positip dari tegangan X.

TABUNG SINAR KATODA (6)

6. Pelat defleksi horizontal • Lintasan elektron akan lurus dan menumbuk layar dititik P bila kedua pelat mempunyai tegangan yang sama.• Lintasan elektron melengkung ke depan dan menumbuk layar dititik S bila tegangan X lebih positip dari tegangan Y.• Lintasan elektron akan melengkung ke belakang dan menumbuk layar di titik T bila tegangan Y lebih positip dari tegangan X.

S

TP

Berkas Elektron

YX -

+

Photo-Cell

Prinsip kerja: Berkas cahaya yang datang / jatuh pada katoda akan

memanaskan katoda sehingga elektron yang terdapat pada permukaan katoda tersebut akan teradiasi.

Secara otomatis elektron akan tertarik dan terkumpul di anoda, berarti terjadi aliran elektron dari katoda ke anoda.

Semakin besar energi cahaya, semakin banyak pula elektron yang sampai di anoda.

Karena aliran elektron berlawanan dengan arah arus, maka dengan perkataan lain ada aliran arus i dari anoda ke katoda, arus mana akan mengalir searah jarum jam.

Berkas cahaya

A K

iRL

+ -

Vout = i.RL

See U Next Week

ALOKASI FREKUENSI RADIO (RADIO FREQUENCY)DANMEKANISME PERAMBATAN GELOMBANGNYA