Chapter 5 · Sebagai contoh pada sepektrum FM Broadcast 88 –108 MHz terdiri dari 100 chanel/...
21
Chapter 5 Frequency Synthesizer
Transcript of Chapter 5 · Sebagai contoh pada sepektrum FM Broadcast 88 –108 MHz terdiri dari 100 chanel/...
Chapter 5Frequency Synthesizer
Frequency Synthesizer
Definisi:
Adalah rangkaian elektronika yang dapat
menghasilkan berbagai frekuensi dari sebuah
frekuensi referensi tertentu.
Penggunaan Penyintesis Frekuensi :• Penerima Radio
• Televisi
• Telepon Seluler
• Walkie-Talkie
• Radio CB
• Sistem GPS
Penyintesis Frekuensi
Frequency Synthesizer menggunakan beberapa prinsip untuk menghasilkan suatu frekuensi yang diinginkan, sbb:
• Frequency Multiplication
• Frequency Division
• Direct digital systhesis
• Frequency mixing
• PLL (Phase Lock Loop)
Penyintesis Frekuensi
Stabilitas dan akurasi output synthesizer frekuensi terkait dengan stabilitas dan akurasi input frekuensi referensi
Untuk itu , synthesizer menggunakan frekuensi referensi yang stabil dan akurat, yaitu menggunakan osilator kristal.
Sejarah penggunaan FS
Sebelum FS dikenal sebgaai peralatan yang dapat menghasilkan berbagai nilai frekuensi dari satu frekuensi referensi, para engineering menggunakan osilator dengen prinsip RL resonansi yang terdiri dari kapasitor dan induktor.
Sejarah penggunaan FS
Sebelum FS dikenal sebgaai peralatan yang dapat menghasilkan berbagai nilai frekuensi dari satu frekuensi referensi, para engineering menggunakan osilator dengen prinsip RL resonansi yang terdiri dari kapasitor dan induktor.
Sejarah penggunaan FS
Sebuah radio penerima akan diatur nilai dari frekuensi resonansinya dengan cara memutar kapasitor variable, sehingga mendapatkan frekuensi yang diinginkan.
Sejarah penggunaan FS
Dikarenakan frekuensi resonansi yang sudah di setel (tuned) tidak akan bisa stabil dikarenakan perubahan dan usia dari kompenen yang digunakan akan menyebabkan frekuensi akan selalu bergeser.
Sejarah penggunaan FS
Quartz crystal sebagai resonator dipilih dikarenakan lebih stabil dari pada rangkaian LC pada transmitter dan digunakan sebagai pengatur frekuensi pada local oscillator sebuah receiver aga tetap tune pada frekuensi yang diinginkan.
Sejarah penggunaan FS
Masalah selanjutnya adalah pada Quartz crystal tidak dapat melakukan perubahan frequensi dikarenakan sifatnya yang sudah tetap untuk satu frekuensi tertentu, sehingga tidak dapat tune pada frekuensi berbeda.
Sejarah penggunaan FS
Sebagai contoh pada sepektrum FM Broadcast 88 – 108 MHz terdiri dari 100 chanel/ frekuensi center suatu pemancar, sehingga membutuhkan 100 Quartz crystal.
Sejarah penggunaan FS
Solusinya adalah menggunakan suatu rangkaian elektronika yang dapat menghasilkan berbagai frekuensi dari satu frekuensi referensi yang berasal dari quartz crystal, yang dikenal dengan:
Frequency Synthesizer
Sejarah penggunaan FS
Rangkaian yang digunakan sebagai pensintesis frekuensi pada beberapa stasiun radio komersial adalah Phase Lock Loop (PLL)
Phase Locked Loop (PLL)
• FM demodulators
• Signal re-constitution
• Clock recovery
• Frequency sysnthesizer
Prinsip pensintesis dengan PLL
Phase Lock Loop adalah system mengontrolan feedback, dengan cara membandingkan fase dari dua frekuensi (tuned dan referensi) sehingga menghasilkan selisih signal yang besarnya berbanding lurus dengan perbedaan fase dari dua sinyal tersebut
Prinsip pensintesis dengan PLL
Selisih signal kemudian masuk dalam low pass filter kemudian digunakan untuk mengaktifkan Voltage Controlled Oscillator (VCO) sehingga menghasilkan frekuensi keluaran yang baru
Prinsip pensintesis dengan PLL
Frekuensi keluaran yang baru tadi kemudian diumpankan kembali melalui frequency divider input dari sistem sehingga menghasilkan loop umpan balik negatif
Prinsip pensintesis dengan PLL
Saat Frekuensi output bergeser/ menyimpang maka akan terdapat selisih phase dan akan mengarahkan frekuensi kea arah yang berlawanan sehingga devisasi menurun. Output akan terkunci pada frekuensi input lainnya.
PLL Block Diagram
PHASE DETECTOR
LOOP FILTER
VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR
OUTPUT A SIGNAL, USULALLY PULSES PROPORSIONAL TO PHASE DIFFERENCE AT OUTPUT
INPUT SIGNAL
“TUNE”
FILTERS PULSES TO A NEAR DC SIGNAL TO DRIVE THE “TUNE” INPUT OF THE VCO
CREATES AN OUTPUT SIGNAL WHOSE FREQUENCY IS PROPORTIONAL TO CONTROLLED THE VOLTAGE ATTHE “TUNE” INPUT
RC LOW PASS FILTER CIRCUIT
OUTPUT SIGNAL
PHASE DETECTOR
PHASE DETECTOR
OUTPUT A SIGNAL, USULALLY PULSES PROPORSIONAL TO PHASE DIFFERENCE AT OUTPUT
INPUT SIGNAL OUTPUT SIGNAL
U2A
7486N
X Y Q
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
X
YQ
