Fm Transceiver System

download Fm Transceiver System

of 28

description

fm tranceiver menjelaskan radio kecil oini dan sekian apapun yang tolong dimaklumi, ini susah men. haduh laam gimana sampe disanan, ini sih tugas sederhana. cuman pas download lama suah and berbelit, pusing pengen tidur, woy buruannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn uahhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh,mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm ampe berapa ni woiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiihjbakuihs sekarang maunya apa

Transcript of Fm Transceiver System

FREQUENCY SYNTHESIZER

FM TRANSCEIVER SYSTEMR. DJONI SLAMET.H,ST, SSiT, Msi

KARAKTERISTIK RADIO PEMANCARKARAKTERISTIK RADIO PEMANCAR PADA UMUMNYA MENCAKUP :

BESARNYA PENGUATAN AUDIO, YANG MENYATAKAN KUALITAS SINYAL AUDIONYA

KESTABILAN FREKWENSI ; MISAL 64 Mhz 0,01% , MENYATAKAN TOLERANSI DARI PERGESERAN FREKWENSI YANG DI IZINKAN

DISTORSI MAKSIMUM

IMPENDANCE OUTPUT YANG BERKAITAN DENGAN IMPEDANSI ANTENA SEBAGAI LOAD DAN TRANSMISSION LINE ; 50 75 DAN 300

N O I S E1 DALAM SISTEM KOMUNIKASI SINYAL SELALU MENGALAMI DEGRADASI ( PENURUNAN ) MUTU

2 YANG SELALU HADIR DALAM SETIAP SISTEM KOMUNIKASI , YAITU THERMAL NOISE

3 THERMAL NOISE SELALU HADIR DENGAN ALASAN BAHWA PADA SUATU TEMPERATUR DIATAS NOL ABSOLUT ( 0 K ), ENERGY THERMAL / PANAS MENYEBABKAN PARTIKEL BERGERAK SECARA ACAK ( RANDOM MOTION )

4 NOISE MERUPAKAN SINYAL LISTRIK ACAK YANG TIDAK BISA DI PREDIKSI

5 NOISE JUGA BERASAL DARI DISTORSI DAN INTERFERENSI YANG BISA MENGUBAH BENTUK SINYALINDIRECT FM - TRANSMITTERWITH PHASE MODULATOR FINAL POWER AMP. CARRIER OSC.

BUFFER FREQUENCY DRIVER X-Tal MULTIPLIERS

MIC AUDIO AMPLIFIER PHASE MODULATORSPEECH PROCESSINGFREQUENCY MODULASIKonsep pokok terjadinya sinyal Frekwensi Modulasi

Fc

Sebuah oscillator yang frekwensinya setinggi Fc, di ubah-2 frekwensinya disekitar harga Fc itu.-Pengubahan2 frekwensi dilakukan dengan menuruti irama frekwensi informasi-Capasitor di ubah-2 kapasitasnya naik turun dari ( C - c ) ke ( C + c ), maka Fc akan ber ubah-2 turun naik antara ( Fc + f ) dan ( Fc - f ).-Fc disebut frekwensi center ( indentik dengan frekwensi pembawa dalam sistem AM ).-Amplitudo Fc tetap / konstan.-Kalau capasitor di tukar dengan microfon kondensator sebagai transducer, maka proses pemodulasian pun terjadi bila orang berbicara di depan mikrofon, sebab kapasitas ( C ) di microfon ber ubah-2 mengikuti irama bunyi.-Apabila sinyal audio mengemudikan frekwensinya frekwensi tinggi, maka sistem ybs. Dinamai (pe) modulasi (an) frekwensi ( frekwensi modulasi ).

OscillatorSIMPANGAN FREKWENSI ( FREQUENCY DEVIATION ) Fi,1

Fi,2 Amplitudonya > Amplitudo Fi,1 Fi,2 akibatnya, simpangan F2 > simpangan F1

Bila Fi = 0 ( tak ada modulasi ), maka Fc tidak berubah ( simpangan = 0 )Bila Fi, Amplitudonya rendah, simpangan Fc = rendah ( kecil )Bila Fi, Amplitudonya tinggi, simpangan Fc = tinggi ( besar )

INDEX MODULASI & MAXIMUM DEVIATION Simpangan frekwensi fIndex Modulasi ; m = = fi fi

Station radio FM di bolehkan ( oleh peraturan yang berlaku ) mempunyai simpangan maximum sampai 75 Khz. Artinya ; kuat sinyal audio ( amplitudonya ) boleh sampai sekian volt saja, agar Fc tidak menyimpang melebihi 75 Khz. Kalau Fc menyimpang sampai 75 Khz, dikatakan bahwa derajat modulasinya = 100%. Kalau tegangan ( amplitudo ) sinyal audio tersebut di kecilkan, maka simpangan frekwensi akan kurang dari 75 Khz. Dalam hal ini di katakan bahwa derajat modulasi adalah kurang dari 100 %. ( * Dengan tegangan sinyal audio yang di kecilkan 2 X, akan diperoleh derajat modulasi 50 % ). Contoh : Sebuah stasion FM memancarkann frekwensi nada fi = 15 Khz, dengan derajat modulasi 100 %.Hal ini mempunyai arti ; m = 5Kesimpulan : simpangan 75 Khz adalah, indetik dengan derajat modulasi 100 % indetik pula dengan indek modulasi = 5 DAYA SINYAL Fc Fc Fc m = 0,1 m = 1 m = 2,5

Dengan m = 2,5 daya pada Fc menjadi lebih kecil terhadap daya yang ada pada frekwensi-2 samping ( Fc boleh di katakan lenyap ).Pada FM atau juga PM, daya yang ada pada jalur samping 2 diserap dari daya yang ada pada frekwensi senter.Daya total = daya pada Fc + daya pada jalur samping-2 tetaplah sama, berapa pun harga indeks modulasi, m

MODULATION INDEX AND SIDE BANDThe ratio of the frequency deviation to modulation frequency known as :Modulation Index ( Mf ), FdMf = Fm

Dimana : Fd = frequency deviation ( ) Fm = Modulating frequency

FM signal Bandwidth The higher the modulation index in FM, the greater the number of significant side band and the wider the bandwidth of the signal. The total bandwidth of an FM signal can be determined by knowing the modulation index and the number of significant side bands in the signal.

BW = 2 Fm N

FM - SIGNAL BANDWIDTH The total bandwidth of an FM signal can be determine by knowing the modulation index. Example : frekwency yang dimodulasi sebesar 3 Khz and max. deviation adalah 12 Khz, maka modulation index = 12 Khz / 3 Khz = 4Dengan demikian lebar band dapat di tentukan sebesar :

BW = 2 fm N

Dimana : N = Banyaknya jalur samping-2 dari signal BW = Lebar Band fm = Frekwensi yang di Modulasi ( 2fm m ). Berdasarkan formula di atas maka, The bandwidth yang di inginkan : BW = 2 ( 3 Khz ) ( 7 ) = 21 Khz FM NARROW BAND SIGNAL ( NBFM ) 0.98

0.12 0.12

Fc Fm Fc Fc + Fm

With a modulation index of 0.25, the FM signal occupies no more spectrum space than an AM signal. This type of FM is called narrowband FM , or NBFM.NBFM is any FM system in which the modulation index is less than /2 = 1.57 or mf < /2. For true NBFM. With only single pair of sidebands, mf must be much less than /2, value of mf in the 0.2 to 0.25 range will give true NBFM.

CARSON^S RULE Another way to determine the bandwidth of an FM signal is to use Carson^s rule, This rule recognizes only the power in the most significant sidebands with amplitudes greater than 2 % of the carrier or 0.02 > fc. BW = 2 [ fd (max) + fm (max) ]

Exampel : Modulating frequency of a signal is 3 Khz and the max deviation is 6 Khz.

BW = 2 [ 6 Khz + 3 Khz ] = 18 Khz

FM - TRANSCEIVER SYSTEM

MIC Phones

SYNTHESIZERTCONTROLLERAERIALTRANSMITTERRECEIVERFREQUENCY SYNTHESIZERMost modern Transceivers employ Synthesizers which have numerous advantages over conventional system.

Advantages are :a). Reduction of moving parts, such as ledex switchingb). Good frequency stability

The frequency Synthesizer generates the transmitter carry frequency, and the receiver local oscillator signal. The system replaces the need for several crystals, to give full frequency coverage.

Is utilizes a single crystal which is part of an accurate temperature controlled oscillator. By using a high frequency of oscillation and dividing down, any frequency drift is reduced to an extremelly small amount. PRINCIPLES OF OPERATION SYNTHESIZER 50 Khz 5 MhzO/P

TUNING VOLTAGE

WHEN THE CONTROL FREQUENCY SET TO 118.00 Mhz, THE VARIABLE DIVIDER IS :118.00 Mhz / 50 Khz = 2360 Khz. THE OUT PUT SHOULD BE 50 Khz.WHEN THE CONTROL FREQUENCY SET TO UP THE VARIABLE DIVIDER BECOME UP AND THE OUT PUT WILL BE LOW, THE SIGNAL COMPARATOR OUTPUT WILL BE ERROR. GIVE D.C. TUNING VOLTAGE TO THE VCO TO RAISE ITS FREQUENCY.

CONTROLVCOVARIABLE DIVIDERCOMPARATORDIVIDERREFERENCE OSCILLATOROPERATI0N OF SYNTHESIZER Dalam kondisi awal main oscillator ( VCO ), keluaran frekwensi nya adalah 100 Mhz ini di tandai dengan selector control set 100 Mhz. Frekwency pada rangkaian VCO dapat berubah dengan memberikan tegangan dc tuning voltage pada rangkaian input nya. Refference X- tal oscillator pada kondisi ini diset sebesar 5 Mhz, di mana agar frekwency ini setelah melalui divider menghasilkan comparator frekwency sebesar 50 Khz , pada kondisi ini masukan comparator yang datang dari variable divider adalah sebesar 50 Khz. Hal ini disebabkan karena variable divider set pada kondisi 2000, yang disebabkan oleh setting selector control sebesar 100 Mhz.

sekarang frekwensi berubah dengan merubah pada setting selector control menjadi 150 Mhz, hal ini akan mengubah variable divider set pada kondisi 3000. Pada kondisi ini keluaran VCO masih remain berada pada frekwensi 100 Mhz , mengakibatkan signal yang di lewatkan pada rangkaian variable divider dari VCO menghasilkan frekwensi sebesar 100 Mhz / 3000 = 33.33 Khz. Hal ini mengakibatkan ada error signal yang keluar dari comparator, error signal tersebut berupa tegangan dc yang kemudian di berikan pada rangkaian VCO untuk menaikkan frekwency keluaran nya menjadi 150 Mhz. Dengan demikian signal yang masuk ke variable divider menjadi 150 Mhz / 3000 = 50 Khz, comparator output zerro signal dan Synthesizer remain rest at frekwency 150 Mhz.

VOLTAGE CONTROL OSCILLATOR ( V.C.O ) + 12 Volt ( Switched )

Output Varactor Diode Var.Ind

+Tuning Voltage Var.Cap Inductance

V . C . O - USING VARACTOR DIODERangkaian Voltage Control Oscillator secara physically di susun dengan menggunakan tuned circuit adjusting by variable capasitor atau inductor. Varactor Diode di gunakan sebagai pengganti tuned circuit adjusting by variable capasitor or inductor. Varactor diode a wide range of capasitance values nominal 1 200 pF. Kerja daripada varactor diode, adalah reverse biased diode dengan berubahnya capasitance yang disebakan oleh tegangan d.c, dengan berubahnya tegangan d.c applied ke varactor diode, perubahan frequency oscillator akan mudah berubah pF 80 Capasitance 80 pF obtain 1 V, 60 - dengan menaikan tegangan 40 - menjadi 60 V, capasitance drops 20 - to 20 pF. 10 - 0 - 10. 20. 30. 40. 50. 60.V

KETERANGAN SYNTEHSIZER BLOCK DIAGRAM The VCO frequency range in transmit mode is 118.000 Mhz to 135.975 Mhz.In the receive mode from 118.000 Mhz to 129.975 Mhz.The VCO operate 10 Mhz di atas frequency Rx. 128.000 Mhz to 139.975 Mhz, From 130.000 Mhz to135.975 Mhz, The VCO operate 10 Mhz di bawah freq. Rx. 120.000 Mhz to 125.975 Mhz.

Digital buffer berfungsi sebagai amplification signal dari VCO untuk mendorong ( to drive ) rangkaian digital frekwensi divider dan juga digunakan sebagai isolation antara digital frekwensi divider cct dan VCO. Digital Frekwensi Comparator terdiri dari :

Refference frequency oscillator and digital frequency dividerProgrammable digital frequency dividerFrequency and phase discriminator.

X TAL ( QUARTZ ) X tal dalam design nya mempunyai frequensies range dari 30 Khz sampai dengan 150 Mhz, dan dapat bergetar atau oscillates a very constant frequency. Kondisi ini akan tidak berpengaruh terhadap perubahan baik tegangan yang ada maupun temperature. X tal sama halnya dengan rangkaian LC tunned cct, dia dapat di hubungkan secara series maupun parallel cct. Yang Q nya bisa mencapai sampai 30.000. Precesion atau stability daripada X tal, pada umumnya di nyatakan dalam ppm ( parts per million ). Besaran nilai precesion dari X tal adl : 10 sampai 1000 ppm.

Example : Suatu X tal denganfrequency kerja sebesar 1 Mhz mempunyai precesion 100 ppm, ini berarti bahwa frequency x tal tersebut dapat ber oscillation dari 999,900 sampai dengan 1000,100 Hz.

Bila besaran precesion dari X tal di rubah ke presentage, maka :X tal precesion sebesar 100 ppm = ( 100 : 1.000.000 ) x 100 = 0.01 %

Maximum Frequency Variation ( f )Untuk mengetahui besaran maximum frequency variation ( f ) daripada X tal, bila diketahui precesion / stability dari X tal tersebut :

Example : Diketahui X tal dengan frequency sebesar 24 Mhz, mempunyai precesion / stability nya 50 ppm, maka besaran max. freq. variation nya, adl :( 50 : 1.000.000 ) x 24.000.000 = 1200 Hz

Example : Tentukan Max and Min Frequency X tal 16 Mhz, bila precesion / stability X tal nya adl. 200 ppm.

Penyelesaiannya : Frequency X tal akan ber oscillates sebesar 200 Hz setiap 1 Mhz dari frequency kerjanya, adl : 200 x 16 = 3200 Hz.

Min. = 16.000.000 3200 = 15,996,800 Hz Max. = 16.000.000 + 3200 = 16,003,200 Hz Precentage nya : ( 3200 : 1.000.000 ) x 100 = 0.02 %

CLASS B PUSH PULL AMPLIFIERSA LINEAR CLASS A AND C AMPLIFIERA linear class A RF buffer amplifierHigh - power class A linear RF Amplifier ( tuned cct )Low - power class C driver, frequency multipliers and final amplifier. FM - RECEIVER ANT AGC

AFC

FM - RECEIVER BLOCK DIAGRAMFRFAMPMIXER1STIF AMPAUDIODRIVERLOCALOSC2NDIF AMPAUDIOAMPRATIODET.FM

TUNER

Radio frequency signal received at the antenna are fed to the tuner. The tuner provides RF amplification and conversion of applied signals in the 88 Mhz to 108 Mhz range to a 10.7 Mhz intermediate frequency ( IF ).

The receiver signal from the antenna is amplified by the RF amplifier and applied to the mixer. RF amp;lifier are used to improve signal to - noise ratio of the receiver while minimizing radiation of local oscillator signals and resultant radio frequency interference to nearby radio receivers.

The FM mixer combines the RF input signal and local oscillator signal and produces four output signals. The difference signal whoese frequency is 10.7 Mhz is the IF that is further amplified by the IF amplfiers.

FM DETECTOR OUTPUT 425 Khz 485 Khz

DC

6 VDC DC

F F 455 Khz