FM TRANSMITTER

Sulistyo Widodo (18411265)Tri Muliyaningsih (17411167)

SMTE06UNIVERSITAS GUNADARMA

TAHUN AJARAN2012/2013

MODULASI GELOMBANG RADIO

Pengiriman informasi bisa dapat berupa suara, gambar atau video. Dalam teknologi wireless atau tanpa kabel yang menggunakan gelombang radio sebagai media transmisi, sinyal suara ataupun gambar harus dimodulasi. Sinyal suara ataupun gambar bukan merupakan gelombang elektromagnetik, oleh karena itu agar lebih mudah sinyal informasi dimodulasikan terlebih dahulu. Sinyal informasi masuk ke modulator (perangkat digunakan untuk melaksanakan proses modulasi), kemudian akan dikembalikan lagi ke bentuk sinyal informasi semula dengan menggunakan demodulator. Modulasi adalah proses penumpangan sinyal informasi pada gelombang pembawa (carrier). Tujuan dari modulasi adalah agar informasi yang dikirimkan bisa melalui jarak yang jauh, juga proses transmisi lebih efisien.

Jenis dan cara penumpangan sinyal akan berbeda tergantung dengan sinyal informasinya, sinyal analaog berbeda jenis penumpangannya dengan sinyal digital. Penumpangan sinyal suara, gambar, data, video, atau sinyal lain juga akan berbeda. Jenis-jenis modulasi analog yang seringdigunakan adalah AM (Amplitude Modulation) dan FM (Frequency Modulation). Penerimaan sinyal FM lebih bagus dibandingkan dengan sinyal AM. Berikut adalah perbedaan antara sinyal AM dan FM:

Modulasi AM (Amplitude Modulation) Bentuk modulasi dimana amplitudo sinyal pembawa di

variasikan secara proposional berdasarkan sinyal pemodulasi (sinyal informasi).

Frekuensi sinyal pembawa konstan.

Kelebihan Kekurangan

Lebih mudah dimodulasi

karena sederhana.

Rentan terhadap gangguan atmosfir.

Memiliki range jangkauan yang

luas, karena sinyal AM mampu

dipantulkan pada lapisan udara

teratas (ionosfer).

Bandwidth yang sempit juga membatasi

kualitas suara yang dapat dipancarkan.

Modulasi FM (Frequency Modulation) Suatu bentuk modulasi dimana frekuensi sinyal pembawa

divariasikan secara proposional berdasarkan amplitudo sinyal input.

Amplitudo sinyal pembawa konstan.

Kelebihan Kekurangan

Lebih tahan terhadap

gangguan cuaca atau

atmosfir, karena

frekuensi 88 – 108

MHz jarang terkena

noise seperti itu.

Lebih rumit dibandingkan AM.

Daya yang dibutuhkan

lebih kecil

dibandingkan AM.

 

Bandwidth lebih besar

dibandingkan AM,

memungkinkan

stereo.

 

Jika dibandingkan dengan sistem AM, maka FM memiliki beberapa keunggulan, diantaranya :

Lebih tahan noise.

Frekuensi FM berada di antara 88 – 108 MHz, di daerah frekuensi relatif tidak ada gangguan dari atmosfir.

Jangkuan sinyal FM lebih rendah daripada sinyal AM. Sinyal FM hanya dapat ditangkap di suatu tempat tetapi sinyal AM dapat ditangkap dari tempat yang berbeda. Sehingga noise yang diakibatkan oleh penurunan daya hampir tidak berpengaruh karena dipancarkan secara LOS (Line Of Sight).

Bandwith yang Lebih Lebar

Saluran siaran FM memiliki  lebar pita yang lebih banyak dari saluran siaran AM. Hal ini disebabkan oleh struktur sideband nonlinear yang lebih kompleks dengan adanya efek-efek (deviasi) sehingga memerlukan bandwidth yang lebih lebar dibanding distribusi linear yang sederhana dari sideband-sideband dalam sistem AM.

Fidelitas Tinggi 

Pemakaian saluran FM memberikan respon yang cukup untuk frekuensi audio dan menyediakan hubungan radio dengan noise rendah. Karakteristik yang lain hanyalah ditentukan oleh masalah rancangan perangkatnya saja.

PROSES MODULASI FREKUENSI

Di pemancar radio dengan teknik modulasi FM, frekuensi gelombang carrier akan berubah seiring perubahan sinyal suara atau informasi lainnya. Amplitudo gelombang carrier relatif tetap. Setelah dilakukan penguatan daya sinyal (agar bisa dikirim jauh), gelombang yang telah dimodulasi dipancarkan melalui antena.

Proses modulasi yang terjadi pada FM dapat dijelaskan sebagai berikut :Pembawa RF· Proses ini menghasilkan gelombang yang sudah dimodulasi dengan frekwensi yang berubah-ubah sesuai dengan perubahan frekwensi gelombang informasi yang dimodulasikan.

· Disaat kurva gelombang informasi sedang mengarahkan ke puncak,frekwensi gelombang FM menjadi lebih rendah dari frekwensi gelombang AM.

· Oleh sebab itu di katakan bahwa band frekwensi yang dipakai pada radio FM lebih lebar di bandinkan dengan frekwensi yang dibutuhkan oleh sistem radio AM,yaitu band frekwensi diatas HF.Akibat penggunaan band frekwensi yang lebar ini,sistem FM memiliki beberapa kelebihan dibandingkan sistem AM.

SPEKTRUM SINYAL FM

Pemancar FM (FM Transmitter)

Untuk menyalurkan gelombang radio FM ini dibutuhkan pemancar (transmitter). Pemancar (transmitter) adalah sebuah perangkat yang berfungsi untuk memancarkan gelombang radio yang berupa suara, gambar atupun video. FM Transmitter banyak digunakan untuk radio dan televisi. Tujuan dari FM transmitter adalah merubah satu atau lebih sinyal input yang berupa frekuensi audio (AF) menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio Frekuensi) yang dimaksudkan sebagai output daya yang kemudian diumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan. Blok diagram dari pemancar FM seperti gambar pada di bawah ini.

1. AUDIO AMPLIFIER

Audio Ampifier adalah sebuah perangkat yang berfungsi untuk menguatkan sinyal kecil sehingga dapat menggetarkan membrane speaker dengan level tertentu sesuai dengan level kebutuhan.

Input Sinyal Input sinyal pada amplifier merupakan bagian penerima

input dari sumber sinyal yang tegangan ataupun kuat arusnya masih sangat kecil. Pada bagian ini juga berfungsi untuk mengubah getaran mekanik yang berupa bunyi menjadi getaran-getaran listrik yang berupa sinyal.

Penguat Awal (Pre Amplifier) Penguat awal atau pre amplifier berfungsi untuk

menguatkan sinyal yang berasal dari sinyal input, di mana sinyal yang berasal dari sinyal input masih sangat kecil tegangan ataupun kuat arusnya.

2. OSILATOR

Adalah rangkaian yang menghasilkan bentuk gelombang periodik yang spesifik, misalnya gelombang kotak, segtiga, gigi gergaji, atau sinusoidal.

Osilator dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara. Tergantung kepada alam bentuk gelombang yang dibangkitkan, osilator dapat dibagi menjadi dua kategori:¤ Osilator sinusoidal atau osilator harmonic dan,¤ Osilator relaksasi.

CARA KERJA OSILATOR

Oscilator dapat menghasilkan keluaran gelombang sinusoidal yang inputnya merupakan suatu sinyal yang kecil kemudian diperkuat oleh komponen aktif sehingga sinyal ini merupakan sinyal keluaran yang nanti digunakan, sebagian dari sinyal ini kemudian diumpan balikkan ke input sehingga sinyal akan terus kontinu dan dapat menghasilkan keluaran gelombang sinusoidal yang dikehendaki.

Salah satu syarat yang harus dipenuhi agar oscilator dapat bergetar sendiri adalah fasa yang tepat antara sinyal keluaran dengan sinyal yang diumpan balikkan, juga penguatan yang tepat untuk diumpan balikkan. Satu yang dianggap penting bahwa oscilator tidak menciptakan energi karena alasan demikian itu, tetapi oscilator dapat bekerja karena adanya sumber tegangan, dan sumber tegangan inilah yang digunakan untuk menghasilkan sinyal dengan mengubahnya dari catu searah (DC) menjadi keluaran sinusoidal (AC).

MACAM-MACAM OSILATOR

osilator harmonisa/ sinus : Osilator Armstrong Osilator Hartley Osilator Colpits Osilator Clap Osilator Pergeseran Fasa Osilator Kristal Osilator Jembatan Wien

Osilator RelaksasiOsilator relaksasi sederhana adalah sebuah multivibrator / flip-flop. Prinsipnya adalah mensaklar tagangan suply oleh sebuah komponen transistor atau FET.

Rangkaian Multivibrator

3. BUFFER AMPLIFIER

Penyangga (buffer) berfungsi menguatkan arus sinyal keluaran dari osilator. Sebuah penyangga identik dengan rangkaian dengan impedansi masukan tinggi dan impedansi keluaran rendah sehingga sering digunakan emitor follower pada tahap ini.

Berfungsi agar frekuensi yang dihasilkan osilator konstan.

5. DRIVER

Rangkaian driver berfungsi mengatur penguatan daya (tegangan dan arus) sinyal FM dari penyangga sebelum menuju ke bagian penguat akhir. Pada sistem pemancar FM sering digunakan penguat kelas A untuk menjamin linieritas sinyal keluaran. Mengingat efisiensi penguat kelas A yang rendah (hanya sekitar 30%), maka perlu beberapa tingkatan driver sebelum penguat akhir (final amplifier). Pada tahap driver, penggunaan tapis -lolos-bawah sangat dianjurkan untuk menekan frekuensi harmonisa.

6. PENGUAT AKHIR

Bagian penguat akhir merupakan unit rangkaian penguat daya RF efisiensi tinggi, untuk itu sering dan hampir selalu digunakan penguat daya RF tertala kelas C karena menawarkan efisiensi daya hingga “100%”. Bagian akhir dari penguat akhir mutlak dipasang filter untuk menekan harmonisa frekuensi.

7. ANTENA

Mengubah getaran listrik frekuensi tinggi menjadi gelombang elektromagnetik dan meradiasikannya ke ruang bebas. Jenis antena sangat berpengaruh pada pola radiasi pancaran gelombang elektromagnetik.

8. CATU DAYA Catu daya harus mempu mensuplay

kebutuhan daya listrik mulai dari tingkat modulator – osilator sampai tingkat penguat akhir daya RF. Pemasangan shelding pada blok pen-catu daya merupakan hal penting untuk sistem pemancar FM, selain itu pemakaian filter galvanis sangat dianjurkan untuk menekan sinyal gangguan pada rangkaian jala-jala dan sebaliknya.

Dalam sebuah blok diagram pemancar FM stereo seperti gambar di atas, untuk dapat bekerja dengan baik, diperlukan penalaan rangkaian. Dalam sistem pemancar FM modern, tingkat encoder sampai dengan driver telah tersedia dalam bentuk modul yang dikenal dengan istilah Excitter FM Stereo. Pada modul semacam itu tidak diperlukan penalaan rangkaian secara manual karena rangkaian tala sudah dirancang sedemikian rupa untuk dapat bekerja pada bidang yang lebar, sehingga penalaan hanya dilakukan pada bagian input dan output penguat akhir daya RF.