Praktikum 2 Fo

7/21/2019 Praktikum 2 Fo

1/9

LAPORAN PRAKTIKUM 1

PRAKTEK SISTEM KOMUNIKASI FIBER OPTIK

PERCOBAAN KOMPARATOR

Oleh :

Dewi Sekar Putih 1231130042

TT 3D

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI MALANG

Jalan Soekarno Hatta 9 PO. BOX 04 Malang 65141

Telp (0341) 404424-404425 Fax. (0341) 404420

2014


2/9

PERCOBAAN KOMPARATOR

2.1TUJUAN

- Untuk mengetahui fungsi pembanding yang memberikan kompensasi terhadap

kerugian daya selama transmisi pada kabel serat optik.

2.2ALAT DAN BAHAN

- E/O converter (U-2980 A) 1 buah

- O/E converter (U-2980 B) 1 buah

- DC power supply (U-2980 P) 1 buah

- Osilator LF 1 buah

- Kabel Fiber Optik 1 buah

- Multimeter Digital 1 buah

- Osiloskop 2 channel 1 buah

2.3

INFORMASI AWAL

Tujuan dari komparator adalah untuk meningkatkan kualitas sinyal digital

yang diterima melalui kabel . Hal ini dilakukan dengan menyesuaikan tingkat

tegangan ambang untuk tingkat yang tepat . Sebuah kabel serat optik digunakan untuk

menghubungkan U - 2980A dan U - 2980 B. Sebuah gelombang kotak dengan

frekuensi 1 kHz diterapkan pada masukan U - 2980A dan bias saat ini diatur ke 0 mA

.Amplitudo sinyal disesuaikan untuk mencapai puncak arus 40 mA . Sesuaikan

ambang ( U - 2980B ) dari 0-5V DC , sementara pemantauan output analog . Cari

ambang batas yang menghasilkan output digital yang akurat .

2.4DASAR TEORI

Komparator adalah sebuah rangkaian elektronik yang berfungsi

untuk membandingkan sebuah sinyal masukan dengan tegangan referensi (Vref).

Asumsikan sebuah garis bilangan, dimana ada nol, anggaplah sebagai tegangan

referensi atau threshold atau pembatas, jika ada bilangan yang lebih besar dari nol,

maka bilangan itu disebut bilangan positif, tetapi sebaliknya, jika ada bilangan

dibawah nol, maka disebut bilangan negatif .

Pada komparator, threshold berfungsi membandingkan sebuah sinyal input,

sedangkan outputnya akan memiliki dua kondisi yang berbeda, yaitu low atau high

tergantung rancangan dan konfigurasi dari rangkaian op-amp yang digunakan.

Ilustrasi sebuah rangkaian komparator seperti terdapat pada gambar berikut.

Vref atau threshold biasanya dihitunh dari : Vref = V Sumber / 2 sehingga jika V

sumber = 5 volt maka Vref = 2,5 volt.

Komparator digunakan sebagai pembanding dua buah tegangan. Pada perancangan

ini, tegangan yang dibandingkan adalah tegangan dari sensor dengan tegangan

referensi. Tegangan referensinya dilakukan dengan mengatur variabel resistor sebagai

pembanding. Rangkaian dasar komparator dengan catu tegangan tungggal

ditunjukkan pada gambar berikut :


3/9

Gambar 1. Rangkaian Dasar Komparator

Prinsip kerja rangkaian adalah membandingkan amplitudo dua buah sinyal,

jika +Vin dan Vin masing-masing menyatakan amplitudo sinyal inputtak membalik

daninputmembalik, Vo dan Vsat masing-masing menyatakan tegangan outputdan

tegangan saturasi. Maka prinsip dasar dari komparator adalah

Keterangan :

+Vin = Amplitudo sinyal input tak membalik (V)

Vin = Amplitudo sinyal input membalik (V)

Vsat+ = Tegangan saturasi + (V)

Vsat = Tegangan saturasi - (V)

Vo = Tegangan output (V)

Cara kerja dari komparator tegangan atau komparator analog pada op-amp terdiri atas 2

cara :

Mode Inverting

o Sinyal input (Vin) masuk ke pin positif (+) dari op-amp, dan tegangan

referensi (Vref) masuk ke pin negative (-).o Jika sinyal input melewati/di atas threshold (Vin > Vref), maka output akan

berlogika low, dan jika sinyal input di bawah threshold (Vin < Vref), maka

output berlogika high.


4/9

Mode Non-Inverting

o Sinyal input (Vin) masuk ke pin negatif (-) dari op-amp, dan tegangan

referensi (Vref) masuk ke pin positif (+).

o Jika sinyal input di bawah threshold (Vin < Vref) , maka output akan berlogika

low, dan jika sinyal input di atas threshold (Vin > Vref) maka output akan

berlogika high.

Apli kasi E/O Konverter

E/O Converter U-2980A adalah sebuah alat yang digunakan untuk

mengkonversi sinyal elektrik menjadi sinyal optik. LED infrared digunakan sebagai

elemen penkonversi, dengan rentang arus mencapai 50 mA. Intensitas cahaya

dimodulasi oleh sinyal DC atau sinyal AC yang besarnya 0-5V atau oleh sinyal TTL.

Sinyal modulasi kemudian dipancarkan sepanjang kabel Fiber Optik, kemudian hasil

dari sinyal optik tersebut akan diterima dan dikonversikan menjadi sinyal elektrik oleh

E/O converter, Hal tersebut adalah contoh dari sistem komunikasi fiber optik secara

sederhana.

Penkonversi sinyal elektrik menjadi sinyal cahaya (Modulasi Intensitas Cahaya)

Sebaiknya, pengatur LED ini dapat menghasilkan kedalam modulasi intensitas

cahaya di dalam LED.

Karakteristik modulasi tersebut diindikasikan pada gambar di bawah ini

Kedua tipe modulasi ditunjukkan pada gambar diatas menggunakan metode

digital ke analog. Di dalam modulasi digital, 0 Volt artinya LED tersebut mati, dan


5/9

5V berarti LED tersebut menyala. Kondisi nyala atau mati nya LED digunakan

untuk merepresentasikan nyala/tidaknya sebuah sinyal elektrik, atau bisa juga

menggunakan logika 0 dan 1. Pasangan dari input langsung dapat diterima untuk

tipe dari modulasi. Modulasi analog digunakan untuk sebuah sinyal AC.

Ketika sinyal AC digunakan pada sebuah LED untuk membangkitkan

cahaya oleh jalur LED dengan variasi waktu dari sinyal AC sehingga menjadi

linier antara arus dan intensitas cahaya dari perangkat. Sebagian kecil dari arus bias

diperkirakan sekitar 25 mA mungkin lebih baik untuk mencegah distorsi dari sinyal

input kotak. Gabungan sinyal AC dibutuhkan untuk tipe dari modulasi.

Apli kasi O/E Konverter

Fungsi dari O/E converter U-2980B adalah untuk mengkonversikan/merubah

sinyal optik menjadi sinyal optik. Foto transistor berkecepatan tinggi digunakan sebagai

elemen pengkonversi. Foto transistor mampu untuk menghasilkan arus dan yang

kemudian dikonfigurasi untuk mengurangi impedansi dari rangkaian.

Dengan menambahkan kemampuan mengkonversi ke sinyal analog, converter

memiliki nilai tegangan varibel threshold untuk mendapatkan tampilan sinyal digital

yang baik. Hasil dari konversi pada pulsa optik digital adalah output level TTL.

Karakteristik Konversi pada phototransistor

Perbandingan karakteristik arus dan sinar iluminasi pada phototransistor

digambarkan pada gambar 4-13. Dan juga respon spectral pada phototransistor

digambarkan pada gambar 4-14.

Loss karakteristik pada kabel fiber optik digunakan pada panjang

gelombang seperti yang tertera pada gambar 4-15.


6/9

Penguat Arus DC pada Sinyal

Arus sinyal dari phototransistor dikonversikan kedalam sinyal tegangan

melalui resistor 100ohm pada emitter. Sinyal tegangan akan dikuatkan oleh

operasional amplifier.

Rangkaian Komparator

Modulasi pulsa atau modulasi sinyal digital akan dihasilkan pada penerima

akhir oleh rangkaian komparator. Ranggkaian komparator diperlukan untuk

menngganti rugi-rugi daya sepanjang transmisi. Level threshold pada komparator

diatur mulai dari 0 sampai 5V. Terminal monitor diberikan untuk tegangan monitor

threshold.

Contoh proses memancarkan dan menerima pada level data TTL

digambarkan pada gambar 4-17. Pada proses transmisi perlu diingat bahwa sinyal

data digital dikonversikan kedalam sinyal cahaya oleh infrared emitting LED yang

dimodulasi oleh rangkaian control logic positif.


7/9

Pengukuran level threshold pada komparator perlu dilakukan untuk

menjaga kualitas data yang telah dihasilkan. Informasi lebih jelas diberikan pada

gambar 4-18 untuk membantu mengetahui fungsi dari tegangan threshold.

2.5 Langkah Percobaan

1.

Memastikan tegangan pada Power supply pada posisi off dan hubungkan kabel

seperti pada gambar 4-21

Skema Rangkaian Komparator


8/9

Gambar Rangkaian Komparator

2.

Menghubungkan power supply dengan U-2980B3.

Mengatur selector switch pada posisi AC kopling dan merubah arus bias LED pada

posisi minimum

4.

Menyalakan Power

5.

Menghubungkan output osilator RF dengan TTL atau terminal output analog pada

U-2980A.

6.

Mengatur output LF osilator sebesar 1Hz gelombang kotak

7.

Menghubungkan CH 1 pasa osiloskop dengan terminal monitor pada U-2980A

8.

Mengatur output LF osilator seperti pada gelombang output, yaitu 4mA dan 0,4

Vpeak yang diamati pada minitor terminal(U-2980A)

9. Menghubungkan U-2980A dan U-2980B dengan Kabel fiber optic

10.

Menghubungkan multimeter digital dengan terminal monitor (U-2980B)

11.

Dengan menggunakan CH2 pada osiloskop, mengamati sinyal analog dan output

gelombang TTL. Mengatur level threshold untuk menghasilkan output TTL yang

stabil. Mencari nilai minimum threshold, Vth min dan nilai threshold maksimal dan

Vth max.

12.Mencari nilai Vth min yang baru dan nilai Vth max, sementara arus LED dirubah

seperti nilai yang tertera pada tabel dan kemudian, mengisi tabel.

13.TTL stabil . Cari nilai ambang batas minimum , VTh minimum dan nilai threshod

maksimum , VTh max.

14.Memperoleh VTH minimum dan nilai maksimum pada VTH sebagai arus LED

diubah menjadi nilai seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4-22 dan melengkapi

tabel.


9/9

2.6 HASIL PERCOBAAN

VEI (V) LED Current (mA) VAO (V) VTH Min (V) VTH Max (V) IAO (A)

0,4 V 40 mA 0,12 V 0 5 0.06 V

0,3 V 30 mA 0,12 V 0 5 0.06 V

0,2 V 20 mA 0,12 V 0 5 0.06 V

0,1 V 10 mA 0,1 V 0 5 0,05 V

0,05 V 5 mA 0,1 V 0 5 0,05 V

Praktikum 2 Fo

Documents

Transcript of Praktikum 2 Fo