REALISASI PLL (PHASE LOCKED LOOP) SEBAGAI MODUL...
14
REALISASI PLL (PHASE LOCKED LOOP) SEBAGAI MODUL PRAKTIKUM MODULATOR FM Realization of PLL (Phase Locked Loop) as Modulator Fm practice module PROYEK AKHIR Untuk memenuhi sebagian persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Diajukan oleh: VERA NOVIANA KRESNAWATI NIM. 091331031 POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
Transcript of REALISASI PLL (PHASE LOCKED LOOP) SEBAGAI MODUL...
REALISASI PLL (PHASE LOCKED LOOP) SEBAGAI MODUL PRAKTIKUM MODULATOR FM
Realization of PLL (Phase Locked Loop) as Modulator Fm practice module
PROYEK AKHIR
Untuk memenuhi sebagian persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Diploma III
Program Studi Teknik Telekomunikasi
Jurusan Teknik Elektro
Diajukan oleh: VERA NOVIANA KRESNAWATI
NIM. 091331031
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
iv
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Tempat/Tanggal lahir : Bandung,10 November 1990
TK Lulus tahun : 1996 di TK Aisiyah Ciparay
SD lulus tahun : 2002 di SDN Biru III
SLTP lulus tahun : 2006 di SMP Negeri 1 Ciparay
SMU lulus tahun : 2009 di SMA Negeri 1 Ciparay
Prestasi yang pernah dicapai:
1. Menjadi Pratama Putri Pramuka SDN Biru III tahun 2001-2002
2. Menjadi Pratama putri Pramuka SMP Negeri I Ciparay tahun 2004-2005
3. Menjadi Ketua OSIS I SMA Negeri 1 Ciparay tahun 2007-2008
4. Menjadi Anggota HIMATE (Himpunan Mahasiswa Teknik Telekomunikasi )
POLBAN 2009- sekarang.
Nama : Vera Noviana Kresnawati
NIM : 091331031
v
.
“Otak manusia begitu memesona. Jutaan kumparan berkelip membentuk pola tertentu dari pola-
pola yang lebih kecil, penuh arti dan tak kunjung diam, dengan perubahan-perubahan yang
harmonis. Bagai galaksiBimasakti memasuki suatu kosmik yang berdansa”
~Sir Charles Sherrington~
“Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya, ia mendapat
pahala (dari kebajikan) yang diusahakannya”
~QS.Al-Baqarah : 286~
“Study like a fool, dream like a genius”
~Ban Ki Moon ~
Karya Tulis ini aku persembahkan untuk kedua Orang-tuaku Tersayang,
Untuk kedua adikku yang selalu memberi keceriaan,
Untuk para sahabat terbaik yang selalu member tanpa menuntut untuk menerima,
Dan bagi orang-orang yang menatap masa depan dengan penuh senyuman
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan
Proyek Akhir yang berjudul “ REALISASI PLL (PHASE LOCKED LOOP)
SEBAGAI MODUL PRAKTIKUM MODULATOR FM” yang merupakan salah
satu syarat untuk memenuhi tugas dari mata kuliah Proyek Akhir pada program studi
Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Bandung.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Allah SWT pemilik segala Maha yang karena semua kasih sayang-Nya, penulis
masih berada di sini menjejak bumi.
2. Kedua Orang tua yang senantiasa memotivasi dan mendo’akan penulis.
3. Wildani dan Putri yang selalu memberikan keceriaan bagi penulis.
4. Ir. Hari Purnama, M.Eng. Selaku ketua jurusan Teknik Elektro.
5. Bapak Andri Haidar, selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi.
6. Bapak Suharjono , selaku dosen pembimbing Tunggal Proyek Akhir, terima
kasih atas semua bimbingannya.
7. Bapak Usman B. Hanafi, selaku ketua panitia Tugas akhir D3 Teknik
Telekomunikasi Politeknik Negeri Bandung.
8. Kim junsu, yang telah menginspirasi penulis untuk mengatasi segala
keterbatasan penulis. Oppa Gomawoyo.
9. Santy Fauziyah, Silviani Indah P. Ibnu toni, Ghaniyya, dan Fastaqimah selaku
Partner proyek akhir . Let’ do our best.
10. Nana ”jingjingie” Sumarna, yang selalu hadir ketika penulis membutuhkan ,
Yang rela memberi tanpa perlu menerima.
11. Asheu,Ijhe, kha, Nchie, onoh dan R2K yang selalu mendukung penulis. Terima
kasih asupan makanannya.
12. A jamal yang telah membantu proses perealisasian proyek akhir ini.
Terimakasih atas pinjaman solder dan timahnya.
13. TC A 09 , para TelcomMaster Teman-teman seperjuangan yang selalu berjalan
beriringan bersama.
vii
14. Semua mahasiswa Teknik Telekomunikasi angkatan 2009. Semoga makin
kompak.
15. Sepatu 07, yang sudah rela menjadi pendengar yang baik.
16. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
membantu proses penulisan laporan ini baik secara langsung atau tidak.
Penulis menyadari bahwa laporan Proyek Akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk
itu penulis mengharapkan adanya kritik serta saran yang membangun untuk
perbaikan laporan ini ke arah yang lebih baik lagi .
Akhir kata penulis berharap semoga laporan proyek Akhir ini dapat bermanfaat bagi
penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.
Bandung, Juli 2012
Penulis
viii
ABSTRAK
Pada proyek akhir ini telah direalisasikan suatu PLL (Phase Locked Loop) sebagai modulator FM. Modulator FM ini berfungsi untuk merubah satu atau lebih sinyal input menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio Frekuensi) yang dimaksudkan sebagai output daya yang kemudian diteruskan ke sistem antena untuk dipancarkan. PLL (Phase Locked Loop) dipilih karena memiliki sifat frekuensi yang dapat dirubah dan lebih stabil jika dibandingkan dengan Direct Oscilator . Modulator FM ini dirancang bekerja pada frekuensi 700 KHz yang dibangun dengan membuat blok-blok yang terdiri dari blok Osilator, Phase Detector, LPF (low Pass Filter) dan VCO (Voltage Control Oscilator). Realisasi PLL (Phase Locked Loop) sebagai modulator FM ini akan dimanfaatkan untuk Pengembangan pembelajaran dan melengkapi perlengkapan praktikum laboratorium mata kuliah Elektronika Komunikasi di Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung.
Kata Kunci : Phase Locked Loop, Modulator FM, Phase Detector, Osilator, Voltage Control Oscillator, Low Pass Filter.
ABSTRACT
In this final project has been realized PLL (Phase Locked Loop) as FM modulator. Function of this FM modulator is to change one or more input signals to be modulated signal in RF (Frequency Radio) Signal that be intended as Output power then be continued to aerial system to be transmitted. PLL (Phase Locked Loop) is choosed because it has changeable frequency characteristic and more stable than Direct Oscilator. This FM Modulator is designed to work at 700 KHz which built by several blocks as follow Oscilator , Phase Detector , Low Pass filter (LPF) and Voltage Control Oscilator (VCO) . realization of this PLL (Phase Locked Loop) as FM Modulator will be used for Study development and for completing elektronica communication laboratory Practicum instrument at telecommunication enginerring study program electrical engineering major polytechnic state of Bandung.
Keywords: Phase Locked Loop , FM Modulator, Phase Detector, Oscillator, Voltage Control Oscillator, Low Pass Filter.
ix
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................................i
DAFTAR RIWAYAT HIDUP .............................................................................. iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................................. v
KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi
ABSTRAK .......................................................................................................... viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ................................................................................................ 1
1.2. Perumusan Masalah ........................................................................................ 1
1.3. Pemecahan Masalah ........................................................................................ 2
1.4. Tujuan Proyek Akhir ....................................................................................... 2
1.5. Batasan Masalah ............................................................................................. 2
1.6. Sistematika Laporan ....................................................................................... 3
BAB II TINJAUAN TEORITIS
2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................................. 4
2.2. Teori Dasar Modulasi ..................................................................................... 4
2.3. Modulasi Frekuensi ......................................................................................... 5
2.3.1. Deviasi Frekuensi .............................................................................. 6
2.3.2. Indeks Modulasi ................................................................................. 6
2.3.3. Spektrum Frekuensi Gelombang FM .................................................. 7
2.3.4. Bandwidht FM ................................................................................. 10
2.4. Phase Locked Loop .................................................................................... 11
2.5. PLL Sebagai Modulator FM ....................................................................... 17
x
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT
3.1. Spesifikasi .................................................................................................... 19
3.2. Diagram Blok ................................................................................................ 20
3.3. Perancangan................................................................................................... 21
3.3.1 VCO dan Detektor Phasa ................................................................. 22
3.3.2 Oscilator .......................................................................................... 23
3.3.3 LPF (Low Pass Filter) ..................................................................... 24
3.3.4 Regulator tegangan .......................................................................... 25
3.4. Realisasi ........................................................................................................ 25
3.4.1. Pembuatan Lay out PCB .................................................................. 25
3.4.2. Design Chasis dan Tampilan Panel ................................................... 26
BAB IV PENGUKURAN UNJUK KERJA DAN ANALISA
4.1. Pengukuran Modulator FM ........................................................................... 28
4.1.1. Pengukuran ...................................................................................... 28
4.1.1.1. Set-up Pengukuran.............................................................. 28
4.1.1.2. Langkah Pengukuran .......................................................... 29
4.1.1.3. Hasil Pengukuran ............................................................... 30
4.1.1.4. Analisa Pengukuran ............................................................ 35
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 36
5.2. Saran ........................................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Ilustrasi Frekuensi Modulasi………………………………………………...5
Gambar 2 Penyelesaian fungsi Bessel orde ke-n untuk berbagai indeks modulasi…….8
Gambar 3 Spektogram sinyal FM……………………………………………………....9
Gambar 4 Blok diagram PLL secara umum………………………………………...…11
Gambar 5 Blok diagram osilator………………………………………………………12
Gambar 6 Rangkaian osilator penggeser phasa……………………………………….12
Gambar 7 Rangkaian osilator wien bridge…………………………………………….13
Gambar 8 Rangkaian osilator LC……………………………………………………...13
Gambar 9 Rangkaian osilator clap………………………………………………….....13
Gambar 10 Rangakaian equivalen Kristal……………………………………………...14
Gambar 11 Rangkaian VCO…………………………………………………………... 15
Gambar 12 Respon frekuensi LPF…………………………………………………..… 15
Gambar 13 Blok diagram PLL sebagai modulator FM……………………………..… 17
Gambar 14 Blok diagram perancangan modul praktikum modulator FM…………...…21
Gambar 15 Flowchart proses perancangan dan realisasi…………………………….....21
Gambar 16 Blok diagram IC XR-2212……………………………………………...… 22
Gambar 17 Skematik VCO dan Detektor Phasa…………………………………...…...22
Gambar 18 Skematik Oscillator 300 KHz ……………………………………...…...23
Gambar 19 Skematik LPF 15 KHz…………………………………………………….24
Gambar 20 Skematik regulator tegangan……………………………………………….25
Gambar 21 Hasil realisasi Oscillator………………………………………………...…26
Gambar 22 Hasil realisasi detektor phasa dan VCO……………………………………26
Gambar 23 Hasil realisasi LPF…………………………………………………………26
Gambar 24 Design chasis dan tampilan panel………………………………………….27
Gambar 25 Set-up pengukuran meodulator FM………………………………………..28
Gambar 26 Output modul praktikum…………………………………………………...29
xii
Gambar 27 Output oscillator……………………………………………………………30
Gambar 28 Output Detektor phasa……………………………………………………..30
Gambar 29 Output LPF…………………………………………………………………30
Gambar 30 Output VCO tanpa informasi………………………………………………31
Gambar 31 Output FM tanpa informasi………………………………………………...31
Gambar 32 Output FM saat informasi 1 KHz…………………………………………..31
Gambar 33 Output FM saat informasi 2 KHz…………………………………………..32
Gambar 34 Output FM saat informasi 3 KHz…………………………………………..32
Gambar 35 Output FM saat informasi 4 KHz…………………………………………..32
Gambar 36 Output FM saat informasi 5 KHz…………………………………………..33
Gambar 37 Output FM saat informasi 6 KHz…………………………………………..33
Gambar 38 Output FM saat informasi 7 KHz…………………………………………..33
Gambar 39 Output FM saat informasi 8 KHz…………………………………………..34
Gambar 40 Output FM saat informasi 9 KHz…………………………………………..34
Gambar 41 Output FM saat informasi 10 KHz…………………………………………34
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Koefisien Fungsi Bessel vs mf……………………………………………...9
Tabel 2 Daftar Komponen rangkaian VCO dan detektor phasa…………………...23
Tabel 3 Daftar komponen rangkaian oscillator…………………………………….23
Tabel 4 Daftar komponen rangkaian LPF………………………………………….24
Tabel 5 Daftar komponen rangkaian regulator tegangan…………………………..25
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Lay out PCB………………………………………………………….. 39
Lampiran 2 Chasing Modulator…………………………………………………….40
Lampiran 3 Datasheet Komponen………………………………………………….41
37
DAFTAR PUSTAKA
[1] Roddy, Dennis, dkk. Komunikasi elektronika edisi 3.Erlangga.Jakarta. 1984
[2] Yulianti,Astri Chandra. Laporan Proyek Akhir “Modulator FM Pada
Frekuensi 337 MHz Untuk Perangkat Radio Link Pemancar FM
Broadcast”. Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik
Elektro, Politeknik Negeri Bandung. 2010.
[3] Susilawati, Indah. Teknik Telekomunikasi Dasar.Universitas Mercubuana.2009
[4] voltage Controlled Oscilator ( VCO), http://telekomunikasielektro.blogspot.com/2011/02/voltage-controlled-oscillator-vco.html. 24 Januari 2010.
[5] Rangkaian Detektor Beda Phasa,
http://www.scribd.com/syah_norman/d/76413032-Rangkaian-Detector-Beda-
Phasa . 28 agustus 2012.
[6] Rakhyani, Anil Kumar Ram, Special Topic I PLL Basics and Design, http://www.iitk.ac.in/eclub/summercamp/Courses/Special%20Topics/Akram/Special%20Topic-I(PLL).ppt , 24 Januari 2012.
