TUGAS V-Class 3

TUGAS V-CLASS  3

1.       Jelaskan cara kerja rangkaian MODULATOR FM

2.       Jelaskan cara kerja rangkaian DEMODULATOR FM

JAWAB

1.      CARA KERJA RANGKAIAN MODULATOR FM

Secara sederhana gelombang yang termodulasi FM dapat dihasilkan dengan mengguna-kan komponen dioda varactor. Dioda varactor adalah komponen dioda yang dirancang untuk memberikan nilai kapasitansi variabel sebagai fungsi dari tegangan yang diberi-kan pada terminalnya. Kita telah mengetahui bahwa, persambungan (junction) bahan se-mikonduktor pn pada sebuah dioda memang membentuk sebuah struktur satu kapasitor keping sejajar. Kapasitor ini akan mempunyai nilai kapasitansi yang berubah-ubah sesuai ketebalan daerah persambungan, d, sesuai dengan rumus nilai kapasitansi,

                                    

dimana  :    ε    =  koefisien dielektrik bahan

                   A  =  luas penampang persambungan pn

                   d   =  tebal daerah persambungan sbg. fungsi tegangan reverse

Karena nilai kapasitansi tersebut bergantung pada nilai tegangan reverse, maka pengo-perasian dioda varactor selalu pada posisi prategangan mundur (reverse bias).  Dioda varactor ditempatkan pada tank circuit satu osilator seperti ditunjukkan pada gambar. Karena nilai kapasitansi dioda varactor tersebut merupakan komponen nilai total kapasi-tansi yang menentukan besar frekuensi osilasi, maka ketika nilai tersebut berubah-ubah sebagai fungsi tegangan sinyal pemodulasi, frekuensi osilasi yang dihasilkan juga akan berubah sesuai keadaan itu. Dengan kata lain, telah terjadi modulasi frekuensi pada satu sinyal carrier.

Nampak pada gambbar di atas, bahwa komponen penentu frekuensi osilasi adalah, L, C_d, dan C, yang membentuk satu tank circuit osilator Colpitts, dan nilainya tertentu dari persamaan berikut,

Rangkaian mendapat catu tegangan V_CC melalui sebuah RFC (radio frequency choke) yang berfungsi sebagai penahan sinyal RF masuk ke batere V_CC.  Sinyal pemodulasi di-masukkan melalui satu RFC juga yang berfungsi menahan sinyal RF untuk masuk ke sumber sinyal pemodulasi. Sementara sinyal termodulasi FM diperoleh dari kolektor transistor.

Tegangan reverse yang dikenakan pada dioda varactor dalam hal ini, adalah V_CC yang memberikan catu tegangan pada rangkaian. Hubungan antara nilai kapasitansi C_d de-ngan tegangan reverse tersebut ditunjukkan pada rumus

dimana,

                C_O  =  nilai kapasitansi dioda varactor pada V = 0,

                Φ    =  potensial pada junction saat mulai on,

                a     =  nilai index yang tergantung dari jenis junction.

                V    =  modulus tegangan reverse yang diterima dioda varactor.       

Untuk jenis dioda tertentu (silikon), maka nilai a = 0,5, dan Φ = 0,5 volt.

Deviasi frekuensi yang akan dihasilkan oleh rangkaian gambar di atas, setelah melalui penurunan matematis, diperoleh nilai konstanta deviasi,

dimana,

                k=  konstanta deviasi frekuensi, Hz/volt

                f_O  =  nilai kapasitansi dioda varactor pada V = 0,

                n   =  perbandingan nilai dua kapasitansi pada tank circuit osilator,

                Vo  =  modulus tegangan reverse yang diterima dioda varactor = Vcc.

2.      CARA KERJA RANGKAIAN DEMODULATOR FM

Demodulator FM

Definisi demodulasi adalah proses suatu sinyal modulasi yang dibentuk kembali seperti aslinya dari suatu gelombang pembawa (carrier wave) yang termodulasi oleh rangkaian.

Definisi demodulator adalah rangkaian yang penerima komunikasi (radio, televisi, dan radar) yang berfungsi memisahkan informasi asli dari gelombang campuran (yaitu gelombang isyarat pembawa yang termodulasi. Demodulator sering juga disebut dengan detector. Misalnya dalam system modulasi amplitude (AM) dikenal jenis-jenis detector linier, detector kuadrat, dan detector Kristal.
Dalam system modulasi frekuensi (FM) diterapkan rangkaian demodulator yang disebut diskriminator. Sesudah isyarat informasi dipisahkan dari gelombang campuran, maka isyarat informasi itu dikuatkan dan ditampilkan sebagai bunyi atau tanda-tanda lain (misalnya bayangan seperti dalam televisi).

– Demodulasi sinyal FM memerlukan sebuah sistem yang akan menghasilkan output yang proporsional terhadap deviasi frekuensi sesaat dari inputnya.
– Salah satu sistem yang dapat mengakomodasi syarat diatas adalah Frequency Discriminator
– Jenis demodulator FM yang lain adalah :
• Slope Detector
• Round Travis Detector
• Quadrature Detector
• Ratio detector, dan lain-lain

Prinsip kerjanya:

Disini suatu demodulator frekuensi mendeteksi sinyal informasi dari sinyal FM dengan operasi yang berlawanan dengan cara kerja modulator FM. Disini kita menggunakan suatu slope Demodulator Balance discriminator untuk proses modulasi. Secara umum setiap demodulator FM berfungsi mengkonversi setiap perubahan frekuensi menjadi tegangan dengan distorsi seminimal mungkin. Untuk itu, setiap demodulator/diskriminator/detektor FM, secara teori, harus memiliki karakteristik kerja yang linier antara tegangan dengan frekuensi.

Contoh Skema rangkaian decoder stereo FM MC1310P

Skema rangkaian decoder stereo FM MC1310P adalah skema rangkaian yg berperan untuk mengkodekan sinyal stereo pada penerima FM. Sinyal stereo dari pemancar FM tdk bisa langsung di terima oleh penerima FM biasa, oleh karenanya dipakai skema rangkaian decoder stereo FM yg bakal menterjemahkan isyarat stereo dari pemnacar FM itu pada pesawat penerim FM jadi isyarat stereo shingga didapat kanal suara L & R pada output/keluaran penerima FM anda.

Skema rangkaian decoder stereo FM MC1310P adalah skema rangkaian yg berperan untuk mengkodekan sinyal stereo pada penerima FM. Sinyal stereo dari pemancar FM tdk bisa langsung di terima oleh penerima FM biasa, oleh karenanya dipakai skema rangkaian decoder stereo FM yg bakal menterjemahkan isyarat stereo dari pemnacar FM itu pada pesawat penerim FM jadi isyarat stereo shingga didapat kanal suara L & R pada output/keluaran penerima FM anda.

Skema rangkaian decoder stereo penerima FM bisa memakai IC MC1310P seperti yg ada pada contoh skema rangkaian decoder FM stereo pada gambar di bawah. IC MC1310 yaitu chip IC decoder stereo produksi motorola yg bekerja pada sumber tegangan/voltage + 8 volt DC hingga + 14 volt DC. Pada gambar skema rangkaian decoder FM stereo MC1310 di bawah skema rangkaian decoder diberikan sumber tegangan/voltage + 12 volt DC.

Skema rangkaian Decoder Stereo FM MC1310P

Dalam transimisi radio FM stereo saluran kanan & kiri secara tehnis di kodekan jadi sinyal penjumlahan (kanan + kiri) & sinyal perbedaan (Kanan – kiri). Sistem itu dikerjakan untuk mendapatkan sinyal multiplex untuk ditransmisikan. Pada penerima FM stereo sistem mengembalikan sinyal stereo dari sinyal multiplex itu dikerjakan oleh skema rangkaian decoder stereo. Pada prinsipnya manfaat skema rangkaian decoder MC1310 tersebut yaitu kembalikan isyarat informasi stereo dngn langkah memberikan perbedaan sinyal dngn tehnik ditambahkan unmtuk memperoleh kanal informasi line Right (kanan).

Lalu lakukan sistem pengurangan sinyal multiplex dngn perbedaan sinyal untuk memperoleh kanal informasi lin Left (kiri). Dngn skema rangkaian decoder stereo FM MC1310P tersebut anda bisa terima sinyal informasi dari pemancar FM stereo & menerimanya dalam posisi stereo pun.