Bella Puspita Dewi (Tugas 2)

Nama        : Bella Puspita Dewi
Kelas        : 1P52
NIM          : 13.230.0115
Kelompok : 3

TUGAS INDIVIDU PTI (2)

KATA PENGANTAR

   Segala puji bagi Allah SWT, karena dengan rahmat, hidayah dan inayah-Nya sehingga makalah ini dapat selesai dengan tepat waktu sebagai salah satu tugas Pengantar Teknologi Informasi di semester satu ini. Makalah yang berjudul RADIO penerima FM.

   Saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, mengingat keterbatasan kemampuan, pengetahuan dan waktu yang kami miliki. Untuk itu segala pendapat, kritik dan saran yang bersifat konstruktif diharap dapat membantu sempurnanya makalah ini.

   Selesainya makalah ini tidak lepas dari dosen pengampu saya dalam membimbing untuk mengerjakan makalah ini dengan baik. Semoga makalah ini bermanfaat dan menambah wawasan bagi pembaca yang budiman.

    Akhirnya semoga Allah SWT mencatat semua amal yang besar maupun yang kecil dengan ridho dan pahala yang dapat dipetik melainkan buah amal yang ikhlas semata-mata karena Allah SWT, semoga Allah SWT menerima do’a dan harapan ini.

Aamiin...

 Pekalongan,    November 2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1   PENGERTIAN

Modulasi frekuensi (FM) adalah metode untuk menyampaikan informasi melalui gelombang pembawa dengan memvariasikan frekuensi, Hal ini berbeda dengan sistem Modulasi Amplitudo (AM) dimana sistem AM amplitudo dari gelombang pembawa yang bervariasi sedangkan frekuensi tetap konstan.
sistem siaran dengan teknologi FM ditemukan oleh Edwin Howard Armstrong yang dapat mentransmisikan suara kualitas tinggi melalui gelombang radio.
Sejarah FM dimulai tahun 1936 ketika Edwin Howard Armstrong menperkenalkan frekuensi FM sebagai metode untuk mengurangi gangguan pada transmisi radio dalam konferensi Radio Engineers New York pada 6 November 1936. Frekuensi FM secara luas digunakan pada perangkat telekomunikasi untuk mengirimkan suara tanpa noise (gangguan). Dalam aplikasi analog, frekuensi sesaat dari carrier (frekuensi pembawa) berbanding lurus dengan nilai sesaat dari sinyal input. Data digital dapat dikirim dengan menggeser frekuensi pembawa di antara seperangkat nilai-nilai diskrit, teknik ini dikenal sebagai frekuensi-shift keying.

1.2  Fitur dari sinyal FM

1.  Fitur yang paling penting dari frekuensi modulasi (FM) adalah ketahanannya pada gangguan sinyal amplitudo. Modulasi ini dilakukan dengan mengubah variasi dalam frekuensi.Artinya, amplitudo gelombang sinyal apapun tidak akan mempengaruhi output audio, asalkan sinyal dari pemancar radio masih dalam jangkauan radio penerima.
2. Gelombang FM memiliki sifat ketahanan terhadap noise dan interferensi. Alasan inilah kenapa gelombang FM digunakan untuk transmisi siaran berkualitas tinggi.
3. Fitur lain yang penting berkaitan dengan transmisi FM. modulasi audio dapat diterapkan pada tahap pemancar berdaya rendah, dan tidak perlu menggunakan bentuk penguatan linear untuk meningkatkan tingkat daya sinyal ke final.
4. Transmisi FM dapat menggunakan amplifier RF non-linear untuk memperkuat sinyal FM di pemancar. Ini lebih efisien daripada penguat RF linear Oleh karena itu, untuk keluaran daya pancar yang sama, pemancar FM lebih hemat energi dibandingkan dengan pemancar lain.

1.3  Konsep

Untuk menghasilkan sinyal FM, frekuensi radio pembawa harus diubah searah dengan amplitudo dari sinyal audio yang masuk. Ketika sinyal audio dimodulasi ke frekuensi pembawa gelombang radio, frekuensi gelombang radio akan bergerak naik dan turun. Tingkat di mana gelombang bergerak naik dan turun ini dikenal sebagai “Penyimpangan” dan direpresentasikan sebagai penyimpangan Kilohertz. Misalnya, jika gelombang sinyal memiliki penyimpangan dari 4 kHz, maka gelombang pembawa dibuat untuk bergerak di 4 transmisi kHz. FM umumnya menggunakan band antara 88 sampai 108 MHz dengan penyimpangan sekitar 75 kHz. Penyimpangan ini dikenal sebagai ‘band FM lebar atau WBFM. Sinyal ini memiliki bandwidth yang besar dan mendukung untuk penyiaran dengan kualitas yang baik. Lebar band (band width) kurang digunakan dalam sistem komunikasi FM. pada sistem komunikasi dua arah (seperti HT) menggunakan FM band yang sempit dengan deviasi dari 3 kHz.

1.4  Transmisi FM

FM umumnya digunakan pada frekuensi radio VHF untuk menyiarkan musik dan percakapan dengan kualitas tinggi. Suara dari siaran TV normal juga disiarkan menggunakan FM. Band FM digunakan dalam siaran umumnya disebut lebar FM (wideband FM) atau W-FM. Dalam radio dua arah, Narrowband FM (N-FM) digunakan untuk menghemat bandwidth. Selain itu, FM juga digunakan untuk mengirim sinyal ke ruang angkasa. Wideband FM (W-FM) membutuhkan bandwidth yang lebih lebar daripada sistem modulasi amplitudo (AM) dengan sinyal modulasi yang setara, tetapi sinyal Wideband FM lebih tahan terhadap noise dan interferensi. Frekuensi modulasi juga lebih tahan dari efek suara yang kurang jelas.
Radio penerima FM menggunakan detektor khusus untuk sinyal FM dan terkadang detektor ini menunjukkan fenomena yang disebut efek Capture, yang mana tuner dapat dengan jelas menerima sinyal  dari dua stasiun disiarkan pada frekuensi yang sama. Sebuah sinyal FM juga dapat digunakan untuk membawa sinyal stereo,dengan menggunakan multiplexing dan demultiplexing sebelum dan setelah proses FM.

BAB II

ISI

2.1 Menjelaskan Prinsip Kerja Radio Penerima FM

A. Uraian Materi

Di bawah ini diperlihatkan blok diagram penerima radio FM

PENGUAT RF: Penerima AM broadcast dapat bekerja cukup baik sekalipun tanpa RF amplifier. Hal ini sulit dilakukan untuk sistem FM bekerja pada frekuensi yang tinggi. Seperti diketahui sistem FM ada yang bekerja pada 1000 MHz (1GHz). Dengan adanya penguat RF ini maka sistem FM dapat bekerja pada input sinyal yang lebih rendah dari sistem AM atau SSB, sebab istem AM dan sistem SSB tidak atau jarang menggunakan penguat RF karena mereka dapat menekan inherent noise. Dengan kata lain sistem FM dapat bekerja dengan sensitivitas yang lebih tinggi dari sistem AM dan sistem SSB. Sistem FM dapat menerima sinyal 1 µV atau kurang jika dibandingkan dengan sistem AM dan SSB dengan minimum sinyal input 30 uV. Tetapi bila ingin sinyal 1 uV diumpankan langsung ke mixer, inherent noise yang tinggi yang dihasilkan oleh komponen aktif mixer akan merusak sinyal input yang 1 uV tadi. Oleh sebab itu sangat penting untuk menguatkan sinyal 1 µV itu sehingga menjadi 10-20 µV sebelum diberikan ke mixer. Itu sebabnya dibutuhkan RF amplifier pada sistem FM.

Alasan yang ditemukan diatas sangat penting untuk diperhatikan untuk sistem FM yang bekerja diatas 1GHz. Pada frekuensi tersebut, noise internal dari transistor naik ketika gain diturunkan. Noise ini jauh lebih rendah bila digunakan dioda sebagai mixer pasif dibandingkan transistor yang aktif.

Sesungguhnya, penggunaan RF amplifier menurunkan pengaruh frekuensi bayangan dan menurunkan pengaruh efek radiasi lokal osilator ke antena yang mengakibatkan di transmitnya interfrensi.

FET RF AMPLIFIER:

Impedansi input yang tinggi dari FET bukanlah dasar digunakannya FET sebagai komponen aktif pada penguat RF sistem FM. Sebab pada frekuensi yang tinggi, impedansi input FET akan jauh menurun akibat adanya kapasitas junctionnya. Adalah suatu kenyataan bahwa tidak selalu impedansi input merupakan pertimbangan bagi RF amplifier karena untuk frekuensi tinggi impedansi antena hanya beberapa ratus ohm atau cukup rendah.

Keuntungan utama penggunaan FET karena ia memiliki distorsi input dan output yang dinyatakan dalam hukum kuadrat sementara tabung hampa mempunyai hubungan daya 3/2 dan BJT mempunyai faktor eksponensial. Untuk komponen yang bekerja dengan hukum kuadrat memiliki sinyal output dengan frekuensi yang sama dengan input dengan distorsi komponen 2 kali lebih kecil dari frekuensi inputnya, sementara komponen lainnya memiliki distorsi yang justru lebih besar. Juga dengan FET dapat ditekan terjadinya intermodulasi distorsi.

PENGUAT RF DENGAN MOSFET:

Sebuah dual gate (gate ganda) common Source MOSFET RF amplifier adalah seperti diperlihatkan pada gambar  dibawah:

Gambar. 8: Penguat RF Amlpifier dengan MOSFET

Penggunaan MOSFET gate ganda sebagai penguat RF memberikan keuntungan dapat diisolasinya input dari pengaruh tegangan AGC. Juga dengan MOSFET diperoleh keunggulan berupa naiknya daerah dinamis dibandingkan dengan JFET. Dengan kata lain, MOSFET masih bekerja pada hukum kuadrat pada lebar band yang lebih besar dibandingkan dengan JFET.

LIMITTER: Sebuah limitter adalah rangkaian yang mempunyai amplitudo output yang konstant untuk semua input yang melebihi level tertentu. Dalam sistem penerima FM ini dibutuhkan untuk menolak ampiltudo modulasi dan variasi amplitodo yang tidak diingini, yang merupakan noise. Kedua hal itu menyebabkan pengaruh yang tidak diingini pada loudspeaker. Di samping itu, fungsi limitter juga mencakup AGC untuk ketika sinyal input menaik dari nilai atau levelnya dari yang ditetapkan, untuk memberikan input yang konstant pada diskriminator. Secara ideal dapat dinyatakan bahwa diskriminator harus idealnya tidak menanggapi perubahan amplitudo tetapi hanya perubahan frekuensi.

Gambar 9 di bawah ini memperlihatkan rangkaian limitter dengan transistor. Ingat bahwa RC membatasi tegangan catu DC ke kolektor. Secepat input menaik, terjadilah pemotongan puncak sinyal akibat terbatasnya tegangan kolektor karena seperti diketahui, output transistor tidak akan dapat melampaui tegangan VCC. Sedangkan rangkaian tangki pada bagian output ditala pada frekuensi tengah dari sinyal untuk meningkatkan selektivitas, dan merubah sinyal input yang belum sinus akibat pemotongan menjadi sinus.

    

Discriminator: berfungsi memungut kembali informasi dari frekuensi tinggi pembawanya. Discriminator dapat juga disebut detektor pada sistem AM. Dapat juga di definisikan sebagai rangkaian yang merubah variasi frekuensi atau variasi fasa menjadi variasi amplitudo.

Deemphasis: adalah rangkaian yang dipasangkan setelah detektor yang berfungsi mengembalikan frekuensi tinggi dari intelejen frekuensi (informasi) kembali pada level amplitudo yang setara dengan frekuensi rendahnya. Seperti diketahui, untuk menekan noise, pada pemancar dilakukan preemphasis dimana level amplitudo frekuensi tinggi dari intelejen frekuensi dinaikkan.

AGC: (Automatic Gain Control) Seperti telah kita pelajari bahwa pada Pesawat penerima AM kita temui adanya AGC. Kemudian  pada FM Receiver yang menggunakan rangkaian limitter dibutuhkan juga rangkaian AGC ini. Radio penerima FM model lama juga dilengkapi dengan AFC (Automatic Frequency Control). Rangkaian ini berfungsi mengontrol kestabilan frekuensi osilator lokal. Ini dibutuhkan karena ketidak stabilan frekuensi lokal osilator menyebabkan penyimpangan penerimaan frekuensi pembawa. Hal itu disebabkan saat itu belum ditemukannya cara untuk membuat LC osilator yang bekerja pada daerah sekitar 100 MHz dengan frekuensi yang cukup stabil dan ekonomis. Mixer, osilator lokal dan penguat IF pada dasarnya sama dengan yang telah didiskusikan pada AM. Hanya harus dicatat bahwa pada sistem FM, frekuensi IF nya adalah 10,7 MHz. Daerah kerja Frekuensi FM sebesar 88 Mhz -108 Mhz.

CARA KERJA FREKUENSI GELOMBANG RADIO FM

Untuk dapat mengirimkan data melalui udara diperlukan suatu device yang dapat melakukan proses penumpangan data digital kepada gelombang pembawa (carrier). Radio Frequency FM data transceiver adalah sebuah device yang dapat mengirimkan data melalui media udara (wireless). Device tersebut  dapat melakukan proses penumpangan data digital terhadap gelombang pembawa dengan frekuensi yang lebih tinggi untuk kemudian dipancarkan ke udara oleh pemancar. Pada bagian penerima, gelombang pembawa yang mengandung data digital diterima oleh Radio Frequency FM dibagian penerima.

Pada pengiriman informasi, sistem FM banyak digunakan dibandingkan dengan sistem AM. Jika dibandingkan dengan sistem AM, maka FM memiliki beberapa keunggulan diantaranya. Lebih tahan noise Frekuensi yang dialokasikan untuk siaran FM berada pada range frekuensi 88 MHz – 108 MHz, dimana pada wilayah frekuensi ini secara relatif bebas dari gangguan baik dari atmosfir maupun interferensi yang tidak diharapkan. Jangkauan dari sistem modulasi ini tidak jauh jika dibandingkan pada sistem modulasi AM dimana panjang gelombangnya lebih panjang. Sehingga noise yang diakibatkan oleh penurunan level daya hampir tidak berpengaruh karena dipancarkan secara Line Of Sight (LOS). Bandwidth yang lebar.

Lebar (band) FM terletak pada bagian VHF (Very High Frequency) dari spektrum frekuensi dimana tersedia bandwidth yang lebih lebar dari pada band siaran AM dengan panjang gelombang medium (MW = Medium Wave). Bandwidth yang lebar pada saluran FM juga memungkinkan untuk memuat dua saluran yaitu data atau audio.

DAFTAR PUSTAKA

http://ilmuforfree.blogspot.com/2011/12/menjelaskan-prinsip-kerja-radio.html

http://buayabusyet.wordpress.com/2012/06/10/dasar-pengertian-radio-fm/