ANALYSIS OF CENTRAL OFFICE LINE INTERFACE CIRCUIT WITH PRIVATE AUTOMATIC BRANCH EXCHANGE PANASONIC KX-T206SBX
Farrih Mustafid, Dr. Denny Syarif S
Undergraduate Program, 2009
Gunadarma University
http://www.gunadarma.ac.id
key words: central office, public switched telephone network, co line block ABSTRACT : PABX or private automatic branch exchange is an automatic telephone switching system within an internal communication network. PABX has the same working principle with the Public Switched Telephone Network (PSTN). PABX receives input from the network and the outside network. PABX consists of several circuit blocks. One block, namely block circuit CO (Central Office) PABX line interface. CO line plays an important role in communication between the PABX network and outside the PABX network (PSTN). CO line block itself consists of a series on the Ring Signal Detect Circuit blocks that served as the ring signal detection are coming, the DC block formation circuit loop that functions as a provider of DC voltage for the device is active. Meanwhile, a series of circuit functions to regulate the bidirectional communication between the CO line with the extension.. At PABX Panasonic KX-T206SBX was obtained percentage error detection voltage supply at the bell reached 3.2%, while the percentage of errors in the comparison of the lag time when the ringback signal lights on the theory and data collection reached 25.5%. Percentage of errors reaches a large enough value, but communications using the PABX is still running well. Central Office Line Interface analysis was conducted to understand the working principles of the Public Switched Telephone Network (PSTN). For that, after writing the report is made, the authors make practical purposes as a PABX modules students in understanding the working principle.
ANALISA RANGKAIAN CENTRAL OFFICE LINE INTERFACE PADA PRIVATE AUTOMATIC BRANCH EXCHANGE PANASONIC KX-T206SBX
Farrih Mustafid 10405286 ABSTRAKSI
PABX atau private automatic branch exchange adalah suatu sistem switching telepon otomatis didalam suatu jaringan komunikasi internal. PABX memiliki prinsip kerja yang sama dengan Public Switched Telephone Network (PSTN). PABX menerima input dari jaringan dan luar jaringan. PABX terdiri dari beberapa blok rangkaian. Salah satu bloknya, yaitu blok rangkaian CO (Central Office) line interface PABX. CO line berperan penting dalam komunikasi antara jaringan PABX dan jaringan di luar PABX (PSTN). Blok CO line itu sendiri terdiri dari rangkaian pada blok Ring Signal Detect Circuit yang berfungsi sebagai pendeteksi sinyal ring yang datang, blok DC loop formation circuit yang berfungsi sebagai penyedia tegangan DC agar perangkat aktif. Sedangkan, rangkaian bidirectional circuit berfungsi untuk mengatur komunikasi antara CO line dengan extension. Artinya, rangkaian DC loop formation cicuit dan rangkaian bidirectional circuit merupakan jalur suara manusia ketika sedang melakukan komunikasi menggunakan PABX. Pada PABX Panasonic KX-T206SBX ini didapatkan persentase kesalahan voltage supply pada bell detection mencapai 3.2%, sedangkan persentase kesalahan pada perbandingan jeda waktu sinyal ringback ketika menyala berdasarkan teori dan pengambilan data mencapai 25.5%. Persentase kesalahan mencapai nilai yang cukup besar, namun komunikasi menggunakan PABX masih berjalan dengan baik. Analisa Central Office Line Interface ini dilakukan untuk dapat memahami prinsip kerja Public Switched Telephone Network (PSTN). Untuk itu, setelah laporan penulisan dibuat, penulis membuat modul PABX sebagai keperluan praktikum mahasiswa dalam memahami prinsip kerja tersebut.
PABX atau private automatic branch exchange adalah suatu sistem switching telepon otomatis di dalam suatu jaringan komunikasi internal. Dengan kata lain, PABX merupakan perangkat switching electronic yang digunakan untuk melakukan hubungan komunikasi dari satu tempat ke tempat lain dalam sebuah area tertentu. Perangkat ini banyak digunakan pada gedung perkantoran, rumah sakit, kampus, atau pabrik dengan fungsi sebagai penghubung masing-masing ruangan yang ada pada suatu area tertentu. PABX memiliki prinsip kerja yang sama dengan Public Switched Telephone Network (PSTN). Di bawah ini merupakan blok diagram umum secara keseluruhan PABX Panasonic KX-Tseries:
Gambar 1. Blok Diagram PABX Pada penulisan ini membahas blok central office (CO) line. karena blok tersebut memiliki peranan penting dalam komunikasi antara jaringan PABX dengan jaringan PSTN. Blok CO line interface terdiri dari beberapa blok seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 2. Subblok diagram CO line interface
Melalui penulisan ini diharapkan kita dapat mempelajari tentang cara kerja PABX secara umum, proses yang terjadi pada blok rangkaian CO line interface (Ring signal detect circuit, DC loop formation circuit, bidirectional circuit), dan DTMF pada PABX.
Ring signal detect circuit Ring signal detect circuit berfungsi sebagai pendeteksi sinyal ring yang datang. Pembahasan pada blok ring signal circuit akan dibagi menjadi 3 pembahasan, diantaranya: surge protector, gyrator, dan rangkaian bell detection. 1. Surge protector Surge protector memiliki fungsi untuk melindungi peralatan elektronik dari induksi petir atau induksi listrik.
2. Gyrator Pada PABX, sinyal harus diredam sedangkan arus rata dilewatkan oleh karena itu dipakai suatu rangkaian untuk meredam perambatan sinyal ke suplai ini. Karena induktor ukuran beberapa Henry terlau besar maka dibuat suatu rangkaian yang berfungsi sama dengan induktor ini yaitu untuk memberi arus rata dan meredam sinyal. Rangkaian ini disebut rangkaian gyrator. 3. Bell detection Pada bell detection, input berupa gelombang kotak sempurna (ada atau tidak ada tegangan masukan). Kemudian output yang dihasilkan berupa gelombang kotak yang sedikit halus setiap kenaikan ataupun penurunan tegangan output. Tegangan output yang berubah (naik-turun) tersebut mengakibatkan telepon berdering ketika ada panggilan masuk.
DC loop formation circuit Rangkaian DC loop formation circuit berfungsi sebagai penyedia tegangan DC agar perangkat aktif. 1. Dioda bridge Pada rangkaian PABX ini menggunakan dioda bridge sebagai penyearah gelombang (penyearah tegangan atau dari AC ke DC). 2. Dioda zener Dioda Zener biasanya digunakan secara luas dalam sirkuit elektronik. Fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan tegangan. Sebuah dioda zener akan bertingkah seperti sebuah kortsleting (hubungan singkat) saat tegangan mencapai tegangan rusak diode tersebut. Dioda zener akan bekerja ketika diberikan tegangan input melebihi dioda tersebut, kemudian dioda zener akan memberikan tegangan output yang stabil sesuai keterangan yang tertera pada dioda tersebut. Namun, ketika tegangan input lebih kecil dibandingkan dengan dioda tersebut, maka diode berlaku sebagai saklar terbuka dan rangkaian kembali pada pembagi tegangan.
Bidirectional circuit Rangkaian bidirectional circuit berfungsi untuk mengatur komunikasi antara CO line dengan extension.
Trafo Impedance
Trafo impedance digunakan untuk menyamakan hambatan dari primer ke sekunder. Karena hambatan pada rangkaian sisi primer dan sekunder sama, maka arus dan bentuk gelombang yang melewatinya akan sama. Sehingga tidak terjadi kesalahan komunikasi antar penelepon. Kesalahan yang dimaksud, yaitu suara yang didengar oleh penelpon tidak terlalu besar dan suara penerima tidak terlalu kecil, begitu juga sebaliknya.
DTMF (Dual tone multi frequency) DTMF (Dual tones Multi Frequency) dapat didefinisikan sebagai dua jenis nada berbeda yang menghasilkan banyak frekuensi. Dua jenis nada ini adalah kelompok high frekuency dan low frekuency. Kedua sinyal ini lalu digabungkan dan akan menjadi sebuah sinyal DTMF. Penggabungan sinyal itu sudah dikelompokan melalui matrix switching. Proses DTMF ini berhubungan dengan penekanan tombol pada keypad, dimana penekanan keypad tersebut menghasilkan dua frekuensi (high frekuency dan low frekuency). Frekuensi yang dihasilkan ditunjukkan pada function table DTMF.
Pengujian dan analisa voltage supply pada rangkaian CO line Pada pembahasan ini, penulis mengukur tiap-tiap titik suplai tegangan berdasarkan alat ukur (multimeter) dibandingkan dengan nilai tegangan yang tertera pada manual book PABX Panasonic KXT206SBX. Sehingga, didapatkan persentase kesalahan. 1. Voltage supply pada IC analog switch (MC14066B). Berdasarkan nilai yang tertera pada skematik, seharusnya suplai tegangan bernilai +15 Vdv. Namun, pada pengukuran menggunakan multimeter tegangan bernilai +15.25 Vdc. Sehingga, didapatkan persentase kesalahan sebesar: 1.66%. 2. Voltage supply pada IC Amplifier (YD4558). Berdasarkan skematik rangkaian, suplai tegangan untuk IC ini seharusnya sebesar +15 Vdc. Namun, pada pengukuran yang dilakukan penulis suplai tegangan untuk IC ini sebesar +15.27 Vdc. sehingga, didapatkan persentase kesalahan sebesar: 1.80%. 3. Voltage supply pada bell detection. Suplai tegangan untuk bell detection seharusnya sebesar +5 Vdc. Namun, pada pengukuran yang dilakukan penulis menggunakan multimeter, didapat tegangan sebesar +5.16 Vdc. Sehingga, persentase kesalahan sebesar: 3.2%.
4. Voltage supply pada driver.
Berdasarkan skematik yang terdapat pada manual book (titik 4), suplai tegangan yang seharusnya diberikan adalah sebesar +15 Vdc. Namun, pada pengukuran yang dilakukan penulis, tegangan sebesar +15.23 Vdc. Sehingga, persentase kesalahan voltage supply sebesar: 1.53%. •
Tegangan basis driver 1 Berdasarkan skematik pada manual book tegangan basis untuk Driver 1 adalah sebesar +5 Vdc. Namun, pada pengukuran yang dilakukan oleh penulis, didapatkan tegangan sebesar +5.13 Vdc. Sehingga, persentase kesalahannya sebesar: 2.60%.
•
Tegangan basis driver 2 Berdasarkan skematik pada manual book tegangan basis untuk Driver 2 adalah sebesar +5 Vdc. Namun, pada pengukuran yang dilakukan oleh penulis, didapatkan tegangan sebesar +5.13 Vdc. Sehingga, persentase kesalahannya sebesar: 2.60%.
•
Tegangan basis driver 3 Berdasarkan skematik pada manual book tegangan basis untuk Driver 3 adalah sebesar +5 Vdc. Namun, pada pengukuran yang dilakukan oleh penulis, didapatkan tegangan sebesar +5.14 Vdc. Sehingga, persentase kesalahannya sebesar: 2.80%.
•
Tegangan basis driver 4 Berdasarkan skematik pada manual book tegangan basis untuk Driver 4 adalah sebesar +5 Vdc. Namun, pada pengukuran yang dilakukan oleh penulis, didapatkan tegangan sebesar +5.14 Vdc. Sehingga, persentase kesalahannya sebesar: 2.80%.
Pengujian dan analisa sinyal telepon 1. Sinyal Dial Sinyal dial adalah sinyal yang memberikan informasi ke penelepon bahwa kantor sentral telepon siap untuk menerima kiriman DTMF (penekanan tombol). Untuk mendapatkan bentuk sinyal dial, penulis menempelkan prope oscilloscope di roset. 2. Sinyal busy Sinyal busy adalah sinyal yang memberikan informasi bahwa telepon tujuan sedang sibuk atau semua line kosong yang ada terpakai (bila pada PABX). Pada busy tone, dual frekwensi ini diberikan secara terputus dengan jeda waktu umumnya 500 ms nyala dan 500ms mati secara terus menerus. Namun, pada 10 kali pengambilan data yang dilakukan penulis, didapatkan rata-rata waktu yang dibutuhkan sinyal busy ketika menyala sebesar 514ms. Sehingga, didapatkan persentase kesalahan sebesar: 2.8%. Sedangkan, rata-rata waktu yang dibutuhkan sinyal busy ketika tidak menyala sebesar 528ms. Sehingga, didapatkan persentase kesalahan sebesar: 5.6%.
3. Sinyal ringback Sinyal ringback adalah sinyal yang memberikan informasi ke penelepon bahwa telepon yang dituju sedang berdering sehingga penelepon dapat mengetahui seberapa lama telepon tersebut diangkat. Sinyal ini memakai dual frekwensi yang sama dengan dial tone hanya jeda waktunya sama dengan jeda waktu sinyal dering yaitu 1000ms nyala dan 4000ms mati. Namun, pada 10 kali pengambilan data yang dilakukan penulis, didapatkan rata-rata waktu yang dibutuhkan sinyal ringback ketika menyala sebesar 745ms. Sehingga, didapatkan persentase kesalahan sebesar: 25.5%. Sedangkan, rata-rata waktu yang dibutuhkan sinyal ringback ketika tidak menyala sebesar 4124ms. Sehingga, didapatkan persentase kesalahan sebesar: 3.1%.
Bel dering Bel dering pada telepon dipakai untuk menghasilkan suara dering pada telepon dimana bel ini hanya akan merespon tegangan bolak-balik sebesar 40 sampai 150 Vac. Namun, pada pengukuran yang dilakukan pada saat ada panggilan masuk, tegangan berubah naik perlahan yaitu: 122.4,138.3,155.5,154,5 Vac. Sehingga, ketika dilihat berdasarkan nilai tegangan maksimum didapat persentase kesalahan sebesar: 3%.
Pengujian dan analisa output rangkaian CO line Penulis melakukan pengukuran pada output 1. Lihat tabel di bawah ini.
Tabel 1. Data output rangkaian CO line pada output 1 Kondisi Ketika tidak ada panggilan Ketika ada panggilan Ketika diangkat dan komunikasi berlangsung
Vdc 5
Vac 10.2
0.6,1.6,2.4,3.8,4.9
0.1,0.8,1.0,2.2,5.8,8.9,10.2
5
10.2
Output 1 ini akan berubah-ubah nilainya ketika ada sinyal panggilan. Hal tersebut sesuai dengan fungsi rangkaian ini, yaitu rangkaian Ring signal detect circuit yang berfungsi sebagai pendeteksi sinyal ring yang datang. Kemudian, pengukuran pada output 2 dan output 3 menghasilkan data-data pada tabel di bawah ini.
Tabel 2. Data output rangkaian CO line pada output 2 dan output 3 Kondisi Ketika tidak ada panggilan Ketika ada panggilan Ketika diangkat dan berlangsung
komunikasi
Vdc 7.5 7.5 7.5
Vac 15.9 15.9 15.9
rangkaian ini merupakan jalur suara manusia ketika pembicaraan sedang dilakukan oleh penelpon dan penerima. Tidak adanya ripple pada sinyal ini dikarenakan adanya diode zener pada rangkaian di depannya yang menstabilkan tegangan yang keluar dari rangkaian ini.
Kesimpulan Berdasarkan penelitian, analisa rangkaian PABX dan studi pustaka yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan : •
Analisa Central Office Line Interface ini sesuai dengan tujuan yang diharapkan, yaitu mempermudah dalam memahami cara kerja Public Switched Telephone Network (PSTN). Ketika ada panggilan yang datang dari luar jaringan PABX, ring signal detect circuit membuat telepon yang dituju berdering. Setelah telepon tersebut diangkat, hubungan dengan ring signal detect circuit terputus (dering berhenti). Kemudian, arus mengalir menuju DC loop formation circuit untuk mengaktifkan perangkat DC. Sehingga, bidirectional circuit aktif dan menghubungkan CO line dengan extension untuk berkomunikasi.
Saran Pada penulisan selanjutnya, alangkah lebih baik membahas rangkaian keseluruhan PABX. Hal itu dilakukan agar lebih dapat dipahami cara kerja Public Switched Telephone Network (PSTN) melalui pembelajaran PABX. Namun, tidak dipungkiri kesulitan yang akan dihadapi jauh lebih besar pada saat menganalisa rangkaian secara keseluruhan.
