BAB III PERANCANGAN
3.1 Prinsip Kerja Sistem Sistem yang dibuat memiliki dua buah Submodul utama yang terpisah yaitu Modul pemancar dan Modul penerima. Masing-masing Modul berkerja secara terpisah namun merupakan satu kesatuan yang tidak akan berguna apabila salah satu Modul ternyata memiliki masalah sehingga tidak dapat melakukan komunikasi antar masing-masing modul.
3.1.1
Modul Pemancar Modul pemancar memiliki blok-blok seperti terlihat pada blok diagram pada
gambar dibawah ini:
Sensor Ketinggia n Air
Encode r
Pemancar FM
Antenn
Gambar 3.1 Blok dari Modul Pemancar
Prinsip kerja dari Modul pemancar adalah sebagai berikut : 1. Blok Sensor Sensor berkerja ketika ketinggian air laut naik. Pada saat itu air laut akan menjadi penghantar pada 2 buah pelat konduktive. Electron yang bergerak
21
22
kemudian diumpankan kepada transistor yang berfungsi sebagai driver relay 2. Encoder DTMF Arus yang mengalir akan menyebabkan relay hidup. Relay akan menghubung-singkatkan kaki-kaki pada IC Encoder DTMF ( PIN 12 + 4 ) dengan ground, apabila IC Encoder DTMF pada Pin 12 dan Pin 14 dihubung-singkatkan dengan ground, maka yang terjadi IC Encoder DTMF
tersebut
akan
mendeteksi
adanya
Short
sehingga
akan
menyebabkan IC DTMF akan menghasilkan 2 buah sinyal audio yang yang kemudian secara otomatis dicampur, sehingga hasil output IC Encoder DTMF ini memiliki bunyi yang khas. 3. Pemancar FM Pada blok ini sinyal informasi yang memiliki karakteristik sinyal audio akan dicampur dengan sinyal carrier yang telah dihasilkan oleh osilator pada IC pemancar FM ini. Sinyal informasi tersebut dimodulasikan dengan sinyal analog sinusoida berfrekuensi tinggi (Dalam hal ini 88 Mhz - 108 Mhz) yang berguna sebagai frekuensi referensi untuk Gelombang pembawa informasi. Maka yang terjadi adalah pengiriman Sinyal Carrier yang akan mengalami perubahan frekuensinya sesuai dengan sinyal informasi awal. 4. Antenna Berfungsi sebagai transduser yang akan mengubah sinyal analog gelombang pembawa informasi dari besaran sinyal sinusoida listrik menjadi besaran sinyal gelombang elektromagnetik.
23
3.1.2
Modul Penerima Modul penerima memiliki blok-blok seperti terlihat pada blok diagram pada
gambar dibawah ini:
Antenna
Super Heterodyne FM Receiver
Driver
Audio Amplifier
DTMF Decoder
Gambar 3.2 Blok dari Modul Penerima
1. Antenna Berfungsi sebagai transduser yang akan mengubah besaran sinyal informasi yang berbentuk gelombang elektromagnetik berfrekuensi tinggi menjadi besaran sinyal informasi yang berbentuk sinusoida listrik berfrekuensi tinggi, Sehingga hasil dari transduser ini adalah sinyal informasi yang nantinya akan dapat diolah kembali. 2. Super Heterodyne FM Receiver Sinyal informasi yang berbentuk sinyal listrik sinusoida yang berfrekuensi tinggi kemudian akan diseleksi dan dibersihkan dengan membuang semua frekuensi lain yang tidak diinginkan dan hanya mengambil frekuensi tertentu saja dengan cara melakukan tuning. Tuning ini mengubah besaran arus listrik yang masuk pada diode varaktor sehingga nilai kapasitansi
24
pada diode vakator tersebut akan berubah. Sinyal dari gelombang pembawa yang telah di seleksi kemudian dikuatkan kembali dan dicampur dengan sinyal berfrekuensi tinggi yang berasal dari osilator local yang telah di tunning( Osilator local ini merupakan hasil dari kombinasi rangkaian Dioda Varaktor dan Variabel Inductor ). Hasilnya adalah frekuensi dengan nilai penjumlahan atau pengurangan dari dua buah frekuensi tersebut ( Intermediate Frekuensi ). Sinyal IF ini kemudian dikuatkan kembali dan dikirimkan ke blok berikutnya untuk kemudian diolah kembali. Setelah frekuensi IF tersebut dikuatkan kembali untuk terakhir kalinya, maka sinyal IF akan di konversi dengan teknologi detector FM untuk mengubah frekuensi yang ada menjadi amplitudo dari sinyal informasi DTMF ( proses ini disebut demodulasi FM ). 3. Audio Amplifier Sinyal informasi DTMF yang memiliki karakteristik Audio ini sangatlah lemah sehingga sinyal informasi tersebut perlu dikuatkan kembali dengan IC audio amplifier ini sebelum pada akhirnya dapat diproses oleh IC decoder DTMF. 4. DTMF Decoder Sinyal informasi DTMF yang telah dikuatkan ini masih memiliki karakteristik analog sinusoida, sehingga perlu diubah menjadi digital sehingga mudah untuk digunakan. Sinyal sinusoida DTMF ini kemudian di konversi menjadi bilangan-bilangan biner oleh decoder DTMF. Bilangan biner ini bernilai 7 apabila dikonversi menjadi bilangan decimal. Setelah output dari decoder DTMF bernilai 8 ( 0 1 1 1 dalam biner ),
25
maka pada IC tersebut Pin 11, Pin 13, dan Pin 12 saja yang akan mengeluarkan logika 1 ( yaitu level tegangan 5 Volt ) , sedangkan Pin 14 hanya mengeluarkan logika 0. 5. Transistor sebagai Driver Sirine IC Decoder DTMF akan mengeluarkan logika 1 ( Logika High dengan level tegangan 5 Volt ). Logika high ini digunakan untuk mengaktifkan transistor. Transistor ini akan berfungsi untuk mengalirkan arus pada relay agar dapat menghubung singkat catudaya rangkaian dengan catu daya sirene. Pelat konductive yang ditarik oleh magnet temporary pada Relay yang aktif akan menghubungkan jalur catu daya Sirine dengan Sumber Catu daya Rangkaian. Jalur yang terhubung antara Catudaya rangkaian dengan Catudaya Sirine akan menyebabkan arus listrik akan mengalir. Arus listrik yang mengalir akan menyebabkan Sirine aktif dan akan berbunyi mengaung-ngaung.
3.2 Perancangan Alat Dalam pemilihan komponen pada sistem-sistem ini maka sangatlah penting untuk memperhatikan beberapa hal berikut ini: 1. Menggunakan IC sehingga kehandalannya dapat terpelihara. 2. Menggunakan IC FM Modulator dan IC FM Receiver untuk pemilihan frekuensi yang tepat dan mudah. 3. Dapat digitalisasi untuk pengembangan lebih lanjut. 4. Rangkaian yang sederhana.
26
3.2.1
Modul Pemancar
Sedangkan untuk rangkaian sub-sistem Pemancar ini memiliki 2 buah IC yang beroperasi dari jenis IC FM Modulator dan IC Encoder DTMF, pertimbanganpertimbangan yang dipakai untuk memilih IC ini adalah sebagai berikut: 1. Ekonomis. 2. Minimum system Tidak menggunakan Banyak komponen tambahan. 3. Bentuk IC harus standar, kecil, dan kompak. 4. Menggunakan arus catu daya yang kecil. 5. Kehandalan IC yang tinggi.
3.2.1.1 Sensor mekanik ketinggian air Sensor ini berkerja dengan prinsip 2 buah pelat yang memiliki polaritas berbeda dipisahkan. Apabila pelat ini bergabung maka arus akan mengalir ke polaritas yang lebih negative.
A E B
C
D
Gambar 3.3 Sensor mekanik ketinggian air kondisi tidak berkerja
27
Keterangan Gambar : a. Pelat Konductive A b. Pelat Konductive A c. Tali atau Rantai d. Landasan Posisi sensor terapung di dasar lautan e. Level Ketinggian air Normal
Sensor ini menggunakan 2 buah Spon yang terapung namun terikat dengan benda yang dibenamkan didasar laut sebagai landasan posisi sensor tersebut. Pada atas spon tersebut diberikan plat konductive sebagai media agar arus listrik dapat mengalir. Pelat konductive A berada pada ketinggian level air laut yang Permanen atau normal, sehingga pelat konductive A tidak akan berubah ketinggiannya walaupun air laut tetap naik. Sedangkan untuk Pelat konductive B Ketinggiannya akan berubah-ubah mengikuti ketinggian air laut, namun pada ketinggian yang telah ditentukan ( maksimal Ketinggian dimana air laut dapat masuk kedaratan ) pelat konductive B tidak lagi mengikuti ketinggian air laut. Pada saat ini apabila air laut tetap naik maka pelat konductive B akan dibanjiri oleh air laut yang naik. Karena ketinggian air laut terus naik maka terjadi kondisi dimana Pelat konductive A akan terhubung singkat dengan Pelat konductive B dengan air laut sebagai Penghantarnya. air laut akan berfungsi sebagai penghantar electron dari satu pelat konductive A menuju pelat konductive B sehingga terjadinya arus listrik. Arus listrik yang mengalir ini akan digunakan sebagai pengumpan pada kaki basis transistor
28 A E F B C D Gambar 3.4 Sensor mekanik ketinggian air pada saat berkerja
Keterangan Gambar : a. Pelat Konductive A b. Pelat Konductive B c. Tali atau Rantai d. Landasan Posisi sensor terapung di dasar lautan e. Level Ketinggian air Kritis f. Aliran Electron
3.2.1.2 Transistor dan relay beban Transistor berkerja dengan prinsip driver relay, seperti pada gambar rangkaian dibawah ini :
29
VCC 12V
D1 1N4001
Relay
S1
CR
To Encoder DTMF Pin 4 / Col 2
To Encoder DTMF Pin 12 / Row 3 Dari sensor mekanik R1 1.0kΩ
Q1 FCS9014
Gambar 3.5 Rangkaian Transistor sebagai driver
Transistor bekerja dengan Karakteristik saturasi dan cut off, ketika transistor berkerja pada saturasi maka relay akan mati untuk sementara. Arus listrik yang berasal dari hubung-singkat antara kedua pelat konductive A dan pelat konductive B digunakan untuk mengumpankan arus listrik pada kaki basis transistor. Trasnsistor ini sebelumnya telah mengalami keadaan saturasi akibat tidak adanya input pada kaki basis. Ketika ada arus listrik pada kaki basis transistor maka arus listrik akan mengalir kembali di kaki collector pada transistor FCS9014, arus tersebut akan bergerak melewati Selenoida pada Relay. Selenoida tersebut akan menghasilkan magnet secara temporary sehingga daya tarik magnet tersebut akan menarik pelat konductive. Pada keadaan ini relay berada dalam kondisi aktif. ketika relay menginduksi pelat konductive yang ditarik oleh magnet temporary relay akan menghubungkan Pin 4 dan Pin 12 IC Encoder DTMF dengan Ground.
30
3.2.1.3 Encoder DTMF dengan IC LR4089B IC LR4089B adalah sebuah penghasil 8 buah frekuensi audio sinusoidal dengan menggunakan frekuensi referensi crystal. Sinyal “ Dual Tone Multi Frekuensi “ didapatkan dengan mencampur frekuensi-frekuensi ini.
A. Fitur-Fitur Pada perancangan Sistem ini digunakan IC dari Sharp. IC ini memiliki fitur yang cukup banyak, memenuhi keseluruhan fitur yang diperlukan, dan memiliki harga yang cukup ekonomis. Fitur-fitur yang dimiliki oleh LR4089B adalah sebagai berikut : 1. Tone output bipolar 2. Mute Output N-Channel Open drain 3. Single Contact keyboard 4. Menggunakan crystal 3,579 Mhz sebagai referensi frekuensi 5. Direct telephone line 6. Dapat menghasilkan nada tunggal 7. Pengaturan amplitude nada tunggal atau nada berdua pada chip
B. Konfigurasi pin IC Encoder DTMF LR4089B merupakan sebuah IC yang memiliki 16 pin/kaki dan memiliki fungsi-fungsi yang berbeda-beda. Konfigurasi pin LR4089B terlihat pada gambar dibawah :
31
Gambar 3.6 Konfigurasi PIN LR4089B
Secara fungsional pin-pin Encoder DTMF LR4089B adalah sebagai berikut : •
Pin 1
VDD merupakan pin masukan positif dari catu daya. Untuk
spesifikasi dari pabrik sebesar 6.2 V, namun sumber tegangan yang sebesar 5V sudah cukup. •
Pin 2 “ Chip Disable Input ” digunakan untuk mematikan fungsi DTMF Generator.
•
Pin 3, Pin 4, Pin 5, dan Pin 9 “ Couloms “ dihubungkan dengan ground untuk menghasilkan nada tunggal.
•
Pin 6 “ Ground “ merupakan pin masukan negative dari catu daya. Biasanya tegangan ini sebesar 0 V.
•
Pin 7, dan Pin 8 “ Oscillator “ merupakan 2 buah Pin yang terhubung dengan crystal 3,579 Mhz sebagai referensi frekuensinya.
•
Pin 10 “ Any Key Down ” berfungsi untuk mengontrol pemancar atau untuk penerima.
32
•
Pin 11, Pin 12, Pin 13, dan Pin 14 “ Rows “ berbeda dengan “couloms”, row meskipun sudah terhubung dengan ground tidak dapat berkerja apabila tidak ada pin “Couloms” yang dihubungkan dengan ground.
•
Pin 15 “ Single Tone Inhibits ” apabila Pin ini dihubungkan dengan Ground maka hanya ada single tone saja yang akan dihasilkan
•
Pin 16 “ Tone Out ” merupakan pin output yang menghasilkan nada DTMF.
C. Test Rangkaian Test rangkaian adalah suatu panduan yang dibuat oleh pabrikan IC untuk menunjukan bahwa IC ini sudah dapat digunakan dengan sedikit komponen. Test rangkaian ini dapat digunakan sebagai test IC untuk melihat apakah IC tersebut beroperasi dengan baik atau tidak seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.7 Test Rangkaian LR4089B
33
Sinyal DTMF yang dihasilkan dari IC ini adalah sinyal dengan nada yang telah diregistrasi dengan tombol tekan 8. Sinyal ini dihasilkan dengan menghubungkan Pin 4 dan Pin 12 Encoder DTMF dengan Ground seperti pada rangkaian diatas.
3.2.1.4 FM Modulator dengan IC BH1417 IC untuk FM modulator yang digunakan adalah tipe BH1417. Ini adalah IC pemancar FM yang dirancang oleh ROHM Manufaktur. IC BH 1417 adalah pemancar FM stereo yang memiliki konfigurasi yang sederhana. IC ini terdiri dari modulator stereo untuk menghasilkan signal canpuran dan pemancar FM untuk memancarkan sinyal FM ke segala arah. Sinyal campuran tersebut merupakan sinyal yang terdiri dari Sinyal utama, Sinyal tambahan, dan sinyal Pilot dari oscillator 38 KHz.
A. Fitur – Fitur Didalam IC ini memiliki banyak fitur dengan bentuk yang kecil. Fitur-fitur yang dimiliki oleh IC BH1417 adalah sebagai berikut : 1. Pre-Emphasis. 2. Limiter sehingga audio dapat dipancarkan sesuai dengan level aslinya. 3. Stereo Encoder untuk Transmisi audio stereo. 4. Low pass filter untuk menahan semua sinyal audio di atas 15 Khz. 5. Phase lock loop sehingga pemilihan frekuensi untuk transmisi yang stabil 6. FM Oscillator 7. RF Output Buffer
34
IC BH1417 dapat dicatu dengan tegangan dari 4 Volt – 6 Volt dan hanya menggunakan arus sekitar 30 mA. Pada keadaan aktif IC ini menyediakan daya untuk RF sebesar 20 mW. BH1417 juga menyediakan 40 dB untuk pemisahan antar kanal sehingga hal ini dirasakan cukup untuk melakukan transmisi audio secara stereo. BH1417 hanya tersedia dalam kemasan SOP 22 Pin. Hal ini menjadi kendala bagi beberapa pengguna, namun keuntungan lainnya adalah dengan kemasan yang kecil maka seluruh rangkaian pemancar dapat muat kedalam sebuah PCB yang kecil.
B. Konfigurasi Pin dan Blok diagram Blok yang utama pada IC ini adalah Blok Pre-Emphasis, Blok Audio Level Limiter, Blok Stereo Encoder ( MPX ), Blok rangkaian PLL, Blok Osilator, dan Blok RF Buffer.
35
Gambar 3.8 Konfigurasi Pin dan Blok Diagram IC BH1417
•
Pin 1 R-ch Audio Source input terminal dan Pin 22 L-ch audio source input terminal, merupakan terminal untuk input Sinyal Audio.
•
Pin 2 dan Pin 21 Pre-emphasis time constant terminal, merupakan input utuk pengaturan pewaktuan Pre-Emphasis.
•
Pin 3 dan Pin 20 LPF time constant terminal, merupakan terminal untuk pengaturan Low Pass Filter.
•
Pin 4 Filter terminal, merupakan terminal untuk menghilangkan Ripple pada tegangan audio masukan.
•
Pin 5 Composite Signal Output Terminal, merupakan terminal keluaran untuk signal campuran seperti Main, Sub dan Pilot.
36
•
Pin 6 Gound Terminal, Merupakan terminal yang akan terhubung dengan Ground.
•
Pin 7 PLL Phase detector output terminal, merupakan terminal yang terhubung dengan PLL sehingga memiliki fungsi sebagai Phase detector.
•
Pin 8 Power Supply Terminal, Merupakan terminal yang digunakan untuk Mencatu-daya IC.
•
Pin 9 RF Oscillator Terminal, Merupakan terminal yang terhubung dengan Colpitts Oscilator .
•
Pin 10 RF Ground, merupakan terminal untuk blok rangkaian RF yang terhubung dengan Ground.
•
Pin 11 RF Transmission Output terminal, merupakan Output dari blok RF pada bagian ini sinyal output siap untuk dipancarkan.
•
Pin 12 PLL Power supply terminal, merupakan terminal catu daya untuk Blok rangkaian PLL.
•
Pin 13 dan Pin 14 X’Tal Oscillator terminal, merupakan terminal untuk osilator IC sebagai frekuensi kerja referensi dari IC itu sendiri. Dihubungkan dengan menggunakan Kristal 7.6 Mhz
•
Pin 15, Pin 16, Pin 17, dan Pin 18 Parallel data set-up terminal, merupakan terminal untuk input data sebagai referensi pemilihan frekuensi carrier
•
Pin 19 Pilot signal Adjust terminal, Merupakan terminal yang berfungsi untuk mengatur frekuensi sinyal pilot.
37
C. Pemilihan Frekuensi Pemancar Ada 14 buah frekuensi untuk transmisi yang dapat dipilih dengan perbedaan setiap channel 200Khz. Kita dapat mengubah-ubah frekuensi dengan cara memilih 4 buah sakelar. Frekuensi yang ditawarkan berkisar dari 88.7 Mhz sampai 89.9 Mhz untuk band frekuensi bawah , dan untuk band frekuensi atas dapat mulai dari 107.7 Mhz sampai 108.9 Mhz.
Tabel 3.1 Frekuensi yang dapat dipilih pada IC BH1417 S1 ON OFF ON OFF ON OFF ON ON OFF ON OFF ON OFF ON
S2 ON ON OFF OFF ON ON OFF ON ON OFF OFF ON ON OFF
S3 ON ON ON ON OFF OFF OFF ON ON ON ON OFF OFF OFF
S4 ON ON ON ON ON ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF
Frequency 87.7 MHz 87.9 MHz 88.1 MHz 88.3 MHz 88.5 MHz 88.7 MHz 88.9 MHz 106.7MHz 106.9MHz 107.1MHz 107.3MHz 107.5MHz 107.7MHz 107.9MHz
Pemilihan frekuensi pada IC ini sangatlah mudah. Secara gampangnya pilih frekuensi yang kita inginkan sebagai frekuensi gelombang carrier, kemudian mengatur 4 buah sakelar dan secara otomatis IC BH1417 akan melakukan tuning pada frekuensi tersebut.
38
D. Test Rangkaian Test rangkaian yang digunakan adalah rangkaian yang digunakan untuk melakukan test pada IC BH1417. Pada test rangkaian ini digunakanlah rangkaian aplikasi untuk Band frekuensi FM pada daerah Amerika serikat.
VCC 5V
S1 S2 S3 S4 C17 150pF
10.0kΩ R12
C16
R11 10.0kΩ R10 10.0kΩ R9 10.0kΩ
C18 C20 27F X1
C191nF 27F
2.2nF
22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12
C2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
7.6 Mhz C1 1µF
U1 BH1417
Antenna C15 10pF
1µF
R4 5.1kΩ C3 2.2nF C4 150pF
C6 10µF
10pF
R3 22kΩ C9
C5 10µF
47nF
R1 10.0kΩ
C12
C7 10µF
R2 C8 10.0kΩ 330pF
C13 100F R5 100Ω
R8 3.3kΩ
C10 33pF R6
R7
3.3kΩ C14 2.2nF
10kΩ
Q1 MPSA13
C11 22pF
L1 10mH Key=A 50%
D1 MV209
Gambar 3.9 Test Rangkaian IC BH1417
3.2.2
Modul Penerima Sedangkan untuk rangkaian sub-sistem Pemancar ini memiliki beberapa
buah IC yang beroperasi. IC tersebut berasal dari jenis AM/FM IF Preprocessor, FM Demultiplexer, Penguat Op-Amp, dan Decoder DTMF, pertimbanganpertimbangan yang dipakai untuk memilih IC-IC ini adalah sebagai berikut: 1. Ekonomis.
39
2. Minimum system Tidak menggunakan Banyak komponen tambahan. 3. Bentuk IC harus standar, kecil, dan kompak. 4. Menggunakan arus catu daya yang kecil. 5. Mudah mendapatkan IC ini dipasaran. 6. Mudah untuk melakukan pemilihan frekuensi
3.2.2.1 Penerima FM dengan IC TDA7000 TDA7000 adalah IC untuk penerima radio FM mono, dimana hanya sedikit komponen tambahan yang diperlukan untuk berkerjanya IC tersebut. Hal yang terpenting tentang IC ini adalah harganya yang murah dan bentuknya yang kecil.
A. Fitur – Fitur Fitur-fitur yang dimiliki oleh IC TDA7000 adalah sebagai berikut : 1. RF input yang terpisah 2. Mixer 3. Local Oscilator 4. IF Amplifier dan Limiter 5. Phase Demodulator 6. Mute Detector 7. Mute switch IC yang sangat kecil ini mampu untuk menerima frekuensi dari 70 Mhz sampai dengan 120 Mhz. dengan penerima yang kecil ini juga memungkinkan untuk menerima siaran radio TV, semua band FM dari 88 Mhz sampai dengan
40
108 Mhz, percakapan pesawat terbang komersil dan banyak lagi. TDA 7000 juga mempunyai sensitivitas yang tinggi sehingga dengan IC ini kita dapat menerima sinyal yang lemah yang bahkan tidak dapat didengar oleh penerima radio FM biasa. Keluaran sinyal audio pada IC TDA7000 ini hanya berkisar 70mV. Keluaran tersebut hanya cukup didengar oleh earphone, sehingga untuk suara yang lebih kencang IC ini harus dikuatkan kembali oleh amplifier seperti IC LM386 atau TBA820.
B. Konfigurasi PIN dan Diagram Blok Blok yang utama pada IC ini adalah Blok VCO, Blok Mixer, Blok Correlator-Demodulator, Blok IF Filter, dan Blok IF Limiter. Sedangkan untuk konfigurasi pinnya adalah : •
Pin 1 Mute Switch, untuk menghilangkan sinyal audio yang masuk.
•
Pin 2 Audio Frekuensi Output, sebagai terminal output dari IC TDA7000.
•
Pin 3 Noise Source, Sebagai penghilang untuk noise yang masuk.
•
Pin 4 Loop Filter, Sebagai catudaya untuk blok loop filter.
•
Pin 5 dan Pin 6 VCO Controller, Sebagai terminal untuk osilator external.
•
Pin 7, Pin 8, Pin 9, Pin 10, Pin 11, dan Pin 12, sebagai pengaturan untuk IF filter.
•
Pin 13 dan Pin 14 RF sinyal input, Sebagai terminal masukan untuk sinyal RF dan sebagai terminal penghubung dengan antenna.
•
Pin 15 IF Limiter, sebagai terminal untuk melakukan pengaturan pewaktuan IF Limiter.
41
•
Pin 16 Ground, sebagai terminal Pembumian
•
Pin 17 Demodulator, sebagai terminal untuk melakukan pengaturan pewaktuan Demodulator.
•
Pin 18 Correlator. Sebagai terminal untuk melakukan pengaturan pewaktuan Correlator.
Gambar 3.10 Konfigurasi Pin dan Blok Diagram IC TDA7000
C. Pemilihan frekuensi Pada IC TDA7000 terdapat fitur sistem FLL ( Frequency Lock Loop ). Sistem ini memiliki frekuensi tengan sebesar 70 KHz. Frekuensi tengah ini
42
diperoleh dengan mengatur Filter aktif RC. Maka fungsi yang membutuhkan pengaturan manual adalah rangkaian resonansi untuk osilator sehingga dapat dilakukan pemilihan frekuensi yang ingin didengarkan. Pemilihan frekuensi yang diinginkan cukup mudah, yang dilakukan hanya melakukan pemutaran pada Variabel Coil sampai pada band frekuensi yang paling atas. Dan kemudian gunakan potensiometer 100 Kohm untuk mengatur arus yang masuk kedalam Dioda Varicap, hal ini menyebabkan kapasitansi diode akan berubah dan frekuensi tertentu akan ditangkap sesuai dengan frekuensi yang dihasilkan oleh osilasi komponen L dan komponen C.
D. Test Rangkaian Test rangkaian yang digunakan adalah rangkaian yang digunakan untuk melakukan test komponen pada IC TDA7000. Pada test rangkaian ini digunakanlah rangkaian aplikasi yang telah di rancang oleh pabrik pembuatnya.
43
Gambar 3.11 Test Rangkaian IC TDA7000
3.2.2.2 Audio Amplifier IC TBA820 adalah rangkaian penguat audio yang berukuran kecil sehingga cocok apabila digunakan untuk banyak aplikasi yang hanya memiliki tempat yang terbatas. IC ini pada awalnya dirancang untuk digunakan dengan tegangan kerja 3 Volt sampai 6 Volt, beberapa contoh aplikasinya adalah Radio Portabel, Kaset Recorder, dan lain-lain.
A. Fitur – Fitur Fitur-fitur yang dimiliki oleh IC TBA820 adalah sebagai berikut : 1. Tegangan kerja yang sangat rendah 3 Volt.
44
2. Penggunaan Arus yang sangat rendah pada saat tidak berkerja. 3. Penggunaan komponen luar yang sedikit. 4. Penolakan terhadap ripple sangat bagus. 5. Tidak ada gangguan karena cross over. 6. Daya yang hilang sangat rendah.
B. Konfigurasi PIN Berikut adalah gambar untuk untuk konfigurasi pin IC TBA820 : •
Pin 1 Frequency Compensation, Terhubung dengan komponen eksternal yaitu kapasitor dengan nilai 220 pF. Dengan dibantu oleh kapasitor eksternal maka frekuensi kerja akan memiliki Range yang besar yaitu 25 Hz sampai 20000 Hz.
•
Pin 2 Pengaturan Gain, terhubung dengan Resistor eksternal sebagai pengaturan untuk Closed Loop Gain. Dengan dibantu oleh resitor eksternal 33 Ohm maka akan memiliki Gain yang besar yaitu 45 decibell.
•
Pin 3 Input, Terhubung dengan resistor eksternal 10 KOhm yang dibumikan untuk mencegah adanya ripple pada saluran input..
•
Pin 4 Ground, Terhubung dengan terminal Negatif dari Catudaya Rangkaian.
•
Pin 5 Output, Saluran output. Apabila beban memiliki nilai Impedansi 8 Ohm dan catudaya rangkaian memiliki nilai 12 Volt maka daya yang dihasilkan oleh chip ini dapat mencapai 2 Watt.
45
•
Pin 6 Catu daya, Terhubung dengan terminal Positif dari Catudaya Rangkaian. Nilai minimum adalah 3 Volt dan Nilai maksimum adalah 16 Volt.
•
Pin 7 Bootstrap, berfungsi sebagai penerima umpan balik dari rangkaian.
•
Pin 8 Ripple Rejection, Terhubung dengan komponen eksternal yaitu kapasitor dengan nilai 47 microFarad. Dengan dibantu oleh kapasitor eksternal maka Chip IC akan membuang semua ripple yang dihasilkan oleh rangkaian.
Gambar 3.12 Konfigurasi Pin IC TBA820
C. Test Rangkaian Test rangkaian yang digunakan adalah rangkaian yang digunakan untuk melakukan test rangkaian pada IC TBA820. Ada 2 Buah test rangkaian yang digunakan, yaitu ketika beban terhubung dengan Terminal Positif dari catu daya dan ketika beban terhubung dengan Terminal negative dari catu daya. Berikut adalah Rangkaian test yang digunakan dengan beban yang terhubung pada Terminal Negative dari catu daya :
46
Dari FM Stereo Demultiplexer R11 10KΩ_LIN Key = A 50%
V1 12 V
C19
220pF
TBA820 Audio Amplifier R14 56Ω
120 Ω R13 1.0Ω
C18 100uF
C11 100uF-POL C21
Ke Decoder DTMF
220uF-POL C22 47uF-POL
C20 220nF
Gambar 3.13 Test Rangkaian IC TBA820 Audio Amplifier
3.2.2.3 DTMF Decoder IC MT8870DE adalah sebuah decoder sinyal audio sinusoidal DTMF. IC ini menterjemahkan sinyal DTMF yang diterimanya dan mengubahnya menjadi kode-kode biner. sinyal audio sinusoidal DTMF ini difilter menjadi 2 bagian yaitu frekuensi tinggi dan frekuensi rendah sehingga selanjutnya dengan teknik “ Digital Counting “ kedua frekuensi tersebut di kodekan menjadi biner.
A. Fitur-Fitur Pada perancangan Sistem ini digunakan IC dari Mitel. IC ini memiliki fitur yang cukup banyak, memenuhi keseluruhan fitur yang diperlukan, dan memiliki
47
harga yang cukup ekonomis. Fitur-fitur yang dimiliki oleh MT8870D adalah sebagai berikut : 1. IC dengan daya konsumsi yang rendah 2. Pengaturan Gain secara internal 3. Waktu penerimaan sinyal yang dapat diatur 4. Mode standy ( Power Down ) 5. Mode hold ( Input sebelumnya ) 6. Menggunakan crystal 3,579 Mhz sebagai referensi frekuensi
B. Konfigurasi PIN IC Decoder DTMF MT8870D merupakan sebuah IC yang memiliki 18 pin/kaki dan memiliki fungsi-fungsi yang berbeda-beda. Konfigurasi pin MT8870D terlihat pada gambar dibawah :
Gambar 3.14 Konfigurasi PIN MT8870D
48
Secara fungsional pin-pin ATMega8535 adalah sebagai berikut : •
Pin 1 “ IN + “ merupakan Input untuk internal Op-amp.
•
Pin 2 “ IN - “ merupakan masukan terbalik Input untuk internal Op-amp.
•
Pin 3 “ Gain Select “ memberikan perintah untuk menghubungkan Resistor umpan balik dengan Internal Op-amp.
•
Pin 4 “ Reference Voltage “ digunakan untuk membias Transistor input.
•
Pin 5 “ Inhibit “ Logika 1 pada pin ini melarang chip untuk mendeteksi nada selanjutnya.
•
Pin 6 “ Power Down “ Logika 1 pada pin ini melarang chip oscillator untuk berkerja.
•
Pin 7, dan Pin 8 “ Oscillator “ merupakan 2 buah Pin yang terhubung dengan crystal 3,579 Mhz sebagai referensi frekuensinya.
•
Pin 9 “ VSS Ground “ merupakan pin masukan negative dari catu daya. Biasanya tegangan ini sebesar 0 V.
•
Pin 10 “ Three State Output Enable “ Logika 1 pada pin ini memerintahkan chip untuk mengeluarkan data konversi sinyal DTMF menjadi biner pada outputs Q1-Q4.
•
Pin 10 sampai Pin 14 “ Three State Output “ merupakan output dari data konversi sinyal DTMF menjadi biner.
•
Pin 15 “ Delayed Steering “ Pin ini Menghasilkan logika tinggi ketika Chip menerima sinyal DTMF yang teregistrasi dan telah diupdate ke latch output.
•
Pin 16 “ Early Steering “ Pin ini Menghasilkan logika tinggi ketika algoritma digital Chip menerima sinyal DTMF.
49
•
Pin 17 “ Steering Input/Guard Time output Bidirectional “ sebuah tegangan yang lebih besar dari Vst menyebabkan ST untuk meregister nada yang telah diterimanya dan melakukan update untuk output latch, sedangkan apabila tegangan lebih rendah dari Vst menyebabkan chip harus menerima adanya nada baru. Guard Time berfungsi untuk mereset waktu terima nada.
•
Pin 18
VDD merupakan pin masukan poritif dari catu daya. Untuk
spesifikasi dari pabrik sebesar 7 V, namun sumber tegangan yang sebesar 5V sudah cukup.
C. Test Rangkaian Test rangkaian adalah suatu panduan yang dibuat oleh pabrikan IC untuk menunjukan bahwa IC ini sudah dapat digunakan dengan sedikit komponen. Test rangkaian ini dapat digunakan sebagai test IC untuk melihat apakah IC tersebut beroperasi dengan baik atau tidak seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.15 Test Rangkaian IC MT8870D
50
Sinyal biner yang dihasilkan dari IC ini adalah berasal dari sinyal DTMF yang mengandung informasi akan perintah pengaktifkan sirine. Sinyal DTMF tersebut memiliki nada yang telah diregistrasi dengan tombol tekan 8.
3.2.2.4 Relay dan Sirine Transistor berkerja dengan prinsip driver relay, seperti pada gambar rangkaian dibawah ini :
V2 12 V K1 D1 1N4001
K
EDR201A05
Dari DTMF Decoder
Q1 SIRINE
R1 1.0kΩ 2N2222
Gambar 3.16 Rangkaian Transistor sebagai driver Sirine
Transistor bekerja dengan Karakteristik saturasi dan cut off, ketika transistor berkerja pada saturasi maka relay akan mati untuk sementara. Namun ketika transistor berkerja pada daerah cut off maka arus akan mengalir dari catu daya menuju kolektor transistor melewati relay sehingga akan menyebabkan kumparan relay aktif dan menginduksi. pada saat relay berkerja menginduksi, maka relay akan berkerja untuk menghubungkan catudaya dengan positif sirine sehingga arus
51
akan mengalir melewati sirine dan menyebabkan sirine akan hidup dan menghasilkan bunyi yang cukup keras.
