KEGIATAN BELAJAR 1
BAGIAN-BAGIAN PESAWAT PENERIMA TELEVISI Lembar Informasi Terdapat dua jenis pesawat penerima televisi yaitu televisi hitam putih dan televisi berwarna yang bersifat kompatibel. Kompatibilitas dapat dicapai karena dalam pesawat penerima televisi
berwarna sinyal
dibedakan dalam dua macam yaitu sinyal luminansi yang berisi detail gambar identik dengan sinyal videonya pesawat penerima televisi hitam putih. Agar pesawat penerima televisi berwarna ini dapat menempati lebar kanal yang sama dengan yang digunakan pada pesawat penerima televisi hitam putih maka tidak semua warna primer dipancarkan melainkan hanya dua sinyal pembeda warna. Pembangkitan kembali warna-warna primer dilakukan pada pesawat penerima televisi di bagian demodulasi krominansi. 1. Sistem Baku TV Berwarna Di Amerika dan Jepang pemancar televisi berwarna menggunakan sistem baku NTSC. Pada sistem baku NTSC juga memiliki kompatibilitas yang sama seperti pada sistem PAL. Artinya akan didapat gambar yang baik pula bila program pemancar TV berwarna ditangkap oleh penerima televisi hitam putih. Sistem baku TV berwarna NTSC hampir sama dengan sistem PAL perbedaan terletak pada metoda pembuatan sinyal sub pembawa warna, jumlah garis scanning, frekuensi pembelok vertikal. Sistem yang digunakan di Indonesia adalah sistem PAL . Perbedaan system keduanya dapat dilihat pada gambar 1 di bawah ini.
1
Gambar 1. Blok Diagram Sistem Penerima TV Berwarna NTSC
2
Gambar 2. Blok Diagram Sistem Penerima Televise Berwarna PAL
2. Blok Diagram Penerima TV Berwarna Sinyal-sinyal TV berwarna dapat dibagi dalam tiga grup yaitu sinyal luminansi (sama dengan sinyal video untuk penerima televisi hitam putih),
3
sinyal sinkronisasi dan sinyal krominansi (sub pembawa warna). Perbedaan pesawat penerima televisi hitam putih dan berwarna secara blok diagram dapat dilihat pada gambar 3 di bawah ini.
Gambar 3. Blok Diagram Penerima TV Hitam Putih
Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa beda keduanya adalah adanya rangkaian reproduksi warna pada penerima TV berwarna. Penerima TV berwarna gambar 3 mekanisme kerjanya sebagai berikut. Sinyal gambar datang berasal dari penala melewati penguat IF, detektor video, penguat video dan rangkaian matrik akhirnmya sampai pada tabung gambar. Sinyal sinkronisasi dan sinyal krominansi dipisahkan pada tingkat pertama dari penguat video dan masing-masing sampai pada rangkaian sinkronisasi dan rangkaian regenerasi warna. Sedangkan sinyal suara dipisahkan pada penguat IF gambar dan akhirnya mencapai penguat suara. Berikut ini contoh blok diagram televisi hitam putih beserta bentuk gelombangnya.
4
Gambar 4. Blok Diagram Penerima TV Berwarna
4. Fungsi Masing-masing Blok Diagram a. Penala Agar dapat diperoleh cakupan penerimaaan siaran televisi digunakan sistem konver yang terdiri dari penguat RF, mixer dan osilator lokal. Mixer bertugas mencampur sinyal masukan frekuensi 5
tinggi yang berhasil dilewatkan oleh rangkaian tunner dengan sinyal keluaran osilator local sehingga diperoleh gelombang TV frekuensi menengah (IF). Jadi dengan menggunakan konverter (pengubah) sinyal frekuensi tinggi dari penala (tuner) diubah menjadi satu frekuensi menengah IF.
Gambar 5. Rangkaian Penala
b. Penguat IF Gambar Sinyal
keluaran dari konverter
kemudian dipoerkuat sehingga
diperoleh penguatan yang cukup besar untuk penerima TV. Penguat IF gambar mempunyai penguatan sekitar 100 kali.
Bagian penguat IF
gambar dihubungkan dengan rangkaian feedback AGC (Automatic gain Control / pengatur penguatan otomatis ) sama halnya seperti yang diberikan pada penguat HF di rangkaian penala tujuanny adalah agar output tegangan pada penguat IF selalu konstan walaupun tegangan inputnya berubah-ubah. c. Detektor Video Sinyal video komposit dari penguat IF video dideteksi
dalam
detektor video. Yang dimaksud dengan sinyal video komposit adalah sinyal video yang masih mengandung sinyal sinkronisasi, blangking. Detektor video biasanya menggunakan dioda karena mempunyai sifat linieritas yang baik dan juga distorsinya kecil. Sinyal video diam,bil sisi
6
negatip atau positip tergantung tingkatan rangakain penguat gambar setelah tingkat detektor yang penting sinyal luminan sampai pada katoda tabung gambar harus selalu polaritas negatip. d. Penguat Video Penguat video berfungsi menguatkan sinyal luminan yang berasal dari detektor video agar mempunyai kekuatan yang cukup untuk menggerakkan tabung gambar. Dari rangkaian ini sinyal sinkronisasi dan sinyal krominansi dikeluarkan dan masing-masing diberikan kepada proses berikutnya. Agar dapat dihasilkan gambar berwarna yang baik pada tabung gambar , sinyal luminan dari detektor video diperkuat oleh penguat video kira-kira seratus kali dan ditunda 1 µs oleh rangkaian tunda. e. Rangkaian AGC Bila kekuatan gelombang TV berubah-ubah dan agar sinyal yang dimasukkan ke detektor video itu konstan maka pada penguat HF dan penguat IF harus dapat diatur secara otomatis dengan rangkaian AGC. Bila kekuatan gelombang yang diterima lemah maka penguatan penguat HF dibuat maksimum dan hanyalah penguatan penguat IF yang diatur oleh rangkaian AGC. Bila kekuatan gelombang TV yang diterima lebih besar dari pada harga tertentu, penguatan HF juga diatur oleh rangkaian AGC. f. Rangkaian Defleksi Sinkronisasi Rangkaian defleksi sinkronisasi dapat dibagi dalam empat bagian yaitu rangkaian sinkronisasi, rangkaian defleksi vertikal, rangkaian defleksi horisontal dan rangkaian pembangkit tegangan tinggi. g. Rangkaian Sinkronisasi Rangkaian sinyal sinkronisasi dipisahkan dari sinyal video komposit dan kemudian diperkuat. Sinyal sinkronisasi horisontal dipisahkan dari sinyal sinkronisasi vertikal dengan menggunakan rangkaian pemisah frekuensi.
7
h. Rangkaian Defleksi Vertikal Terdiri
dari
rangkaian
pembangkit
gelombang
gigi
gergaji,
rangkaian penguat dan rangkaian output. Rangkaian pembangkit gelombang gigi gergaji disinkronisasikan dengan sinyal sinkronisasi vertikal dan membangkitkan gelombang gigi gergaji 50 Hz. Sinyal ini kemudian diperkuat untuk mendapatkan daya agar kumparan defleksi vertikal mampu menyimpangkan berkas elektron pada tabung ke arah vertikal. i. Rangkaian Defleksi Horisontal Pada bagian ini arus listrik yang berbentuk gigi gergaji frekuensi 15625 Hz
dialirkan ke kumparan defleksi horisontal agar dapat
menyimpangkan berkas elektron tabung kearah horisontal. j. Rangkaian Pembangkit Tegangan Tinggi Pada bagian ini membangkitkan tegangan tinggi untuk mensuplay tegangan tinggi pada anoda tabung gambar. Pulsa flyback horisontal dari defleksi horisontal dalam rangkaian ini diperbesar dengan menggunakan transformator flyback. Pulsa yang diperbesar itu kemudian disearahkan dengan menggunakan penyearah pendobel dan dihasilkan output tegangan tinggi searah. k. Demodulator Sinyal Warna Dengan menggunakan demodulator warna sinyal-sinyal perbedaan warna didemodulasikan dari sinyal U dan V. Pada sistem demodulasi ini ketiga sinyal perbedaan warna didemodulasi langsung dari sinyalsinyal sub pembawa warna. Artinya dari dua sinyal; perbedaan warna (B-Y) dan (R-Y) mula-mula dihasilkan dengan mendemodulasi masingmasing sinyal dari sinyal sub pembawa warna U dan V, kemudian sinyal (G-Y) dihasilkan dengan mengkombinasikan kedua sinyal perbedaan warna
(sinyal B-Y dan
digambarkan sebagai berikut :
8
R-Y). Untuk lebih jelasnya
Gambar 6. Rangkaian Demodulasi UV dan Matriksnya
l. Rangkaian Output Sinyal Warna Ketiga sinyal perbedaan warna yang berasal dari demodulasi warna dan sinyal luminasi yang berasal dari penguat video dicampur sehingga menghasilkan ketiga warna primer merah, hijau dan biru. Ketiga warna primer ini diperkuat agar amplitudo tegangannya cukup untuk menggerakkan tabung gambar berwarna. Sistem penggerak ini disebut “metoda penggerak warna primer”
karena tabung gambar
berwarna digerakkan oleh tiga warna primer. Pada “metoda penggerak sinyal perbedaan warna” tabung gambar berwarna digerakkan oleh tiga buah sinyal perbedaan warna dan tiga buah sinyal luminan dilalukan
melalui
elektroda-elektroda
yang
berlainan
kemudian
ketiganya dikombinasikan menjadi warna-warna primer R, G dan B dalam tabung gambar. m. Perbedaan Frekuensi Kerja Sistem Penerima Televisi NTSC dan PAL Perbedaan sistem PAL dan NTSC secara hardware dapat dilihat pada gambar 1 dan gambar 2. Selain itu terdapat perbedaan
9
frekuensi kerja, perbedaan tersebut dapat dilihat pada tabel 1 dan tabel 2 di bawah ini. Tabel 1. Frekuensi Kanal
No. Kanal Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 Kanal 5 Kanal 6 Kanal 7 Kanal 8 Kanal 9 Kanal 10 Kanal 11 Kanal 12 Kanal 13 UHF
NTSC (MHz) Telekomunikasi 54-60 60-66 66-72 76-82 82-88 174-180 180-186 186-192 192-198 198-204 204-210 210-216 470-890
PAL (MHZ) Telekomunikasi 47-54 54-61 61-68 174-181 181-188 188-195 195-202 202-209 209-216 216-223 223-230 590-770
Tabel 2. Perbedaan lain
Uraian Frek Pembelok V Jml grs H Frek Pembelok H Lebar Kanal VHF UHF Frekuensi warna
NTSC 60 Hz 525 15 750 Hz 6 MHz 54 – 214 MHz 470-890 MHz 3,58 MHz
PAL 50 Hz 625 15 625 Hz 7 MHz 47-230 MHz 590 – 770 MHz 4,43 MHz
Lembar Kerja Alat dan Bahan 1. Pesawat Penerima Televisi HP .................................
1 buah
2. Pesawat Televisi warna 12” – 20” ............................
1 buah
3. Tool set .....................................................................
1 set
4. Skema rangkaian TV HP ..........................................
1 buah
5. Skema kerja rangkaian TV warna ............................
1 buah
10
Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1. Gunakanlah pakaian praktik ! 2. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap
lembar
kegiatan belajar ! 3. Janganlah memberikan tegangan pada rangkaian melebihi batas yang ditentukan ! 4. Hati-hati dalam melakukan praktik !
Langkah Kerja a. Identifikasi Gambar Rangkaian TV ke Dalam Blok Diagram 1. Siapkan alat dan bahan ! 2. Identifikasi gambar rangkaian kerja ke dalam blok-blok diagram berdasarkan fungsinya ! 3. Berdasarkan hasil identifikasi di atas susunlah menjadi gambar blok diagram penerima televisi ! 4. Isikan / tandai
dalam blok yang anda buat dengan identitas
komponen untuk memudahkan anda dalam mencocokkan dengan rangkaian sebenarnya ! b. Identifikasi Rangkaian Kerja ke Dalam Blok Diagram 1. Bukalah pesawat penerima televisi di bawah pengawasan instruktur ! 2. Amatilah bagian mana yang berfungsi sesuai bagian-bagian blok hasil
pengamatan di atas !
3. Gambar bentuk Board PCB berilah tanda kotak pada bagianbagian blok sesuai dengan langkah kerja nomor 2 di atas ! 4. Pada setiap kotak isikan kode komponen inti di dalamnya ! 5. Amati dan bandingkan kumparan pembelok
pada penerima
televisi warna dan hitam putih (BW) ! 6. Amati dan bandingkan elektroda katoda tabung gambar warna dan HP !
11
c. Mengenal Fungsi–Fungsi Tombol Pengaturan 1. Tekan tombol power ! 2. Pilih salah satu kanal untuk menerima siaran televisi ! 3. Putar tombol brightness amati dan catat perubahan gambar monitor
Kembali amati gambar skema rangkaian !
4. Kembalikan tombol brightness pada posisi ditengah. Kemudian putar tombol Contrast amati dan catat perubahan gambar pada layar monitor. Kemudian kembali amati gambar skema rangkaian ! 5. Putar tombol vertical hold amati perubahan gambar pada layar monitor ! 6. Kembali amati
rangkaian kerja pada board pesawat televisi
terdapat banyak trimpot . Catat dibagian mana saja dipasang trimpot ! Lembar Latihan 1. Apa maksud dari Televisi hitam putih kompatibel dengan televisi warna ? 2. Apa fungsi dari : a. Rangkaian penala b. Antenna c. Detektor video dalam penerima televisi 3. Sinyal video pada televisi hitam putih sama dengan sinyal apa dalam penerima televisi berwarna ? 4. Sebutkan bagian televisi yang berfungsi sebagai pengolah sinyal warna ? 5. Sebutkan bagian televisi yang berfungsi untuk membelokkan berkas?
12
KEGIATAN BELAJAR 2
PENGUAT IF VIDEO Lembar Informasi Penguat IF hanya menerima frekuensi menengah dari keluaran pencampur karena rangkaian ditala untuk sinyal IF. Sehingga tidak ada penguatan untuk masukan sinyal RF ataupun sinyal penjumlahan frekuensi. Jadi hanya sinyal IF yang dikuatkan.
Pembawa Gambar
5,5 MHz
4,43 MHz
Mhz
31,9 MHz 33,4 MHz 34,4 MHZ
38,9 MHz
40,4 MHz
Sub pembawa warna Pembawa suara
Koverter
Pemb. suara kanal rendah
Penguat IF I
Filter masukan
Penguat
Penguat
IF II
IF III
bias IF AGC Penjebak 40,4 MHz
31,9 Mhz
33,4 MHz
Gambar 7. Diagram Penguat dan Respon IF
13
Fungsi utama
bagian penguat IF adalah meningkatkan sinyal
gambar pada tingkatan dimana selubung sinyal gambar AM dapat dideteksi. Pendeteksian sinyal IF biasanya menggunakan sebuah dioda semikonduktor
sebagai penyearah setengah gelombang. Sinyal yang
berada pada tingkatan kurang dari 0,5 volt memerlukan detektor linier. Jadi bagian penguat IF terdiri dari penguat dua atau tiga tingkat untuk memenuhi besarnya penguatan sekitar 10.000 kali. Misalnya sinyal IF dari mixer 0,2 mV, dikuatkan pada penguat IF sehingga keluaran ke detektor video sebesar 2V. Blok diagram penguat IF dan video detektor ditunjukan pada gambar di bawah ini beserta kurva respon frekuensinya. Dalam sistem PAL bidang frekuensi kanal frekuensi pembawa gambar dan pembawa suara terpisahkan sejauh 5,5 MHz, sedangkan sinyal pembawa gambar dan kroma sejauh 4,43 MHz . 1. Lebar Band Penguat IF
Penguat IF video merupakan penguat tertala, fungsinya disamping memperkuat sinyal juga dapat ditala agar mencapai lebar band yang diperlukan. Bentuk kurva respon frekuensi penguat IF secara keseluruhan terutama ditentukan oleh kopling keluaran mixer dalam rangkaian tuner. Dengan cara ini sinya-sinyal yang tidak diinginkan ditekan sebelum sinyal dikuatkan, hal ini untuk mencegah terjadinya cross modulasi dalam tingkat berikutnya. Penjebak gelombang (wavetrap) digunakan untuk menekan interferensi dari perbatasan kanal. Keluaran transformator
rangkaian
mixer
umumnya
menggunakan
kopel
penalaan dobel. Penjebak frekuensi disisipkan dalam
rangkaian sekunder, seksi ini merupakan bagian IF yang diindikasi sebagai filter masukan. Suatu pendekatan pembaharuan menggunakan komponen khusus yang disebut surface acoustic wave (SAW), yang mana rangkaian resonator LC tidak lagi diperlukan.
14
2. Penjebak Gelombang IF Penguat
sinyal
gambar
IF
memberikan
selektivitas
kanal
berbatasan dengan menekan interferensi gelombang penerimaan. Respon IF pada ujung bandpass ditentukan oleh rangkaian LC penjebak. Rangkaian ini memotong lintasan kurva respon frekuensi dengan mengurangi penguatan IF pada frekuensi penjebak. Sebagaimana ditunjukkan pada filter masukan IF dalam gambar di atas, penjebak frekuensi terdiri dari : L1 C1 penjebak frekuensi 31,9 MHz untuk perbatasan kanal pembawa gambar atas, L2 C2 penjebak frekuensi 33,4 MHz berkaitan dengan kanal pembawa suara, L3 C3 penjebak frekuensi 40,4 MHz untuk perbatasan kanal pembawa suara. Karena RF tuner tidak cukup selektif untuk menekan kanal yang berbatasan, pelemahan
dilakukan
dengan
mengatur
penguatan
penguat
IF.
Interferensi kanal berbatasan kanal dikerjakan pada penjebak frekuensi IF. 3. Penguatan Sinyal Gambar Pada Penguat IF Dari gambar respon penguat vieo IF ditunjukkan bahwa penguatan pada frekuensi 38, 9 MHz hanya setengah harga penguatan bagian datar dari kurva frekuensi respon penguat IF. Ini nampaknya
aneh
namun
respon
ini
diperlukan
untuk
mengkompensasi transmisi vestigial sideband. Dalam sinyal gambar RF, ditransmisikan dobel sideband untuk memodulasi sinyal video bagian bawah, hingga di atas frekuensi 0,75 MHz. Modulasi frekuensi sinyal video bagian atas di atas 4 MHz ditransmisikan hanya dengan sideband bagian atas. Dengan respon IF pada 50 persen untuk gambar, dipertimbangkan dorongan energi RF dapat diabaikan dengan mengurangi penguatan IF. Dalam keseluruhan sistem untuk pemancar dan penerima semua frekuensi video disamakan dalam keluaran dari detektor video.
15
4. Detektor Video Rangkaian detektor video harus mempuyai linieritas yang baik, distorsinya harus kecil. Sinyal dari penguat akhir pengendali
IF
diteruskan ke anoda detektor video sinyal video komposit diambil pada katoda dioda. Dioda yang digunakan dioda frekuensi tinggi dengan sebuah filter dipasang pada keluaran rangkaian bypass komponen ripel IF.
Gambar 8. Detektor Video (Reka Rio : 94)
Komponen T1, R1 dan C1 membentuk rangkaian penjebak untuk menghilangkan gangguan pembawa suara 33,4 MHz. Dan penjebak T2, R2 dan C3 untuk menghilangkan gangguan pembawa suara 5,5 Mhz. Sedangkan komponen L dan C3 mebentuk filter pembuang frekuensi pembawa IF gambar 38,9 MHz. 5. Polaritas Penguat Video Polaritas detektor mengacu sinyal sinkronisasi positip atau negatip dalam keluaran sinyal video. Terdapat dua kemungkinan tergantung pada polaritas sinyal video yang diinginkan. a. Masukan melalui anoda keluaran pada kaki katoda jika diinginkan sinyal video polaritas positip.
16
b. Masukan
melalui
katoda
keluaran
pada
anoda
jika
diinginkan sinyal video polaritas negatip. Polaritas detektor dipilih untuk menyesuaikan kebutuhan penguat
video
untuk
mengendalikan
tabung
gambar
dan
mengurangi besarnya sinyal noise. 6. Penguat Video Fungsi utama dari
penguat video adalah memberikan ayunan
tegangan yang diperlukan untuk mengendalikan tabung gambar off untuk blanking, secara praktis memberikan tegangan nol pada grid dan memberikan puncak putih. Nilai ayunanan tegangan puncak-puncak sinyal video dapat bervariasi dari 30 V untuk tabung gambar kecil sampai 200 V. Tegangan supplay dc untuk penguat video harus lebih besar dari pada ayunan sinyal puncak-puncak. Untuk alasan inilah penguat video dalam penerima televisi biasanya memiliki power supplay sendiri. Biasanya penyearah dikendalikan oleh pulsa-pulsa masukan yang diperoleh dari tingkat keluaran horisontal. Pengontrolan penguatan biasanya diberikan dalam penguat video agar memungkinkan pengaturan contrast gambar.
Lembar latihan Alat dan Bahan 1. Televisi warna 12” – 20” .............................................1 buah 2. CRO double beam .......................................................1 buah 3. Sweep mark generator UHF/VHF ...............................1 buah 4. Multimeter ....................................................................1 buah 5. Skema rangkaian TV warna ......................................1 buah 6. Kabel CRO ..................................................................secukupnya 7. Kabel penghubung .....................................................secukupnya
Kesehatan dan Keselamatan Kerja
17
1. Gunakan pakaian praktikum ! 2. Yakinkan tidak ada beda tegangan antar ground pada CRO dan televisi, jika ada beda tegangan cobalah tusuk kontak dibalik posisinya atau gunakan trafo isolasi ! 3. Ikuti prosedur percobaan dengan benar, konsultasikan rencana kerja anda pada instruktur ! 4. Tempatkan semua peralatan dalam kondisi yang aman !
Langkah Kerja a. Pengukuran Lebar Band Penguat IF 1. Siapkan peralatan yang diperlukan ! 2. Identifikasi kembali bagian penguat video IF, detektor video dan penguat video ! 3. Aktifkan penerima televisi pada kanal nomor 6 (frekuensi 181 -188 MHz) ! 4. Set sweep marker generator frekuensi tinggi pada kanal
6
(frekuensi 181-188 MHz), keluarannya dihubungkan pada titik masukan
penguat IF video, keluaran
penguat
IF video
dihubungkan ke sweep mark pada terminal from TP seperti pada gambar di bawah ini :
Sweep Marker Generator
CRO
IF
Detektor
Amplifier
Video
5. Keluaran X dan Y sweep marker dihubungkan ke osiloskop dua kanal pada masukan X dan Y, operasikan osiloskop pada mode xy !
18
Atur frekuensi sweep mark pada frekuensi pembawa gambar ! Amati kurva penguat IF, carilah frekuensi beat dan tandai frekuensi serta besarnya penguatan pada titik beat tersebut. Beat yang dimaksud adalah jika frekuensi dinaikkan atau diturunkan diikuti oleh perubahan harga penguatan secara tibatiba. 6. Atur kembali frekuensi
mark pada frekuensi pembawa suara,
aturlah untuk memperoleh beat serta catat
frekuensi dan
besarnya penguatan ! 7. Atur kembali frekuensi mark pada frekuensi pembawa warna serta catat frekuensi beat dan besar penguatannya ! 8. Gambarkan kurva karakteristik penguat IF video, lengkapi dengan posisi beat untuk pembawa gambar, suara dan warna ! Tabel 3. Hasil Pengukuran Detektor Video No
Titik Pengukuran
Bentuk Gelombang
Tegangan (V) dc
1 2 3 4
Vp-p
Input Detektor Keluaran Detektor Input Video Amp Out Video Amp
Tanpa sinyal Input Detektor 5 6 7 8
Keluaran Detektor Input Video Amp Out Video Amp
b. Pengukuran Detektor dan Penguat Video 1. Hubungkan pattern generator pada antenna penerima TV atau melalui video sender !
19
2. Nyalakan pattern generator dengan pola gambar colour bar ! 3. Nyalakan pesawat penerima televisi, atur kanalnya sampai ditemukan pola gambar yang sesuai dengan pola pada pattern generator ! 4. Berdasarkan Identifikasi bagian penguat IF Video, Detektor Video dan penguat video, lakukan pengukuran pada titik-titik pengukuran seperti pada tabel dibawah ini !
Lembar Latihan 1. Berapakah frekuensi kanal 5 dalam penerima televisi sistem NTSC dan PAL ? 2. Berapakah lebar frekuensi kanal untuk sistem PAL ? 3. Jika sinyal informasi gambar polaritas positip, keluaran penguat video IF harus dihubungkan pada kaki apa dari dioda detektor ? 4. Jika sinyal informasi gambar berpolaris negatip, berpolaritas apakah sinyal sinkronisasinya ? 5. Berapakah besarnya penguatan video amplifier pada umumnya ? 6. Apa pengaruh pada gambar jika penguatan sinyal kroma terlalu besar ? 7. Apa pengaruh pada gambar jika penguatan sinyal video kurang besar? 8. Besaran apakah yang divariasi pada prinsip Kontrol contrast gambar?
20
KEGIATAN BELAJAR 3
PENGOLAHAN SINYAL KROMA Lembar Informasi Sinyal kroma berada di dalam sinyal video komposit colorplexed, biasanya diperoleh dari buffer emitter follower yang berada setelah detektor video. Dalam bandpass amplifier , jalur sisi sinyal kroma ± 0,5 MHz pada salah satu sisi dari frekluensi 3,58 MHz dikuatkan secara seragam. Band Pass Amplifier mempunyai persentase lebar band yang relatip lebih besar dari frekuensi resonansi. Band Pass Amplifier seringkali disebut color amplifier. Penguatan ditentukan saturasi warna. Keluaran color amplifier berupa sinyal kroma 3,58 MHz untuk demodulator kroma. Bagian pengolah warna (krominansi) secara keseluruhan terlihat pada gambar 9 di bawah ini :
Gambar 9. Pemisahan Suara IF Detektor (Bernard Grob :341)
Sedangkan untuk blok diagram bagian kroma ditunjukkan pada gambar 10 di bawah ini :
21
Gambar 10. Blok Diagram Bagian Kroma (Bernad Grob:342)
1. Pengontrol Warna (Colour Control) Berfungsi mengontrol penguatan band pass amplifier mengontrol
amplitudo
keluaran
sinyal
kroma
ke
yaitu
demodulator.
Pengontrolan khususnya memvariasi kejenuhan, umumnya ditandai colour atau colour intensity. 2. Pengontrol Warna Otomatis (Automatic Colour Control ) Bagian ini dapat dipandang sebagai control penguatan otomatis (AGC). ACC diperlukan untuk memperbaiki variasi level sinyal kroma 3,58 MHz yang disebabkan oleh : (1) Perbedaan respon RF tuner untuk kanal yang berbeda (2) Perbedaan kuat sinyal pada antenna untuk kanal yang berbeda 3. Demodulator warna Keluaran dari band pass amplifier mengendalikan dua dua buah demodulator. Masing-masing memerlukan : (1) Sinyal kroma 3,58 MHz dimana salah satu sisinya berisi informasi warna (2) Sinyal 3,58 cw tidak termodulasi dari osilator warna. Sinyal ini disisipkan untuk menandai sub pembawa warna yang ditekan dalam proses pengiriman.
22
4. Pembangkitan Sub Pembawa Warna Tujuan
dari
pembangkit
sub
pembawa
adalah
untuk
membangkitkan sinyal 3,58 MHz cw untuk demodulator warna. Osilator warna menggunakan kristal yang beresonansi pada frekuensi 3,579545 MHz. Selanjutnya system AFPC mengunci frekuensi osilasi pada frekuensi dan phase yang sesuai dengan colour burst. 5. Kontrol Tint atau Hue Control ini ditempatkan dibagian panel depan dari pesawat penerima televisi yang memungkinkan penonton mengatur sudut fasa dari cw yang diumpankan ke demodulator. Perbedaan sudut fasa berkaitan dengan perbedaan hue. Hue adalah seberapa banyak warna yang diinginkan penonton. 6. Color Band Pass Amplifier Penguat dua tingkat ditunjukkan pada gambar 11. Keduanya ditala pada frekuensi 3,58 MHz. Penguat tingkat pertama meliputi penguat rangkaian tala tunggal untuk membetulkan slop dari kurva respon penguat IF. Karena
keluaran sinyal kroma dari penguat pertama amplitude relatip
rendah, AGC untuk control level dapat diaplikasikan disini. Ada beberapa metode yang yang digunakan untuk ACC berbeda namun pada dasarnya adalah sebagai berikut :
Gambar 11. Detail Bandpass Warna (Bernard Grob 346)
23
Panel depan control saturasi warna biasanya ditempatkan diantara dua BPA. Kontrol tingkat warna berfungsi memvariasi sinyal kroma sebagaimana pengatur volume pada radio.
BPA tingkat kedua adalah
penguat daya keluaran untuk mensupplay sinyal kroma 3,58 MHz ke demodulator warna. 7. Rangkaian Pemati Warna Dalam pesawat penerima televisi rangkaian pemati warna berfungsi mematikan rangkaian BPA bila sinyal yang diterima monokrom. Metode yang digunakan adalah kehadiran atau kemangkiran dari sinyal burst untuk menentukan apakah program dalam warna. Tidak ada sinyal burst berarti tanpa warna. Mematikan sinyal kroma 3,58 MHz , rangkaian pemati warna
membias
penguat
BPA
kedua.
Rangkaian
pemati
warna
menggunakan dioda detektor untuk meberikan bias dc pada penguat warna. Secara ringkas prinsip kerjanya adalah sebagai berikut : untuk sinyal warna ada sinyal burst dioda pada pemati warna memberikan bias dc pada BPA, sinyal kroma 3,58 MHz diteruskan ke demodulator warna. Untuk sinyal monokrom tidak terdapat sinyal burst dan bias dioda dari pemati warna mematikan BPA. 8. Demodulator I dan Q Corak warna (hue) dari pendeteksian sinyal video warna tergantung pada fasa dari sinyal cw, yang berfungsi sebagai sub pembawa 3,58 Mhz untuk demodulasi.
Gambar 12. Kebutuhan Dasar Sistem Demodulator I-Q (Bernard Grob :350)
24
Suatu metoda untuk mewujudkan dua demodulator dalam penerima yang bekerja dengan sumbu fasa yang sama digunakan untuk sinyal I dan Q dalam pengkodean kamera. Sistem ini memungkinkan resolusi warna pada tingkat tertinggi. Alasannya adalah sinyal I orange-cyan mempunyai bandwidth maksimum 1,3 MHz, dibandingkan dengan 0,5 MHz untuk semua sinyal video warna lain. Oleh karena itu demodulator I dan Q jarang digunakan dalam penerima karena ekstra kompleks untuk sinyal I. Masalah dalam suatu sistem demodulator I-Q adalah lebar band yang tidak sama. Sinyal Q mempunyai dobel sideband ± 600 KHz dari 3,58 MHz. Sinyal I juga mempunyai dobel sideband dalam range yang sama namun frekuensi 600 KHz sampai 1,3 MHz hanya untuk jalur sisi bawah.Oleh karena itu diperlukan dua BPA yang terpisah. Satu untuk mengunmpankan sinyal ke demodulator Q dan yang lain untuk mengumpan demodulator I. Demodulator I dan Q diumpankan ke osilator sinyal cw yang mempunyai beda fasa 90º. Osilator I mempunyai beda fasa 270 º terhadap sinyal Q sehingga demodulasi berada pada sumbu + I. Tapis frekuensi rendah setelah demodulator I
membatasi lebar
band video warna dalam kanal sampai 1,3 MHz. Filter lain keluaran demodulator Q membatasi bandwidth sampai 600 KHz. Jalur tunda diperlukan untuk sinyal I, karena adanya perbedaan lebar band kanal I dan Q. Akibatnya pada penerima jenis ini mempunyai dua jalur tunda satu untuk memperlambat sinyal I agar sesuai dengan sinyal Q dan yang lain untuk menunda sinyal Y (luminansi) agar sesuai dengan kedua sinyal warna. Phase splitter dalam keluaran rangkaian video warna membentuk polaritas sinyal ± I dan ± Q. Matrik resistip dipilih dengan perbandingan tertentu diperlukan untuk membangun sinyal pembeda warna . Akhirnya sinyal video R-Y, G-Y dan B-Y diumpankan ke tabung gambar dengan sinyal Y mereproduksi gambar luminansi merah, hijau dan biru.
25
Contoh rangkaian regenerasi warna dengan IC pada sistem pesawat televisi berwarna PAL ditunjukkan gambar 13 di bawah ini :
Gambar 13. Contoh Rangkaian Regenerasi Sinyal Warna Dengan IC (Reka Rio : 122)
26
Lembar Kerja Alat dan Bahan 8. Pesawat Televisi 12” – 20” ...........................................1 buah 9. CRO double beam ........................................................1 buah 10. Pattern Generator UHF/VHF .........................................1 buah 11. Multimeter ....................................................................1 buah 12. Skema rangkaian Televisi ............................................1 buah 13. Kabel CRO ...................................................................secukupnya
Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1. Gunakan pakaian praktikum ! 2. Yakinkan tidak ada beda tegangan antar ground pada CRO dan televisi, jika ada beda tegangan cobalah tusuk kontak dibalik posisinya atau gunakan trafo isolasi ! 3. Ikuti prosedur percobaan dengan benar, konsultasikan rencana kerja anda pada instruktur ! 4. Tempatkan semua peralatan dalam kondisi yang aman !
Langkah Kerja a. Penguat Band Pass dan ACC 1. Siapkan alat dan bahan ! 2. Hubungkan terminal antenna pesawat penerima televisi dengan kabel ouput pattern generator ! 3. Sesuaikan kanal keduanya , atur agar tegangan sinyal TV sebesar 1 mVolt dan atur gambar pada layar dengan pengatur brightness, contrast dan color ! 4. Pilihlah gambar pola vertikal bar yang berwarna-warni ! 5. Nyalakan osiloskop dan aturlah pada batas ukur 0,1 Volt/cm . Ukurlah dengan menggunakan probe 1:1 pada kaki IC masukan Penguat Band Pass. Ukurlah kembali untuk tanpa sinyal pattern generator !
27
6. Pindahkan pengukuran pada titik kaki IC masukan gerbang Burst, ukurlah kembali untuk tanpa sinyal pattern generator ! Ingat sinyal burst dengan frekuensi orde MHz 7. Pindahkan pengukuran pada titik kaki IC masukan detektor Burst, ukurlah kembali untuk tanpa sinyal pattern generator !
Tabel 4. Penguat Band Pass dan ACC No
Titik
Bentuk
Pengukuran
Gelombang
1
Gerbang Burst
2
Detektor Burst
3
BPA
Vop-p (V) Tanpa sinyal
Dengan sinyal
b. Osilator 4,43 MHz dan APC 1. Seperti langkah sebelumnya hubungkan keluaran pattern generator dengan antenna pesawat penerima televisi ! 2. Ukurlah dengan osiloskop dan amati dengan teliti pada keluaran osilator 4,43 MHz ! 3. Masukan detektor fasa, keluaran detektor fasa dengan dan tanpa sinyal !
Tabel 5. Osilator 4,43 MHz dan APC No
Titik
Bentuk
Pengukuran
Gelombang
1
Osilator 4,43 MHz
2
Input detektor fasa
3
Output detektor fasa
28
Vop-p (V) Tanpa sinyal
Dengan sinyal
Pada APC sinyal burst diperlukan untuk memicu osilator 4,43 MHz. Hubungan timbal balik antara osilator dan APC memberikan control terhadap osilator secara otomatis. 4. Aturlah
pengatur
warna
dan
lakukan
pengamatan
adakah
perubahan pada keluaran APC !
c. Demodulator Krominansi 1. Sebagaimana
dengan
percobaan
sebelumnya,
hubungkan
keluaran pattern generator dengan antenna pesawat penerima televisi dengan pola batang vertikal warna-warni ! 2. Lakukan pengukuran dengan osiloskop pada masukan sinyal R-Y, B-Y dan keluaran R-Y, B-Y dan G-Y ! 3. Dalam kompatibilitas sinyal monokrom dan sinyal warna diperoleh persamaan Y = 0,299 R + 0,586 G + 0,114 B Sehingga
R - Y = 0,701 R – 0,587 G –0,114 B B - Y = - 0,299 R – 0,587 G + 0,886 B
Pembangkitan kembali sinyal G - Y = -0,51 (R - Y) – 0,19 (B - Y)
Lembar Latihan 9. Berapa frekuensi penalaan untuk band pass berdasarkan PAL ? 10. Apa yang terjadi pada burst amplifier selama waktu flayback horisontal ? 11. Berapa sinyal masukan yang diperlukan untuk demodulator sinkron ? 12. Apa fungsi dari rangkaian AFPC ? 13. Sebutkan dua rangkaian yang dapat meyebabkan gangguan warna ! 14. Apa yang akan terjadi jika terdapat kesalahan phasa dalam osilator warna ? 15. Jika demodulator R-Y gagal, maka warna apakah yang akan salah pada gambar ?
29
KEGIATAN BELAJAR 4
SISTEM PEMBELOK HORISONTAL DAN VERTIKAL Lembar Informasi Bila sebagian dari gambar dibagi menjadi garis-garis yang bersilangan seperti ayakan halus, maka sebagian kecil dari net yang terbentuk mempunyai warna dan kuat cahaya yang bermacam-macam warna dan kuat cahaya untuk mebentuk gambar. Titik kecil itu disebut elemen gambar. Semakin besar jumlah elemen gambar yang tampak pada luas elementair, maka semakin baik gambarnya dan semakin jelas dipandang. 1. Gelombang Gigi Gergaji Untuk Penjejakan Linier Sebagai suatu contoh dari penjejakan linier adalah bentuk gelombang gigi gergaji dalam gambar di bawah ini sebagai arus penjejak untuk suatu tabung elektromagnetik. Arus ini dapat digunakan untuk pembelok vertikal dan horisontal.
Gambar 14. Bentuk Gelombang Gigi Gergaji Pembelok Horisontal dan Vertikal
Asumsikan jika 100 mA diperlukan menghasilkan defleksi 127 mm (5 inchi), maka jika arus pembelok sebesar 400 mA maka berkas akan 30
dibelokkan sejauh 4 x 127 mm = 508 mm atau 20 inchi. Lebih jauh lagi garis linier pada gelombang gigi gergaji memberikan kesamaan dengan kenaikkan 100 mA untuk setiap empat perioda yang sama. Setiap penambahan 100 mA membelokkan berkas lain sejauh 5 inchi. 2. Penjejakan Horisontal Garis linier dari arus dalam
kumparan pembelok horisontal
melintasi layar secara kontinyu, dalam gerakan yang seragam untuk penjejakan dari sisi kiri ke kanan. Pada puncak gelombang gigi gergaji berbalik arah dan berkurang secara cepat kembali ke nol. Pada saat berbalik arah menghasilkan retrace atau flyback. Penjejakan horisontal dimulai pada ujung kiri dari raster. Berakhir di ujung kanan dimana flyback menyebabkan berkas kembali ke sisi kiri. 3. Penjejakan Vertikal Arus gigi gergaji dalam kumparan pembelok vertikal menyebabkan berkas elektron bergerak dari atas ke bawah . Sementara itu berkas elektron dibelokkan secara horisontal menyebabkan berkas elektron bergerak
ke
bawah
dengan
kecepatan
sama.
Sehingga
berkas
menghasilkan garis horisontal satu di bawah yang lain. 4. Pola Penjejakan Bersisipan Spesifikasi FCC untuk pemancar televisi di Amerika memberikan standar pola penjejakan meliputi garis horisontal total 525 garis untuk satu frame gambar berbentuk segi empat dengan aspek perbandingan 4:3. Frame diulang dengan kecepatan 30 kali setiap detiknya dengan menghasilkan dua medan gambar yang saling bersisipan. Frekuensi pembelok harisontal 15750 Hz. 5. Prosedur Penyisipan Pembacaan bersisipan dilakukan dengan, pertama kali semua garis genap dibaca dari atas ke bawah, dan garis ganjil
dilewati. Setelah
pembacaan siklus vertikal ini, dengan cepat dilakukan penjejakan ulang arah vertikal menyebabkan pembacaan berkas elektron kembali ke
31
puncak frame gambar. Kemudian semua garis ganjil yang telah diabaikan dalam pembacaan terdahulu di baca dari atas ke bawah. Setiap frame gambar dibagi ke dalam dua medan gambar, pertama medan genap yang berisi semua garis genap. Kedua medan ganjil yang berisi pembacaan semua garis ganjil. Setiap frame gambar terdiri dari dua medan gambar dan setiap detik dibaca secara lengkap 30 frame gambar, kecepatan
pengulangan
medan
gambar
60/detik
dan
frekuensi
pembacaan vertikal adalah 60 Hz.
Gambar 15. Detail Penyisipan Garis Genap Ganjil, Dua Medan Dalam Satu Frame (Bernard : 127).
6. Sampel Pembacaan Bersisipan Dari Frame Gambar Pola pembacaan secara lengkap ditunjukkan dalam gambar 16. Bentuk gelombang gigi gergaji horisontal dan vertikal mengilustrasikan pembacaan bersisipan garis genap. Dalam frame disederhanakan berisi garis total 21, menggantikan 525 garis. Dua puluh satu garis disisipi dengan dua medan gambar setiap frame gambar. Masing-masing medan gambar berisi setengah dari 21 garis total, atau 10,5 garis . Kita dapat asumsikan bahwa satu garis di baca selama
penjejakan ulang arah
vertikal tepat selama pelayangan kembali (flyback) arah vertikal. Dengan demikian 9,5 garis dibaca selama penjejakan vertikal dalam setiap medan gambar. Dalam satu frame gambar 2 x 9,5 garis atau 19 garis dibaca selama penjejakan vertikal ditambah dua garis penjejakan ulang.
32
Gambar 16. Sampel Pola Penjejakan Disederhanakan (Bernard :129)
Penjejakan dimulai dari sudut kiri atas
titik A, berkas dibaca
pertama kali garis dari kiri ke kanan dan kembali ke kiri untuk memulai penjejakan garis ketiga dalam frame gambar. Kemudian dibaca berkas ketiga dan berturut-turut semua garis-garis ganjil sampai mencapai dasar dari frame gambar. Setelah pembacaan 9,5 garis, berkas berada pada titik B pada bagian dasar, pada saat itulah dimulai pelayangan kembali arah vertikal. Penjejakan kembali arah vertikal dimulai ditengah garis horisontal. Kemudian satu garis dibaca selama penjejakan ulang arah vertikal. Selama penjejakan ulang arah vertikal pembacaan berkas mengarah pada
33
titik C terpisah dari titik A sejauh satu setengah garis , sehingga pembacaan medan gambar kedua siap dimulai. Kemudian berkas dibaca 9,5 garis-garis genap dari C ke D dimana penjejakan ulang arah vertikal dimulai untuk medan genap. Penjejakan ulang arah vertikal dimulai dari garis horisontal. Waktu penjejakan ulang arah vertikal sama untuk kedua medan gambar. Sehingga setelah satu penjejakan ulang garis vertikal medan ke dua, berkas bertolak dari titik D pada bagian bawah ke titik A pada sudut kiri atas, dimana medan ganjil berkutnya siap di mulai. 7. Sinkronisasi Horisontal dan Pembelok Blok diagram sistem pembelok horisontal tipikal ditunjukkan pada gambar 17.
Sistem meliputi osilator pembelok horisontal, driver dan
penguat daya tingkat output untuk pembacaan arah horisontal. Osilator menggunakan blocking osilator atau rangkaian multivibrator. Rangkaian osliator membangkitkan sinyal kendali 15750 Hz untuk pembelok yang menghasilkan pembacaan garis-garis horisontal. Pada dasarnya serupa dengan pembelok vertikal karena bekerja pada frekuensi lebih tinggi untuk pembacaan horisontal, terdapat beberapa perbedaan penting : 1. Frekuensi
osilator horisontal disinkronkan oleh kontrol frekuensi
otomatis, bukan di trigger pulsa sinkronisasi. 2. Penguat horisontal tingkat keluaran menyerupai power supplay kelas C yang menghasilkan pulsa-pulsa keluaran. Keluaran diswitch pada pembacaan horisontal untuk setiap garis.
34
Gambar 17. Diagram Pembelok Horisontal
3. Keluaran horisontal digunakan untuk penyearah tegangan tinggi yang menghasilkan tegangan anoda tabung gambar. Tanpa pembacaan horisontal tidak ada kecerahan pada layar tabung gambar. 4. Keluaran
horisontal
membutuhkan
dioda
damper
untuk
meminimkan kejutan osilasi dalam arus pembacaan horisontal. 8. HAFC Frekuensi osilator horisontal dikontrol melalui koreksi tegangan dc yang dihasilkan oleh sebuah pembanding fasa atau pembanding pewaktuan
sebagimana
ditunjukkan
pada
gambar
17.
Umumnya
digunakan dua dioda sebagai rangkaian pembandingnya. Umumnya, pembanding
disuplay pulsa pendorong sinkronisasi horisontal dari
sebuah phasa spliter atau syn-spliter. Input lain diperlukan untuk pembanding berupa sebuah tegangan berbentuk gigi gergaji berfungsi sebagai sample dari frekuensi osilator. Umpan balik diambil dari rangkaian keluaran horisontal sebagai pulsa yang dibentuk menjadi gigi gergaji oleh jaringan RC rangkaian umpan balik. Keluaran komparator (pembanding) berupa koreksi tegangan dc yang menunjukkan apakah osilator bekerja pada frekuensi yang benar. Bila sinkronisasi mencapai tengah retrace, tidak menghasilkan tegangan 35
koreksi. Oleh karena itu jika frekuensi osilator terlalu tinggi atau terlalu rendah sebuah koreksi tegangan dc dihasilkan untuk mendorong osilator ke dalam frekuensi sinkronisasi. Realitasnya kebanyakan menggunakan sistem PLL (Phase Lock Loop) yang disebut horisontal automatic. HAFC berfungsi mempertahankan gambar secara horisontal. 9. Horisontal Drive Keluaran osilator berupa pulsa gelombang kotak yang di bentuk dalam driver untuk memberikan pulsa masukan pada tingkat keluaran. Horisontal drive berfungsi sebagai saklar, waktu konduksi ditentukan seberapa panjang tegangan dc yang dihubungkan ke kumparan pembelok horisontal untuk mencapai pembacaan horisontal. Lebar pulsa pendorong horisontal sangat kritis, untuk alasan inilah umumnya tidak disediakan pengaturan pembacaan horisontal. 10. Trafo Flyback Trafo flayback T1 pada gambar di atas bagian kanan. Pada bagian primer diparalel dengan kumparan pembelok untuk mengkonduksikan arus pembelok horisontal. Bagian sekunder
berupa kumparan step-up
untuk menghasilkan tegangan tinggi dari penajaman penurunan arus selama retrace
atau flyback. Tegangan tinggi ini disearahkan untuk
menghasilkan tegangan dc anoda tabung gambar. Pada tap yang berbeda dari T1 juga dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan power supplay tegangan rendah, pulsa umpan balik untuk HAFC, pada tap yang lain dapat juga digunakan untuk mensupplay pulsa-pulsa horisontal untuk rangkaian AGC seperti pada gambar 18.
36
Gambar 18. Power Supplay Tegangan Tinggi dan Rendah
10. Sistem Generator Terkunci Untuk Sinkronisasi dan Defleksi Metode penguncian generator defleksi horisontal dan vertikal pada frekuensi yang sebenarnya menggunakan teknik digital. Penggunaan IC memungkinkan membangun system generator terkunci pada penerima TV. Sebuah IC tunggal dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan pencegah noise, sinkronisasi separator, osilator horisontal dan vertikal. Gambar 19 merupakan contoh sistem generator terkunci yang dapat digunakan dalam kamera televisi dan peralatan studio lain untuk memberikan sinyal pendorong horisontal dan vertikal.
37
Gambar 19. Blok Diagram Rangkaian Sistem Generator V dan H Terkunci
Single Master Osilator bekerja pada frekuensi 31,5 KHz . Frekuensi ini dua kali frekuensi garis horisontal (H). Osilator mengendalikan dua buah rangkaian cacah turun. Pada diagram bagian bawah dibagi dua menghasilkan sinyal pendorong horisontal 15.750 Hz. Pulsa ini digunakan secara langsung untuk rangkaian defleksi horisontal. Pada rangkaian cacah yang lain dibagi 525 menghasilkan sinyal 60 Hz untuk defleksi vertikal. Pulsa vertikal dari keluaran integrator dibandingkan dengan sinyal vertikal hasil pembagian pencacah dalam coincidence detector. Bila kedua pulsa waktunya benar pencacah tidak berubah. Oleh karena itu jika kedua pulsa V secara kebetulan tidak sama waktunya, sebuah pulsa reset dihasilkan untuk koreksi. Reset artinya penghitungan kembali ke nol. Dengan cara ini pencacah V mengawali medan gambar setiap saat reset dilakukan. Jadi perhitungan V dilakukan hanya jika phasa benar. Sistem Generator
Terkunci memberikan penyisipan (interlacing)
yang sempurna. Lebih jauh lagi metode ini memberikan kekebalan noise yang sangat bagus pada sinyal sinkronisasi vertikal.
38
Lembar Kerja Alat dan Bahan 1. Pesawat Televisi 12” – 20” ...................................... 1 buah 2. CRO double beam ................................................... 1 buah 3. Pattern Generator UHF/VHF .................................... 1 buah 4. Multimeter ............................................................... 1 buah 5. Skema rangkaian Televisi ....................................... 1 buah 6. Kabel CRO .............................................................. secukupnya
Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1. Gunakan pakaian praktikum ! 2. Yakinkan tidak ada beda tegangan antar ground pada CRO dan televisi, jika ada beda tegangan cobalah tusuk kontak dibalik posisinya atau gunakan trafo isolasi ! 3. Ikuti prosedur percobaan dengan benar, konsultasikan rencana kerja anda pada instruktur ! 4. Tempatkan semua peralatan dalam kondisi yang aman !
Langkah Kerja a. Sinkronisasi Horisontal dan Diskriminator Fasa 1. Persiapkan alat dan bahan ! 2. Sebelum melaksanakan percobaan perhatikan gambar kerja bagian sinkronisasi separator dan deferensiator ! 3. Tempatkan kanal pesawat penerima TV dan pattern generator pada kanal yang sesuai kemudian nyalakan keduanya ! 4. Ukurlah
tegangan masukan dan keluaran dari rangkaian
sinkronisasi separator dengan dan tanpa sinyal masukan pattern generator ! 5. Ukurlah sinyal sinkronisasi setelah dilewatkan penunda !
39
rangkaian
b. Osilator Horisontal, Output Horisontal dan Defleksi Horisontal 1. Amati gambar skema kerja anda, perhatikan bagian-bagian horisontal ! 2. Tempatkan kanal pesawat penerima TV dan pattern generator pada kanal yang sesuai kemudian nyalakan keduanya ! 3. Dengan osiloskop ukurlah bagian keluaran osilator horisontal, penguat horisontal dan defleksi horisontal dengan dan tanpa sinyal ! 4. Catat besarnya tegangan dan frekuensinya pada tabel 6 ! Tabel 6. Osilator Horisontal, Output Horisontal dan Defleksi Horisontal No
TP
Bentuk
Vp-p
Frekuensi
Gelombang
(Volt)
(Hz)
Dengan sinyal 1.
2.
3.
Osilator Horisontal Penguat Horisontal Defleksi Horisontal
Tanpa sinyal 4.
5.
6.
Osilator Horisontal Penguat Horisontal Defleksi Horisontal
c. Osilator Vertikal, Penguat Vertikal dan Defleksi Vertikal 1. Amati gambar skema kerja anda, perhatikan bagian-bagian vertikal !
40
2. Tempatkan kanal pesawat penerima TV dan pattern generator pada kanal yang sesuai, nyalakan keduanya ! 3. Dengan osiloskop ukurlah bagian keluaran osilator vertikal, penguat vertikal dan defleksi vertikal dengan dan tanpa sinyal ! 4. Catat besarnya tegangan dan frekuensi pada tabel 7 ! Tabel 7. Osilator Vertikal, Output Vertikal dan Defleksi Vertikal No
TP
Bentuk
Vp-p
Frekuensi
Gelombang
(Volt)
(Hz)
Dengan sinyal 1.
2.
3.
Osilator Vertikal Penguat Vertikal Defleksi Vertikal
Tanpa sinyal 4.
5.
6.
Osilator Vertikal Penguat Vertikal Defleksi Vertikal
Lembar Latihan 1. Berapakah jumlah garis horisontal untuk : 1. Satu frame gambar pada sistem NTSC dan PAL 2. Satu medan gambar pada sistem NTSC dan PAL 2. Berapakah frekuensi pembelok menurut NTSC dan PAL untuk : 1. Horisontal 2. Vertikal
41
3. Apa penyebab dari flicker (gambar berkedip) ? 4. Apa pengaruhnya pada gambar jika : 1. Amplitudo pembelok vertikal tidak cukup 2. Amplitudo pembelok horisontal tidak cukup 5. Manakah yang lebih cepat trace atau retrace ?
42
KEGIATAN BELAJAR 5
TABUNG GAMBAR Lembar Informasi Pada layar fosfor sebuah tabung gambar berwarna dapat direproduksi gambar dengan menggunakan sinyal gambar yang dikirimkan dari pemancar. Didalam tabung gambar berwarna terdapat tiga berkas elektron yang dibangkitkan oleh tiga buah penembak elektron masingmasing mengenai titik-titik fosfor merah, hijau dan biru pada layar fosfor secara efektif, sehingga titik-titik menyala membentuk gambar berwarna yang baik. 1. Konstruksi Tabung Gambar Tabung gambar berwarna tipe shadow mask telah lazim dipakai. Pada tabung gambar berwarna seperti ini, diletakkan sebuah mekanisme diskriminasi warna, yaitu shadow mask dibelakang layar fosfor seperti terlihat pada gmbar di bawah ini. Ada dua macam tabung gambar berwarna yaitu tipe shadow mask dan tipe aperture grille. Tipe shadow mask dibagi menjadi tipe berkas delta dan tipe berkas in line.
Gambar 20. Konstruksi Tabung Gambar (Reka Rio :49)
43
2. Fungsi Tabung Gambar Berwarna Untuk menyalakan layar fosfor pada tabung gambar perlu dibangkitkan berkas elektron yang dikenakan pada layar fosfor. Berkas elektron dihasilkan oleh penembak, dalam penembak elektron diemisikan elektron, dimodulasi dipercepat dan di fokuskan. Ada dua macam penembak elektron yang digunakan pada tabung gambar berwarna, pertama dapat membuat tiga berkas elektron dengan tiga buah penembak elektron dan kedua dapat membuat tiga berkas elektron oleh sebuah penembak elektron. Beberapa elektroda silinder logam disusun pada satu sumbu. Pada tiap elektroda diberi tegangan, jarak antar elektroda, diameter dan panjang elektroda merupakan faktor yang sangat penting untuk menentukan bekerjanya tabung gambar berwarna. Elektroda-elektroda silinder diberi nomor dengan diberi nama kisi nomor 1, kisi nomor 2 dan seterusnya yang diurut mulai dari yang terdekat dengan katoda. a. Emisi elektron termo adalah emisi elektron yang disebabkan oleh adanya energi katoda yang dipanaskan sampai 800º C. b. Modulasi berkas elektron adalah jumlah elektron yang diemisikan dari katoda banyak bergantung pada tegangan katoda, kisi nomor 1, kisi nomor 2. Karena elektron membawa muatan listrik negatip, maka ditolak oleh tegangan negatip kisi nomor 1 sehingga jumlah elektron yang diemisikan dari katoda menurun. Tegangan antara katoda dan kisi nomor 1 bila dinaikkan jumlah elektron yang diemisikan akan menurun.
Gambar 21. Penampang Penembak Elektron (Reka Rio :51)
44
3. Pemfokusan Berkas Elektron Pemfokusan berarti menyatukan elektron satu pada sebuah titik yang sangat kecil pada layer fosfor . Pada gambar di bawah ini memperlihatkan
jalannya
diemisikan katoda
berkas
elektron.
Elektron-elektron
yang
memencar menuju katoda, pada saat mencapai
elektroda pemfokus, karena adanya medan listrik
elektron
memusat
pada satu titik. Penampang terkecil dekat G1 (juga G2) disebut titik cross over. Berkas elektron yang memencar lagi dari titik cross over difokuskan pada layer fosfor dengan lensa listrik pemfokus.
Fungsi lensa menyerupai
lensa optic. Sistem pemfokusan berkas elektron dengan membrikan tegangan pemfokus
pada
elektroda
penembak
elektron
dinamakan
sistem
pemfokusan elektrostatis. Tedapat dua tipe pemfokus elektrostatis yaitu tipe uni-potensial dan bipotensial. Perbedaan nyata keduanya adalah tegangan pemfokus yang diberikan pada G3.
Gambar 22. Konstruksi Rakitan Penembak Elektron Tipe Fokus Elektrostatis
45
4. Penjelasan Dasar Tabung Gambar a. Tegangan Anoda Untuk dapat memberikan kuat cahaya dan kecepatan electron yang mengenai layer fosfor dengan cukup, maka tegangan anoda harus tinggi. Pada elektroda pemercepat juga membutuhkan tegangan tinggi. Bila tegangan anoda abnormal sangat tinggi dapat membangkitkan radiasi sinar x yang abnormal dari tabung gambar berwarna. b. Dukungan logam Lapisan
alumunium
tipis
0,1
sampai
0,3
µm
tebalnya
dihamburkan pada bagian belakang layer fosfor sebagai pendukung. Ini disebut dukungan logam dan tegangan anoda diberikan melalui logam tersebut. Dalam dukungan logam, alumunium bertindak sebagai cermin optik sehingga kuat cahaya fosfor naik. Selain itu juga
melindungi
lapisan
fosfor
dari
kerusakan
karena
ion,
mempermudah alisan arus anoda. c. Tabung gambar tahan terhadap ledakan Karena tabung gambar berwarna terbuat dari dinding kaca yang lebar dan dibuat hampa didalamnya, maka bila pecah akan terjadi bahaya ledakan ke dalam. Untuk mencegah bahaya ledakan ke dalam biasanya tabung gambar
berwarna diperkuat secara
mekanik, dengan memasang bingkai pelat baja di bagian pinggir tabung gambar. 5. Mekanisme Penyetel Yang Penting di Luar Tabung Gambar Komponen-komponen pemasang tabung gambar dan garis besar metoda pemasangannya ditunjukkan pada gambar 23 di bawah ini. Komponen-kompoenen pemasang dan posisi pemasangannya berbedabeda tergantung pada jenis tabung gambar berwarna yang digunakan. Struktur dan bentuknya berbeda satu sama lain. Agar dapat membuat tiga berkas elektron tepat mengenai satu titik, maka tiap macam tabung gambar harus mengikuti tiga fungsi sebagai berikut :
46
a. Penyetelan puritas, ketiga berkas elektron merah, hijau dan biru harus mengenai fosfor masing-masing dengan cara penyetelan puritas.
Gambar 23. Contoh Komponen Tiga Macam Tabung Gambar
Tabel 8. Komponen Pemasang Tabung Gambar Berwarna dan Fungsinya
47
b. Penyetelan konvergensi statis, pada titik tengah layer fosfor ketiga berkas elektron merah, hijau dan biru harus mengenai satu titik dengan penyetelan konvergensi statis. c. Penyetelan konvergensi dinamis, pada bagian tepi layer fosfor ketiga berkas elektron merah, hijau dan biru harus mengenai satu titik dengan penyetelan konvergensi dinamis.
6. Metoda Pendorong Tabung Gambar Ketiga buah sinyal perbedaan warna dari demodulator warna dan sinyal luminansi yang berasal dari penguat video dicampur sehingga menghasilkan warna primer merah, hijau dan biru. Setelah ketiga warna primer diperkuat untuk mendapatkan amplitude tegangan yang cukup untuk menggerakkan tabung gambar berwarna (sekitar 90Vp-p). Sistem penggerak ini disebut metoda penggerak warna primer karena tabung gambar berwarna digerakkan oleh tiga warna primer. Pada metoda penggerak sinyal perbedaan warna tabung gambar berwarna digerakkan oleh tiga buah sinyal perbedaan warna dan tiga buah sinyal luminansi melalui elektroda-elektroda yang berlainan dan mereka dikombinasikan menjadi R, G dan B dalam tabung gambar berwarna.
Gambar 24. Metoda Pendorong Tabung Gambar (Reka Rio : 71)
48
7. Rangkaian di Sekitar Tabung Gambar Untuk mendapatkan kerja yang benar dari tabung gambar berwarna harus diberikan tegangan yang cukup pada setiap elektroda. Rangkaianrangkaian yang membuat tabung gambar bekerja disebut rangkaian di sekitar tabung gambar. Rangkaian tersebut antara lain kompensator distorsi pinkuisen raster, rangkaian pengatur keseimbangan putih, rangkaian degauss otomatis.
Gambar 25. Rangkaian Pengatur Keseimbangan Putih (Reka Rio : 134)
8. Rangkaian Pengatur Keseimbangan Putih Untuk
dapat mengkoreksi gambar hitam-putih, keseimbangan
penyinaran dari merah, hijau dan biru dapat diatur oleh rangkaian
49
keeimbangan putih bila TV menerima gelombang sinyal hitam-putih. Jika pengaturan ini tidak cukup baik maka pada waktu menerima sinyal TV berwarna pada penerima tidak dapat dihasilkan gambar berwarna yang benar. Gambar 25 menunjukan rangkaian pengatur keseimbangan putih dengan metoda pendorong sinyal warna primer. Pengatur keseimbangan putih dapat dilakukan dengan memakai potensiometer kisi penyaring seperti terlihat pada gambar, yaitu untuk memberikan tegangan bias pemadam pada tabung gambar berwarna atau untuk mengatur daerah level rendah, dan pengaturan pada daerah gambar yang sangat terang dilakukan oleh sinyal pendorong yang mengatur potensiometer kisi penyaring
Lembar Kerja Alat dan Bahan 7. Pesawat Televisi 12” - 20” ....................................... 1 buah 8. CRO double beam ................................................... 1 buah 9. Pattern Generator UHF/VHF .................................... 1 buah 10. Multimeter ................................................................ 1 buah 11. Skema rangkaian Televisi ....................................... 1 buah 12. Kabel CRO ............................................................... secukupnya
Kesehatan dan Keselamatan Kerja 5. Gunakan pakaian praktikum ! 6. Yakinkan tidak ada beda tegangan antar ground pada CRO dan televisi, jika ada beda tegangan cobalah tusuk kontak dibalik posisinya atau gunakan trafo isolasi ! 7. Ikuti prosedur percobaan dengan benar, konsultasikan rencana kerja anda pada instruktur ! 8. Tempatkan semua peralatan dalam kondisi yang aman !
50
Langkah Kerja b. Pengamatan Kumparan Konvergensi dan Konvergensi Statik 1. Persiapkan alat dan bahan ! 2. Amati kumparan konvergensi dan konvergensi statik ! 3. Gambarkan posisi kumparan dan magnet konvergensi dalam tabung gambar ! Pada pesawat penerima televisi berwarna pada umumnya mempunyai pengatur konvergensi untuk berkas elektron yang mendapatkan pengaruh sinyal R, G dan B. Kutub-kutub magnit listrik dipasang mengelilingi leher CRT dengan sudut antara sumbu-sumbunya 120°. Kutub-kutub magnit permanen juga digunakan untuk memperbaiki konvergensi berkas elektron. c. Mengenal Matrix dan Tabung Sinar Katoda 1. Perhatikan rangkaian CRT ! 2. Amati pada rangkaian matrix, bagaimana sinyal R-Y dan B-Y dapat menghasilkan sinyal G-Y ! 3. amati keluaran sinyal R-Y, G-Y dan B-Y sebelum memasuki tabung gambar dicampur bersama-sama dengan sinyal luminasi (Y) sehingga berupa sinyal R, G dan B yang masuk pada tabung gambar! 4. Amati pula pada bagian manakah tabung gambar sinyal warna primer dihubungkan ! d. Pengaturan Warna-warna Primer 1. Hubungkan pattern generator ke penerima televisi atau melalui video sender ! 2. Atur frekuensi kanal keduanya hingga sama ! 3. Pilih pola batang warna ! 4. Nyalakan pattern generator dan pesawat penerima Televisi ! 5. Amati secara seksama warna-warna yang ditampilkan ! 6. Pindahkan pola gambar menjadi pola warna merah !
51
7. Aturlah trimpot bias pada warna merah hingga diperoleh merah maksimum ! 8. Ganti dengan pola warna hijau dan atur trimpot bias warna hijau hingga diperoleh warna paling hijau ! 9. Ganti pola warna biru dan atur trimpot bias warna biru hingga diperoleh warna paling biru ! 10. Ganti pola gambar dengan batang warna ! 11. Cermati adakah perbedaan tampilan dengan sebelumnya !
Lembar Latihan 1. Apa fungsi dari tabung gambar ? 2. Pada bagian manakah sinyal video dihubungkan dengan tabung gambar ? 3. Lapisan
apa
yang
digunakan
supaya
tabung
dapat
memendarkan cahaya ? 4. Jenis emisi apa yang digunakan tabung gambar yang menggunakan filamen ? 5. Pada bagian apakah dilakukan penyetelan agar berkas elektron merah, hijau dan biru mengenai fosfor dengan tepat ? 6. Apa maksud dari : i.
Penyetelan konvergensi statik
ii.
Penyetelan warna putih
7. Metoda apakah yang digunakan setelah ketiga warna primer mempunyai
amplituda
tegangan
yang
menggerakkan tabung gambar berwarna ?
52
cukup
untuk
