Makalah Seminar Kerja Praktek PENGUAT DAYA TRPA (TRANSISTOR POWER AMPLIFIER) V1000GUII PADA STASIUN RELAY TRANS TV SEMARANG Andri Wardita ( L2F008008 ) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Abstrak Televisi merupakan media elektronik yang menampilkan gambar dan suara. Dari alat inilah berbagai informasi, hiburan, dan pendidikan disampaikan kepada masyarakat. Siaran televisi diolah studio pusat dan kemudian ditransmisikan ke seluruh pemirsa. TRANS TV merupakan salah satu stasiun televisi swasta nasional Indonesia. Pengendalian siaran dikerjakan di Jakarta sebagai pusat. Namun wilayah Indonesia sangat luas dan terdiri dari kepulauan, sehingga diperlukan stasiun-stasiun relay di setiap daerah agar siaran televisi dapat diterima oleh semua masyarakat. Salah satu stasiun relay TRANS TV terletak di Gombel Semarang. Pada stasiun relay TRANS TV Gombel Semarang, pengolahan sinyal audio dan video menggunakan pemancar NEC tipe PCU – 1120 SSP/1 yang terdiri dari bagian utama berupa Exciter dan Transistor Power Amplifier (TRPA). TRPA merupakan bagian transmitter yang menguatkan daya agar memperoleh daya pancar yang maksimal. TRPA yang dipergunakan di stasiun relay TRANS TV Gombel bernomor chassis V1000GUII dengan komponen penguatan transistor. Penguatan visual terdiri dari 24 blok panel dengan output maksimal mencapai 1000W per panel. Penguatan aural terdiri dari 4 blok panel dengan daya output maksimal sebesar 600 W per panel. Kata kunci : televisi, stasiun relay, TRANS TV, TRPA V1000GUII 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Dalam era global saat ini, arus informasi yang mengalir terjadi sangat cepat. Sarana penyampaian informasi pada masyarakat harus diperhatikan. Televisi merupakan salah satu media massa yang sangat efektif dan dapat dinikmati secara luas oleh seluruh lapisan masyarakat. Semakin hari televisi berkembang dari segi teknologi maupun bisnis. Seiring berkembangnya zaman, berkembang pula teknologi televisi. Pada awalnya televisi ditemukan oleh John Logie Baird, seorang Skotlandia. Televisi temuan Baird yang awalnya masih berupa gambar hitam putih akhirnya berkembang menjadi berwarna, dari yang berbentuk layar cembung kini telah menjadi layar datar. Pada beberapa tahun kedepan televisi akan berganti dari televisi analog menjadi televisi digital. Pemirsa televisi di Indonesia sangatlah luas. Sehingga televisi menjadi lahan bisnis bagi banyak perusahaan. Keuntungan yang diperoleh dari lahan ini tampaknya sangat
besar, hal ini terbukti dengan bermunculan stasiun-stasiun televisi swasta yang saling berlombang dalam meningkatkan kualitas siaran dari segi program acara maupun pentransmisiannya. TRANS TV sebagai salah satu stasiun televisi swasta mendirikan stasiun relay/transmisi di berbagai penjuru wilayah Indonesia dalam usaha menunjang kualitas transmisi. Salah satu stasiun relaynya terletak di Gombel Semarang. Stasiun relay berfungsi untuk menyalurkan siaran yang dikirim dari stasiun pusat ke pemirsa yang terletak di penjuru daerah. Agar pemancaran dan daya jangkau pada stasiun relay maksimal maka dalam sistem pemancar digunakan sebuah perangkat penguatan daya. Stasiun relay TRANS TV Semarang menggunakan penguat daya yang berbasis transistor, yaitu TRPA (Transistor Power Amplifier) V1000GUII.
: 4084 Mhz : Horizontal : 60.000 hsym/s : 05150
Setelah diterima melalui satelit receiver sinyal video dan audio dikirim ke PIM (Program Input and Monitoring Equipment) pada bagian ini sinyal baik dari input satelit receiver maupun output dari pemancar dapat dipantau. Setelah melalui PIM/ PIE Rack sinyal video langsung dikirim ke pemancar, Trans TV semarang menggunakan pemancar NEC type PCU – 1120SSP/1 yang menggunakan penguat Solid State. Skema dari pemancaran sistem televisi pada TRANS TV Semarang dapat dilihat pada Gambar 2.1. SKEMA PEMANCAR TRANS - TV Sta. SEMARANG
MESH Satellitedish
Yuri Satellite dish
CMI Satellitedish Horizontal
Horizontal
ROSCORPIERACK DIGITAL POWERMETER
ATRPA
NICAMA NICAMB VUMETERR
V1 TRPA
V3 TRPA
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6
IKEGAMI, TM14- 80RHRM 14" COLORMONITOR
PCU-120SSP/1
1 2 3 4
VIDTK, TVM-621 WFM/VSCOPE VIDEOTEK,RS-12ATESTSW-2 ISIS-GROUPAVS-503 PROGSW-1 BROADCASTTECH,SM6018 DEMOD ROSCOR,RFPP RFTESTPATCHPANEL AUDIOOUT A 17 " SVGACOLORMONITOR
V2 TRPA
V4 TRPA
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6
to Dummy Load
VUMETERL
Devider
Devider
to 6 PORT U LINK
2. Sistem Transmisi Siaran Televisi 2.1 Dasar Sistem Siaran Televisi Perkataan televisi berarti “melihat dari kejauhan”. Pada sistem siaran televisi, informasi yang dilihat pada layar diubah menjadi sinyal listrik yang dikirimkan ke penerima. Perubahan-perubahan listrik yang sesuai dengan perubahan-perubahan dalam nilai cahaya membentuk sinyal yang dapat dilihat (sinyal video). Hal ini dilakukan dengan menggunakan tabung kamera. Pada 1pesawat penerima (receiver), sinyal yang dapat dilihat ini digunakan untuk menyusun kembali bayangan pada layar tabung gambar. Sedangkan untuk audio, yang berfungsi untuk mengubah gelombang-gelombang suara menjadi perubahan listrik adalah mikrofon, dan akan keluar melalui pengeras suara (loud speaker).
Frekuensi Polarisasi Symbol Rate FEC code rate: ¾ LNB frekuensi
Vertical
1.3 Batasan Masalah Dalam penulisan laporan kerja praktek ini, penulis membatasi kajian mengenai masalah yang dibahas. Adapun pembahasan yang penulis angkat adalah mengenai dasar sistem televisi, spesifikasi umum, panel-panel dan penguatan pada TRPA V1000GUII.
2.2 Sistem Pemancar pada Stasiun Trans TV Stasiun pemancar Trans TV Semarang merupakan stasiun relay siaran yang berpusat di Jakarta. Siaran dikirim melalui satelit TELKOM 1 dan diterima kembali oleh stasiun–stasiun di daerah melalui satelit receiver dengan parameter :
Horizontal Vertical
1.2 Tujuan Tujuan dari kerja praktek di Stasiun Relay Trans TV Semarang adalah: 1. Unruk mengetahui sistem transmisi pada Stasiun Relay Trans TV Semarang. 2. Untuk mengetahui dan memahami tentang TRPA ( Transistor Power Amplifier ) sebagai penguat daya pada Stasiun Relay Trans TV Semarang.
EXCITERA IFINPUT38.9 TONICAM NICAMAOUTPUT
BARCO SateliteReceiver
VELACOMPUTERKEYB MIDATLANTIC,SSLSLIDINGSHELF TEKASG-140AUDIOTESTGEN TEKTG-700 TESTGENFRAME
COMTECH SateliteReceiver
VIDEO PATCHPANEL AUDIOPATCHPANEL
DATAto SERVER
Trans-TVSmg tower
VIDEO AUDIOOUT B
EXCITERB
IFINPUT38.9 TONICAM
SERVER NICAMBOUTPUT
VIDEO AUDIO1 to NICAM AUDIO2 to NICAM
LEITCH, FR-684 VDA LEITCH, FR-884 ADA
3PORT ULINK
6PORT ULINK
Gambar 2.1 Skema pemancar trans TV stasiun Semarang
2.2.1 Pemancar NEC type PCU – 1120SSP/1 Pada garis besarnya pemancar NEC type PCU – 1120SSP/1 dibagi menjadi dua bagian besar. Yang pertama adalah dua EXCITER yang sama, yaitu EXCITER A dan EXCITER B yang dioperasikan secara bergantian, dimana pada blok ini sinyal Video dan Audio diperbaiki kualitasnya kemudian dimodulasi pada tingkat IF, setelah itu sinyal Video dan Audio di-mixing sampai pada frekuensi Channel yang diinginkan. Bagian kedua adalah Penguat daya atau TRPA unit. Pada unit ini sinyal yang telah dimodulasi pada frekuensi Channel dikuatkan sampai dengan daya yang diinginkan. Barulah setelah melalui kedua proses tersebut sinyal dipancarkan melalui antena. Sistem pada pemancar jenis solid state ini menggunakan pendingin udara (air cooling) dengan bantuan sebuah blower. 2.2.2 Exciter NEC PCU-1120SSP/1 mempunyai dua EXCITER yang sama, yaitu EXCITER A dan EXCITER B yang dioperasikan secara bergantian dimana pada blok ini sinyal video dan audio diperbaiki kualitasnya kemudian dimodulasi pada tingkat IF setelah itu sinyal video dan audio di-mixing sampai pada frekuensi channel yang diinginkan. HPB-3090 UHF TV Exciter Chassis tersusun oleh beberapa blok. 2.2.3 Penguat Daya (TRPA) Bagian yang kedua adalah Penguat Daya atau TRPA unit. Pada unit ini sinyal yang telah dimodulasi pada frekuensi channel dikuatkan sampai dengan daya yang diinginkan. Penguat Daya yang digunakan adalah V1000GUII, yang merupakan penguat daya transistor RF Wideband. Output maksimum untuk visual dapat mencapai 1000W. Penguatan pada unit ini dapat mencapai 53dB tergantung dari input yang diberikan. Untuk penguat aural, output maksimumnya mencapai
600W. Penguatan pada unit ini mencapai 51dB. Sistem pada pemancar jenis solid state ini menggunakan pendingin udara (air cooling) dengan bantuan sebuah blower. 3.
Penguat Daya TRPA ( Transistor Power Amplifier) V1000GUII Pada Stasiun Relay Trans TV Semarang 3.1 Spesifikasi Umum Pada Tx NEC terdapat bagian penguat daya berbasis transistor yang disebut TRPA dengan chasis nomor V1000GUII. TRPA adalah sebuah penguat daya yang terpabrikasi secara fisik dalam bentuk blok-blok panel. Untuk penguatan daya sinyal visual, digunakan 24 blok panel dengan puncak daya output mencapai ±1000 Watt. Sedangkan penguatan daya sinyal aural digunakan 4 blok panel dengan puncak daya output ±600 Watt. Sehingga diperoleh total daya output sebesar 20kW untuk sinyal visual dan 1,1 kW untuk sinyal aural (dihitung berdasarkan konfigurasi tertentu). Rangkaian TRPA ini disuplai oleh tegangan DC sebesar 24-30V.
Gambar 3.1 Blok-blok TRPA V1000GUII
Tabel 3.1 Spesifikasi Umum Tx NEC TRPA V1000GUII PARAMETER 1. Rangkaian Jumlah Transistor Jumlah tahap penguatan 2. Konfigurasi Luar Dimensi Berat Konektor input Konektor output System pendinginan 3. Proteksi Proteksi input lebih Proteksi suhu Proteksi beban 4. Penguatan Keluaran daya RF Masukan daya RF Penguatan
DESKRIPSI 16 14 710 mm x 100mm x 410 mm 10 Kg BNC-J, depan WX-20D plug-in, belakang Hybrid cooling +10 dB Suhu rata-rata tiap bagian: 85 ˚C Automatic switch off pada suhu 85 ˚C Pada operasi tak normal saat rangkaian terbuka ataupun short circuit
Sinyal visual : 1000 W Sinyal aural : 600 W Konsumsi daya 5 mW (Aural / Daerah saluran Visual) frekuensi Sinyal visual : 53 Respon frekuensi dB Sinyal aural : 51 dB +24 s.d +30 V Nominal : 30 V/ 85 A (1 set catu daya untuk satu blok TR PA) 1900 W Khusus satu gelombang antara 470-860 Mhz 0,5 dB
3.2 Panel-panel Pada TRPA V1000GUII 3.2.1 Panel Depan 1. D501-D150, LED indikasi kesalahan Indikasi adanya kesalahan akan berwarna “merah”, sedangkan kondisi normal berwarna “hijau”. 2. J4, monitor terminal output BNC – J. 3. J1, terminal input BNC –J. 4. VR 308, sebuah VR pada drive PA2 IDLE mengontrol arus iddle, yaitu arus yang ada pada keluaran saat tidak ada masukan atau sering disebut arus yang tidak diperlukan. Pada pengaturan ini, yakinlah untuk menggunakan sebuah check meter atau EL Display, sehingga arus yang melewati drive PA2 tidak lebih dari 3A ketika tidak ada sinyal yang diumpankan. 5. VR 307, variabel Resistor untuk pengaturan kesalahan output yang digunakan juga untuk mengeset level pendeteksian untuk sirkuit pendeteksian output. 6. VR 305, variabel resistor untuk pengaturan level. 7. VR 306, variabel resistor untuk pengaturan fasa. 8. VR 309, variabel resistor yang digunakan untuk pengaturan sensivitas. 3.2.2 Panel Belakang 9. J2, terminal output, WX-20 D, tipe plug in 10. J3, pengendali dan terminal input DC
Catu daya
Gambar 3.2 Panel depan dan belakang pada TRPA V1000GUII
3.2.3 Panel Samping 1. VR 301, variabel resistor untuk pengaturan level sama seperti VR 305 tetapi memiliki perbedaan range/gain yaitu untuk VR 301 antara +8 dB sampai -8dB. 2. VR 310, variabel resistor untuk pengatur korektor PM 3. VR 311, variabel resistor untuk pengaturan level 4. VR 302, variabel resistor untuk pembatas RF 5. VR 303, variabel resistor untuk pengaturan Drive PA1 IDDLE 6. VR 413, variabel resistor untuk pengaturan sensivitas pemantulan, ketika mengecek pemantulan menggunakan check meter / El Display, hal ini untuk mengatur sensivitas meter. 7. VR 412, variabel resistor untuk pengaturan sensivitas output. Ketika mengecek output menggunakan check meter / El Display digunakan untuk mengatur sensivitas. 8. VR 501, variabel resistor untuk pengaturan kesalahan refleksi, diguakan untuk mengeset level pendeteksian pada sirkuit pendeteksi refleksi. 9. VR 404, variabel resistor untuk pembatasan IDDLE 10.VR 403, variabel resistor untuk APL Offset 11.VR 401, variabel resistor untuk pengaturan koreksi APL 12.ATT 402, variabel attenuator untuk pengaturan level input sirkuit kesalahan refleksi 13.ATT 401, variabel attenuator untuk pengaturan level input sirkuit kesalahan output. Untuk komponen VR 310, VR 311, VR 303, VR 403, VR 401, VR 402, ATT 401 tidak diperkenankan melakukan perubahan.
Gambar 3.3 Panel samping TRPA V1000GUII
3.3Prinsip Kerja TRPA V1000GUII Penguatan daya pada TRPA dibagi menjadi tiga tingkat yaitu Drive PA1, Drive PA2, dan Final PA. Board Drive PA1 Sinyal visual yang dikirimkan keluar dari exciter masuk ke dalam board melalui terminal J1 pada panel depan, sinyal visual ini setelah melewati attenuator pada pengatur fasa pada rangkaian kopling 3dB masing-masing CPL 301 dan CPL 302, sinyal visual ini dikuatkan rangkaian penguat IC 307 (IC µPC1678G). Saat pemancaran ulang sinyal transmisi melalui gelombang radio akan terjadi pergeseran fasa saat diterima pada pesawat televisi pada tingkat konsumen, dimana pergeseran fasa ini khususnya terjadi pada sinyal-sinyal visual. Untuk mengatasi hal tersebut maka dilakukan antisipasi dengan menggeser fasa yang dilakukan oleh pengatur fasa dengan nilai pergeseran berlawanan dengan nilai pergeseran yang diperkirakan terjadi. Akibatnya, pada pesawat televisi konsumen tidak terjadi pergeseran fasa. Kemudian setelah melewati pengaturan fasa, sinyal lewat melalui PM corrector. PM corrector mengkompensasi distorsi non-linier terutama pada puncak sinyal visual termodulasi amplitudo negative, secara spesifik IC PM ini berpengaruh pada tahap akhir penguat daya. Kemudian sinyal visual dikuatkan dengan penguat IC 301 (HIC CA4800), kemudian lewat melalui RF limiter dan dikuatkan kembali pada tahap berikutnya oleh dua penguat TR 301 dan TR 302 (2SC3500 dan 2SK2396). Radio Frekuensi (RF) limiter digunakan untuk mengatasi lebar pita sinyal yang berkaitan dengan lebar penguatan dari TRPA. Sumber daya untuk board ini disuplai oleh board sirkuit alarm melalui board PA 2. Sinyal audio diproses dengan cara yang sama saat unit tersebut digunakan sebagai penguat audio. Board Drive PA2 Board Drive PA 2 dan Final PA merupakan penguat kelas AB push-pull. Sinyal visual yang dikirimkan keluar dari board drive PA1 dan menuju ke sebuah kompling hybrid 3 dB 90’, sinyal tersebut adalah sinyal yang terbagi oleh kopling hybrid 3 dB 90’ dan kemudian dilewatkan ke transformer. Sinyal tersebut dikuatkan oleh transistor TR 201 dan
TR 202 ( dua transistor 2SK2396). Sinyal yang disela dikuatkan dan dikombinasikan dengan sinyal kopling 3 dB 90’. Kemudian sinyal visual yang telah dikombinasikan didistribusikan melalui tiga output dengan pembagi tiga jalur dan kemudian diaplikasikan menuju pembagi dua jalur pada board akhir PA. Sumber daya board disuplai board sirkuit alarm. Sinyal aural diproses dengan cara yang sama saat unit digunakan sebagai penguat audio. Board Final PA Sinyal visual yang digunakan keluar pembagi dua jalur diteruskan oleh kopling hybrid 3 dB 90’. Setelah dilakukan penguatan, prosesnya sama seperti drive PA2 dengan kopler tercetak dan dalam transformer sinyal yang telah dikuatkan TR101a dan TR102a ( dua transistor 2SK2396) diteruskan ke isolator W1. Sumber daya board di suplai oleh board sirkuit akhir. Sinyal aural diproses dengan cara yang sama saat unit digunakan sebagai penguat audio. 4. Penutup 4.1 Kesimpulan 1. Dalam proses pemancaran siaran pada stasiun televisi, dibutuhkan stasiun relay, agar siaran dapat menjangkau daerahdaerah yang jauh dr stasiun pusat. 2. Sinyal yang diterima di stasiun relay dikuatkan dengan Transistor Power Amplifier (TRPA) agar bisa dipancarkan kembali dengan coverage area yang luas. 3. Pada Stasiun Relay Trans TV Semarang digunakan TRPA dengan nomer chasis V1000GUII dan V600GUII yang disuplai oleh tegangan DC sebesar 24 – 30 V. 4. TRPA V1000GUII digunakan untuk menguatkan sinyal video terdiri dari 4 blok berisi 24 panel (masing-masing blok berisi 6 panel) dengan penguatan daya yang dihasilkan mencapai 1000 W. 5. TRPA V600GUII digunakan untuk menguatkan sinyal audio terdiri dari 1 blok berisi 4 panel dengan penguatan mencapai 600 W. 6. Konfigurasi TRPA memungkinkan terjadinya pengkompensasian beban oleh TRPA lain dalam satu blok jika terdapat sebuah TRPA yang mengalami penurunan kinerja.
7. 8.
9.
Metering TRPA dilakukan 2 jam dan 4 jam sekali untuk mengetahui kinerja alat dan kualitas sinyal yang dilakukan. Maintenance TRPA dilakukan 3 bulan sekali ata ketika air pressure menunjukkan level 1,4 psi atau suhu TRPA rata-rata telah berada di atas 65˚ (pilih mana yang tercapai lebih dahulu). Stasiun Relay Trans TV Semarang memancarkan sinyal yang dapat diterima oleh konsumen sampai radius 60 km dengan coverage area mencakup kota Semarang, kabupaten Semarang, hingga kota Pekalongan dan kabupaten Pekalongan.
4.2 Saran 1. Perlu dibuat aplikasi yang dapat membantu proses metering TRPA yang dilakukan secara manual agar dapat dilakukan secara komputerisasi 2. Pengontrolan sistem pendingin perlu dijaga mengingat suhu pada ruangan Transmitter harus berada pada suhu rendah. 3. Diperlukan adanya referensi tentang datadata khusus tentang penguat daya. Guna kepentingan pendidikan dan pelatihan, sehingga tidak terjadi kesulitan dalam pemahaman cara kerja penguat daya tersebut.
DAFTAR PUSTAKA 1. Dennis, Rooddy & John Coolen, Electronic Communication, Fourth Edition, Prentice Hall Inc,1995 2. Freeman, Roger L, Telecomunication System Engineering, John Willey & Sons Inc, 1996 3. Gary M Miller, Modern Communication, Fourth Edition, Prentice Hall Inc,1993 4. ................, PCU-1120SSP/1 20 KW UHF TV TRANSMITTER Instruction Manual Vol.I, NEC Corporation Tokyo Japan PCU-1120SSP/1 20 KW 5. .................., UHF TV TRANSMITTER Instruction Manual Vol.II, NEC Corporation Tokyo Japan
Biodata Penulis Andri Wardita (L2F008008) dilahirkan di Bengkulu, 1 Agustus 1990. Penulis telah menempuh pendidikan di SD St Aloysius Semarang, SMPN 21 Semarang, SMA Kolese Loyola Semarang, dan saat ini menjalani studi di S1 Teknik Elektro Undip Semester 7 konsentrasi Elektronika Telekomunikasi.
Mengetahui dan Mengesahkan, Dosen Pembimbing
Yuli Christiyono, ST, MT NIP 196807111997021001
