5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Scrambler (encode) dan Descrambler (decode)

Teknik pengacakan suara telah banyak dipakai dalam bidang telekomunikasi.

Teknik pengacakan suara ada secara digital dan secara analog. Pengacakan suara

secara analog masih banyak dipakai walaupun sistim encode digital (digital

encoding) relatif mudah dibuat dan memberikan jaminan keamanan yang lebih

tinggi. Hal ini disebabkan data audio yang dijadikan digital memerlukan lebar

jalur yang jauh lebih besar daripada sumber sinyal analognya. Dengan demikian,

jika tersedia lebar jalur yang terbatas untuk menyalurkan sinyal audio-misalnya 3

KHz untuk percakapan dan 15 KHz untuk sinyal musik-enkode digital tidak

cocok dipakai. Cara lain yang memakai lebar jalur yang sesuai harus dipakai

untuk menyalurkannya.

2.1.1. Prinsip Encode

Sistim enkode yang semuanya analog mengubah sinyal audio menjadi tidak dapat

dimengerti sama sekali dengan menggeserkan keseluruhan spektrum frekwensi

antara 50 Hz sampai sekitar 10 KHz sejauh 1-2 KHz dalam kanal yang ada. Jika

penggeserannya sejauh 1 KHz , sumber sinyal 50 Hz akan tergeser ke 1050 Hz

dan sinyal 10 KHz menjadi 11 KHz. Dalam sistim ini. jangkah frekwensi dibawah

frekwensi 1050 Hz menjadi kosong setelah encode. Operasi penggeseran mi

diperlihatkan pada gambar 2. la. Gambar 2.1b memperlihatkan versi enkode

lainnya, dimana frekwensi audio kemudian dicerminkan pada frekwensi tertentu.

Kedua sistim enkode ini menghasilkan sinyal audio yang sama sekali tidak dapat

dimengerti. Hanya jeda, tekanan, dan alunan suara saja yang dapat diikuti.

6

Gambar 2. 1 a. Prinsip penggeseran spektrum.

b. Prinsip pembalikan spektrum.

Kedua sistim enkode pada gambar 2.1 memiliki kelebihan dan kekurangannya

masing-masing. Sistim pada gambar 2.1b mudah dipraktekkan pada pemancar

dan penerimanya. Namun, jika diterapkan pada saluran komunikasi FM,

bandingan sinyal terhadap desah (S/N) dipenerima menjadi buruk karena sinyal

audio yang tergeser ini memiliki komponen frekwensi tinggi yang lebih banyak

dibandingkan sumber asalnya. Kebalikannya, jika dipakai sistim pada gambar

2.la , spektrum informasi ini dibawa oleh bagian bawah spektrum sehingga tidak

terjadi penurunan S/N. Sistim yang spektrumnya diperlihatkan pada gambar 2.la menghasilkan sinyal

keluaran yang teracak dan tidak mudah diterjemahkan kembali. Penggeseran

7

spektrum audio dapat dilakukan dengan cara-cara yang diambil dan teknik radio

dalam pembangkitan dan demodulasi sinyal SSB.

Dua sistim pertama didasarkan pada tapis jalur sempit Cara ini banyak dipakai

dan tidak menimbulkan masalah dengan frekwensi audio komunikasi yang

membentang dari 300 Hz sampai 3,4 KHz saja (percakapan).

Pemancaran musik melalui saluran komunikasi yang menggunakan pergeseran

spectrum memiliki lebih banyak masalah dibandingkan sinyal percakapan. ini

dikarenakan spektrum frekwensi yang hams digarap tanpa menghasilkan cacat

menjadi jauh lebih lebar. Untuk hal ini, kita akan membahas sistim enkode yang

dipakai pada alat pengacakan suara menggunakan "metoda ketiga" yang telah

lama dikenal dalam dunia amatir radio.

2.1.1.1 Metode Ketiga

Cara ketiga ini untuk memperoleh modulasi SSB dengan sederhana

dinamakan juga metode ketiga. Metode ini dirintis oleh D.K Weaver, dan

dikembangkan pada tahun-tahun 1950-an. Cara ini mirip dengan metode

penggeseran-fasa, dalam hal kenyataan bahwa sinyal audio dimodulasikan dulu

pada suatu sub-pembawa (sub-carrier) audio. Sistim ini diperlihatkan pada

gambar 2.2. Modulator-modulator 1 dan 2 bekerja untuk mengkombinasikan

sinyal audio dengan sub-pembawa audio, sehingga keluaran modulator 1

mengandung jalur sisi atas dan bawah, yang keduanya tergeser fasanya sebesar 90

derajat, sedangkan keluaran modulator ke 2 mengandung jalurisasi atas dan

bawah yang tidak tergeser. Jalurisasi-jalurisasi atas dari keduanya dihilangkan

oleh filter-filter low pass yang memotong pada frekwensi sub-pembawa fo.

Sinyal-sinyal ini kemudian di masukkan ke modulator ke 3 dan 4, yang didorong

berturut-turut oleh frekwensi pembawa RF langsung, dan frekwensi pembawa RF

yang digeser fasanya 90 derajat.

8

Keluaran dari modulator ke 3 mengandung suatu kelompok jalursisi

(fc+fo-fm) yang digeser dengan +90 derajat dan suatu kelompok jalurisasi kedua

(fc-fo+fm) yang digeser dengan -90 derajat. Modulator 4 menghasilkan

(fc+fo-fm) yang digeser dengan +90 derajat, yang adalah sefasa dengan

komponen pertama dari modulator 3 dan dapat dijumlahkan langsung dengannya;

modulator yang sama juga menghasilkan (fc-fo+fm) yang digeser dengan +90

derajat, yang adalah berselisih fasa 180 derajat, dengan komponen yang sesuai

dari modulator 3, sehingga akan saling menghapus. Keluaran yang diperoleh dan

rangkaian penjumlah adalah komponen (fc+fo-fm) (dimana pergeseran fasa, 90

derajat diabaikan), Yang sesuai dengan jalursisi bawah dan fin pada frekwensi

pembawa (fc+fo). Jalur sisi yang lain dan pembawa sudah dihapus.

Jika masukan-masukan pembawa ke modulator 3 dan 4 saling ditukarkan,

keluarannya adalah jalursisi atas pada frekwensi pembawa (fc-fo) . Perlu dicatat

bahwa sub pembawa audio dapat ditempatkan ditengah-tengah daerah frekwensi

modulasi. Jika ini dilakukan, frekwensi modulasi dapat lebih besar daripada fo

dan setengah dan jalursisi bawah dan modulator-modulator (1 dan 2) akan terlipat

didalam daerah nol (0) sampai fo dan dicampur dengan setengah yang lain dari

jalursisi. Ini tidak akan berakibat apa-apa karena modulator-modulator akhir

(3 dan 4) bekerja dengan cara sedemikian sehingga frekwensi-frekwensi jalursisi

yang ditimbulkan olehnya adalah sehiruhnya pada satu sisi saja dari pembawa

(fc + fo).

9

Gambar 2. 2. "Metode Ketiga" pembangkitan sinyal SSBSC.

2.1.2. Prinsip Decode

Proses penerjemahan kembali (decoding) yang diperlukan untuk

mengembalikan sinyal kespektrum asalnya dapat dibagi menjadi sejumlah operasi

seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.3.

Modulator Balans 1

LPF Audio

Modolatur Balans 3

Penggeser Fasa 90 0

Osilator pembawa audio

Modolatur Balans 2

LPF Audio

Osilator Pembawa kristal

Penggeser Fasa 90 0

Modolatur Balans 4

Rangkaian Penjumlah

10

Gambar 2.3. Perkalian dengan dua fasa terkunci, penapisan dan Penekanan jalur

samping merupakan fungsi-fungsi utama yang menjadi bagian

proses dekode.

Seperti terlihat pada gambar 2.3a, fungsi dekoder yang pertama adalah

membatasi lebar jalur sinyal yang tersandi, misalnya untuk jangkah frekwensi

500 Hz sampai 10 KHz. Lereng tapis diujung alas spektrum berfungsi untuk

mencegah dihasilkannya intermodulasi pada proses dekode, sedangkan tapis lulus

atas mencegah siulan antara 1 KHz dan 2 KHz akibat komponen frekwensi

rendah yang mungkin terambil kesaluran.

Pada bagian 2.1.1.1 telah dicatat bahwa bila suatu sinyal SSB dikalikan

dengan suatu sinyal pembawa serempak, hasilnya akan mengandung sinyal

modulasi asli. Dalam praktek, demodulasi diperoleh dengan menggunakan salah

satu dari detektor hasil kali atau rangkaian-rangkaian modulator balans yang

ditambah dengan filter-filter jalursisi dengan cutoff tajam untuk memilih jalursisi

11

yang dikehendaki dari sinyal-sinyal yang diterima, dimana rangkaian enkode dan

dekode indentik hanya berbeda komponen- komponen pasifnya saja.

2.2. Filter

Filter atau tapis dalam sistim elektronika telekomunikasi dirancang untuk

melewatkan suatu pita frekwensi tertentu dan meredam semua frekwensi diluar

pita tersebut.

Daerah frekweasi yang dilewatkan disebut band pass (pita lewat) dan daerah

frekwensi yang diredam disebut stop band.

Bila komponen penyusunnya merupakan komponen pasif seperti resistor,

kapasitor dan induktor maka filter tersebut disebut filter pasif. Dan bila filter

disusun oleh komponen aktif seperti transistor, 1C, dioda serta filter beberapa

komponen aktif lainnya maka filter ini disebut filter aktif. Berdasarkan sifat-sifat

filter maka filter dibagi dalam beberapa jenis :

2.2.1. Filter Low Pass (LPF)

Rangkaian filter ini berfungsi melewatkan frekwensi dibawah frekwensi

tertentu (frekwensi rendah) dan meredam semua frekwensi yang berada diatas

frekwensi tertentu (frekwensi tinggi). Seperti gambar dibawah ini :

Gambar 2.4. Bentuk Kurva LPF

12

Tapis lulus bawah LPF dasar diperlihatkan pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.5. tapis lulus bawah dasar

Konfigurasi rangkaian adalah sebuah pengikut tegangan. Resistor R dan C

pada masukan tak membalik membentuk pembagi tegangan. Bila frekwensi Vin

dibawah fcl maka kapasitor C besar sehingga sebagian besar Vin yang besar,

Vout juga besar. Penguat tahapan akan maksimum pada frekwensi-fiekwensi

yang lebih rendah, bila frekwensi Yin dibumikan. Dengan Vin yang kecil maka

Vout juga kecal. Jadi sekali lagi penguat frekwensi -frekwensi yang lebih tinggi.

2.2.2 High Pass Filter (HPF)

Tapis lulus atas HPF menampilkan fungsi kebalikan tapis lulus bawah (LPF).

Tapis akan meredam semua frekwensi dibawah frekwensi sumbat (fc) dan

melewatkan frekwensi diatas fc. Gambar dibawah ini menunjukan kurfa

tanggapan frekwensi HPF.

Gambar 2.6. Tapis lulus atas.

13

2.2.3 BPF (Band Pass Filter)

Tapis ini akan melewatkan frekwensi-frekwensi dalam daerah tertentu dan

menolak frekwensi-frekwensi lainnya. Karakteristik dari BPF dapat dilihat pada

gambar dibawah ini.

Gambar 2.7. Karakteristik ideal BPF

2.2.4. Band Stop Filter (BSF)

BSF merupakan filter yang mencegah semua frekwensi yang berada pada

daerah tertentu dan mengizinkan frekwensi yang berada diluar frekwensi-

frekwensi tersebut untuk melewati rangkaian yang diinginkan.

Gambar 2.8. Karakteristik ideal BSF

14

2.3. Penguat

Penguat dapat dijelaskan sebagai suatu blok dengan pasangan terminal

masukan dan pasangan terminal keluaran beban dan hubungan untuk memberikan

daya listrik pada penguat.

Sinyal yang dikeluarkan dapat berupa tegangan bolak-balik atau searah. Blok

diagram dan penguat tersebut dilihat seperti gambar dibawah ini :

Gambar 2.9. Blok diagram penguat

Dimana :

Vs : Sinyal masukan

Is : Arus masukan.

Vi : Tegangan masukan penguat

Vo : Tegangan keluaran penguat

Rs : Resistansi dalam sumber

Ri : Resistansi masukan penguatan

Lo : Arus keluaran penguat

Rx : Resistansi beban

Ro : Resistansi keluaran

Vcc : Tegangan sumber

Idc : Arus sumber

15

Besarnya penguatan arus adalah :

Penguatan tegangan:

Penguatan daya:

2.3.1. Penguat Op-Amp

Penguat operasional atau Op-amp adalah rangkaian elektronik yang dirancang

dan dikemas secara khusus sehingga dengan komponen luar sedikit saja dipakai

untuk berbagai keperluan.

Op-amp adalah singkatan dad operational amplifier atau penguat operasi,

yang merupakan sederetan susunan pada rangkaian terpadu (1C), Yang

menggunakan rangkaian umpan balik luar untuk kontrol responnya, dan mampu

memperkuat sinyal masukannya.

Karakteristik dan op-amp adalah:

1. Impedansi masukan sangat tinggi, sehingga arus masukan dapat diabaikan.

2. Penguatan loop terbuka amat tinggi.

3. Impedansi amat rendah, sehingga keluaran penguat tidak terpengaruh oleh

pembebanan.

Io

IsAi =

Vo

ViAv =

Vo

Vi Is AP = Po / Pi =

16

Simbol op-amp dilambangkan dengan segi-tiga yang mempunyai dua input

yaitu membalik kenyataan dengan tanda minus (-) dan input tak membalik dengan

tanda plus (+), keduanya mempunyai satu output.

Gambar 2.10. Simbol skema op-amp.

2.3.1.1. Penguat Op-amp Membalik (Non-inverting)

Sebuah penguat menerima arus atau tegangan kecil pada masukan dan

membangkitkan arus atau tegangan yang lebih besar pada output (keluaran).

Penguat op-amp memiliki penguatan yang relatif linier, keluarannya dikendalikan

sebagai fungsi dari pada masukan. Penguat membalik op-amp dasar diperlihatkan

pada gambar dibawah ini:

Gambar2. 11. Penguat membalik.

Penguatan tegangan rangkaian ditentukan menurut :

Vout

VinAv =

17

Sementara faktor penguatan dalam modus loop tertutup untuk penguat pembalik dinyatakan dalam:

Tegangan keluaran diperoleh dengan jalan mengalikan tegangan masukan yang

diketahui dengan faktor penguatan.

Vout = ( AV. Vin )

atau,

2.3.1.2 Penguat tak membalik (Inverting)

Op-amp dapat dipakai sebagai peoguat tak mftimbalik sebagaimana terlihat

pada gambar dibawah ini:

Gambar 2. 12. Penguat tak membalik.

Dalam konfigurasi rangkaian ini umpan balik digunakan untuk mengatur

penguatan tetap diberikan pada masukan membalik, tapi Vin diberikan pada

masukan tak membalik Tegangan keluaran sefasa dengan tegangan masukan

untuk rangkaian ini. Maka rumus untuk penguatan adalah:

Rf

RinAv =

Rf . Vinput

RinVout =

Rf

Rin Av = 1 +

18

akhirnya tegangan keluaran dapat dihitung dengan perencanaan :

2.3.1.3. Penguat Penyangga

Penguat penyangga disebut juga sebagai buffer. Penyangga elektronik adalah

suatu rangkaian yang mengambil isyarat dari piranti keluaran yang peka dengan

impedansi tinggi lalu mengirimkannya kembali ke beban yang relatif berat.

Penyangga mempunyai penguatan hampir satu dan impedansi masukannya sangat

tinggi, sehingga penyangga ini hanya menyajikan beban dengan kepada rangkaian

peka impedansi. Keluarannya haruslah sangat rendah, sehingga dapat

menggerakkan beban resistansi rendah tersebut. Penyangga kadang-kadang juga disebut rangkaian pengikut sumber dan

pengikut penguat satu, penguat penyangga atau penguat isolasi yang

menggunakan penguat operasional. Semuanya merupakan contoh yang baik

tentang rangkaian penyangga.

Gambar2. 13. Penguat penyangga

Rangkaian penguat penyangga diperhatikan pada gambar diatas dimana

tegangan masukannya, Vin dihubungkan langsung kemasukan positif, karena

tegangan antara terminal positif dan terminal negatif dapat dianggap nol.

Maka:

Vout = Vin

Rf

Rin Vout = Vin . 1 +

19

Sehingga tegangan keluarannya menyamai tangan masukan , karena sesuai

dengan nama rangkaian tersebut. Tegangan keluarannya mengikuti tegangan

masukan atau sumbernya. Gain tegangannya adalah satu (1). Seperti diperlihatkan

pada rumus berikut ini:

karena RF = 0 maka Av = 1

2.3.1.4. Karakteristik dan Parameter Op-Amp

1. Impedansi Masukan

Idealnya, impedansi masukan op-amp adalah tak berhingga, namun dalam

kenyataannya hanya mencapai 1 M ohm atau lebih. Beberapa op-amp khususnya

ada yang memiliki impedansi masukan 100 M ohm, kian tinggi impedansi

masukan, kian baik penampilan op-amp tersebut Pada frekwensi-frekwensi tinggi

kapasitansi masukan op-amp banyak berpengaruh. Biasanya kapasitansi ini

kurang dari 2 pF, bila sebuah terminal masukan op-amp dikebumikan.

2. Impedansi keluaran

Idealnya, impedansi keluaran adalah nol (0). Kenyataannya, berbeda untuk

setiap op-amp. Impedansi keluaran bervariasi antara 25 ohm sampai ribuan ohm

untuk kebanyakan pemakaian. Sehingga op-amp berfungsi sebagai sumber

tegangan dilewati arus dari berbagai macam beban. Dengan impedansi masukan

yang tinggi dan impedansi keluaran yang rendah, op-amp akan berperan sebagai

piranti penyesuaian impedansi.

Vout

Vin Av = 1 =

Rf

Rin Av = 1 +

20

3. Arus bias masukan

Secara teoritis impedansi masukan tak berhingga besarnya, sehingga

seharusnya tak ada arus masukkan. Namun dalam praktek akan ada sedikit arus

masukan, pada khususnya dalam ordo pikoampere sampai mikroampere. Harga

rata-rata kedua arus ini dapat menggoyahkan kestabilan op-amp, sehingga

mempengaruhi keluaran. Pada umumnya kian rendah arus bias masukan, kian

rendah pula kestabilannya.

4. Tegangan onset keluaran

Tegangan offset keluaran (tegangan kesalahan) disebabkan oleh arus bias

masukan. Bila kedua masukan sama besar, keluaran op-amp akan nol (0) volt.

Namun jarang ditemukan kejadian seperti mi, sehingga pada keluarannya akan

ada sedikit tegangan. Keadaan seperti ini dapat diatasi dengan teknik penolan

offset, masukan.

5. Arus offset masukan

Kedua anis masukan seharusnya sama besar sehingga tegangan keluaran nol.

Tapi hal tersebut tidak mungkin, karena itu ham ditambahkan arus offset masukan

untuk menjaga supaya keluaran tetap nol (0) volt. Dengan perkataan lain, untuk

memperoleh sebuah masukan mungkin menarik arus lebih besar dan pada lainnya.

Arus offset dapat mencapai 20 mA.

2.4. Osilator

Sistim-sistim telekomunikasi elektronika tidak akan dapat bekerja tanpa

adanya sumber gelombang listrik sinusoida. Osilator mengubah tegangan dc

menjadi tegangan ac.

21

2.4.1. Prinsip dasar osilator

Osilator adalah suatu alat yang merupakan elemen-elemen aktif dan pasif

untuk menghasilkan bentuk gelombang sinusoidal atau bentuk gelombang

periodik lainnya. Suatu osilator memberikan tegangan keluaran dari suatu bentuk

gelombang yang diketahui tanpa penggunaan sinyal masukan dari luar osilator.

Osilator mengubah daya anis searah (dc) dari catu daya menjadi daya arus

bolak-balik (ac) dalam beban. Jadi dalam osilator tidak ada sinyal yang diterima

dari luar. Sinyal awal untuk menyulut (trigger), osilasi biasanya diberikan oleh

tegangan derau. Tegangan derau muncul sewaktu catu daya dihidupkan, karena

spektrum frekwensi derau sangat lebar. Osilator selalu memiliki tegangan

komponen pada frekwensi yang benar untuk bekerjanya osilator.

2.4.2. Jenis-jenis osilator

Osilator dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara tergantung kepada bentuk

gelombang yang dibangkitkan . Osilator dapat dibagi menjadi dua katagori, yaitu

osilator sinusoida atau osilator harmoilik dan osilator relaksasi. Osilatar sinusoidal menghasilkan bentuk gelombang sinusoda atau mendekati

simisoida pada frekwensi tertentu. Sedangkan osilator relaksasi menghasilkan

bentuk gelombang bukan sinusoida seperti segi empat dan gelombang gigi

gergaji. Berikut mi ada beberapa jenis osilator hannomk / osilator sinusoida yang

sering digunakan.

1. Osilatar LC elektronik.

2. Osilator Hertley.

3. Osilator colpitts.

4. Osilator Amstrong.

5. Osilatar Gandengan elektron.

6. Osilator Kristal

22

Semua mi adalah jenis-jenis osilator yang sering digunakan dad sekian banyak

osilator yang tersedia dan pada pembicaraan kita disini terbatas pada jenis osilator

yang digunakan yaitu osilator kristal.

2.4.2.1. Osilator Kristal

Hampir semua peralatan komunikasi modem menggunakan osilator kristal

kuarsa karena osilator ini tidak akan bergeser (drift) lebih dan beberapa Hz dari

frekwensi dasarnya. suatu osilator frekwensi variabel atau osilator "terangsang

sendiri" (self-excited) dapat bergeser cukup besar. Suatu kristal kuarsa dapat berupa seperti pecahan kaca jendela tipis yang

berukuran 1/4 sampai dengan 1-inci persegi. Untuk menggunakannya sebagai

suatu osilator , maka kristal kuarsa harus dipotong dalam irisan yang tipis dan

halus. Jika sebuah kristal - kristal dipegang diantara dua plat logam yang datar

dan kedua plat tersebut ditekan bersama, maka akan timbul suatu ggl yang kecil

diantara kedua plat tersebut, seolah-olah kristal menjadi baterai pada saat itu. Bila

plat dilepas maka kristal kembali ke bentuk semula dan suatu ggl dengan polaritas

berlawanan akan timbul diantara kedua pelat. Dengan cara ini energi mekanik

ditambah menjadi energi listrik oleh kristal. Jika diberikan ggl dengan polaritas

berlawanan, kristal akan berubah bentuk dengan arah berlawanan. Dengan cara

ini energi listrik diubah menjadi energi mekanik oleh kristal. Kedua aksi yang

berbalikan pada kristal ini dikenal sebagai efek piezoelektrik. Jika kristal yang terletak pada diantara dua pelat logam dirangsang-kejut balik

dengan tekanan secara fisik maupun dengan muatan listrik, maka kristal tersebut

akan bergetar secara mekanik pada frekwensi alamnya dalam waktu singkat dan

pada saat yang sama menghasilkan ggl ac diantara kedua pelat Dimana peristiwa

ini menghasilkan ggl ac jauh lebih lama daripada rangkaian LC, karena kristal

mempunyai Q yang jauh lebih besar (rugi-rugi lebih kecil) dari pada rangkaian

LC.

23

Kegunaannya sebagai unsur pengatur frekwensi dalam rangkaian osilator akan

dibicarakan disini. Dengan hubungan semestinya, kristal dapat digunakan untuk

mengatur setiap osilator LC tala. Kristal dapat menghasilkan suatu keseluruhan

rangkaian tangki LC, atau dapat juga dipakai untuk menggantikan satu dari

reaktansi-reaktansi dalam sebuah rangkaian tangki. Rangkaian osilator kristal

Pierce akan melukiskan metoda ini, osilator fierce pada dasarnya sebuah osilator

Colpitts yang induktornya diganti dengan kristal. Rangkaiannya diberikan dalam

gambar .a , sedangkan rangkaian ekivalennya dalam gambar .b, dimana kristal

yang digunakan sudah diganti rangkaian ekivalennya. Frekwensi resonansi rangkaian ditentukan oleh resonansi sen dari rangkaian

yang terdiri dari Cl, C2, Cs dan Ls. LI, L2 keduanya adalah lebih jauh besar

daripada Ls, sehingga frekwensi resonansi hampir seluruhnya tergantung pada

nilai dari Cs. Kapasitansi masukan penguat dan C 1 ,C2, secara efektif sudah

menghilangkan artinya oleh Cs dan frekwensi resonansi adalah hampir sama

dengan nilai sen untuk kristal itu sendiri.

Perbandingan dari Xc2/Xc1 dari persamaan sebagai berikut:

Dan perolehan rantaian yang diperlukan ditentukan dengan cara yang sama.

Setiap energi yang diambil dari rangkaian untuk mendorong tingkat-tingkat

penguat berikutnya adalah ekivalen dengan penurunan Q dari kristal, dan

rangkaian-rangkaian pengandengan khusus hams digunakan untuk membuat

pengaruh pembebanan yang seminim mungkin.

Dalam rangkaian praktek, Sebuah rangkaian tangki tala pararel yang ditala

pada frekwensi yang dikehendaki ditempatkan pada rangkaian kolector, dan

tingkat berikutnya digandeng dengan transformator melalui tangki ini. Impedansi

X2

X1 Av (loop) = 1 < Avo

24

beban yang disajikan ke penguat dengan demikian dapat diperbesar hingga ke

nilai yang tidak akan banyak pengaruhnya terhadap Q kristal.

2.5. Penggeser Fasa

Sebuah rangkaian penggeser fasa ideal harus memancarkan suatu gelombang

tanpa mengubah amplitudonya tetapi mengubah sudut fasanya sebesar yang

ditetapkan sebelumnya. Misalkan, suatu gelombang sinus Ei dengan frekwensi

1 KHz dan harga puncak sebesar 1 volt merupakan masukan - masukan dari

penggeser fasa dalam gambar .a . Keluaran Vo mempunyai frekwensi dengan

amplituda yang sama tetapi meninggalkan Ei sebesar 90 derajat sesudah Ei

bergerak melewati 0 V. Secara matematis, Vout dapat dinyatakan oleh:

Vout = Ei - 90°

sebagai pernyataan umum bentuk tegangan keluaran dan rangkaian fasa filter

dalam gambar.a.

Vout = Ei - 90°

dimana 0 adalah sudut fasa dan akan bisa didapatkan dan persamaan:

0=2arctan2f

Gambar2. 14. a. Sinyal pada pengali

b. Rangkaian penggeser fasa.

25

Rangkaian penggeser fasa diperlihatkan pada gambar diatas. Dan gambar dapat

kita ketahui untuk mendapatkan sebuah rangkaian penggeser fasa yang benar dan

bagus maka tahanan-tahanan R harus sama dengan setiap harga yang cocok mulai

dan 10 ohm sampai 220 Kohm bisa digunakan. Sudut fasa 0 derajat hanya

tergantung pada Rl, Cl dan frekwensi fdari Vin saja. hubungannya adalah:

0=2 arctan2f.Ri.Ci

Dimana nilai 0 dapat dinyatakan derajat, f dalam hertz, R1 dalam ohm dan C1

dalam farad. Persamaan diatas untuk mencari sudut pasa.

2.6. Catu Daya

Sebuah catu daya akan mengkonversikan tegangan input ac menjadi tegangan

keluaran dc.

Gambar 2. 15. blok diagram dari catu daya.

Komponen utama dari sebuah catu daya adalah penyearah. Penyearah ini

umumnya terbentuk dari satu atau lebih dioda silikon. Dioda akan menghantar

hanya jika diberikan tegangan bias maju (forward bias). Tegangan input ac yang

mempunyai polaritas positif dan negatif pada siklusnya dikonversikan ke dalam

bentuk tegangan dc dengan polaritas yang konstan (tetap). Pada dasarnya hanya

sebuah dioda yang dibutuhkan untuk merubah tegangan input ac menjadi

tegangan output dalam bentuk dc. Kapasitor-kapasitor filter juga dibutuhkan

untuk mengurangi riak (ripple) dari tegangan dc yang dihasilkan. Sebagai

26

tambahan untuk menjaga kestabilan tegangan keluaran dapat ditambah sebuah

penstabilan tegangan.

2.6.1. Penyearah

Rangkaian penyearah dapat dibagi menjadi tiga bagian, antara lain :

2.6.1.1. Penyearah Setengah Gelombang

Pada penyearah setengah gelombang yang ditunjukkan pada gambar. dibawah

ini merupakan penyearah dioda dari salah satu keluaran transformator. Siklus

kerjanya jika A berada dalam keadaan positif, maka dioda akan mendapat

tegangan maju, berarti arus mengalir melalui dioda menuju B. Sedangkan bila B

positif dioda mendapat tegangan mundur, jadi arus tidak akan mengalir melalui

dioada menuju B. Untuk mencari tegangan keluaran pada penyearah setengah gelombang ini

dapat digunakan rumus sebagai berikut:

Gambar 2.16. Rangkaian penyearah setengah gelombang.

Vp

u Vdc =

27

Gambar 2.17. Rangkaian penyearah setengah gelombang.

2.6.1.2. Penyearah Gelombang Penuh

Penyearah mi menggunakan dua buah dioda yang sejenis, seperti pada

gambar. Siklus kerjanya, jika Dl berada dalam keadaan positif yang berarti

mendapat tegangan maju (foward bias), sedangkan D2 mendapat tegangan

mundur (levers bias) dan sebaliknya. Untuk lebih jelasnya gelombang keluaran

pada penyearah gelombang penuh dapat dilihat pada gambar . Untuk mengetahui

besarnya tegangan keluaran dari penyearah gelombang penuh dapat dicari dengan

rumus berikut:

Gambar 2. 18. a. Rangkaian penyearah gelombang

b. Output penyearah gelombang penuh

28

2.6.1.3. Penyearah Jembatan

Jenis penyearah paling banyak digunakan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat

pada gambar .a. yang merupakan penyearah jembatan, sedangkan untuk output

dari penyearah jembatan mi dapat dilihat pada gambar .b.

Gambar 2. 19. a. Rangkaian penyearah jembatan.

b. Output penyearah jembatan.

Penyearah jembatan adalah merupakan cara menyearahkan yang paling

terkenal, karena ia menonjolkan puncak tegangan yang sama dengan penyearah

setengah gelombang dan mempunyai nilai rata-rata yang paling tinggi

dibandingkan pada penyearah gelombang penuh. Selama setengah siklus pertama dioda Dl dan D3 mengalami forward bias dan

dioda D2 dan D4 mengalami revers bias. Sehingga arus mengalir melalui dioda

Dl dan D3. Yang diperlihatkan pada gelombang pertama pada keluarannya. Pada

setengah siklus yang kedua dimana Dl dan D3 mengalami revers bias sedangkan

02 dan D4 mengalami forward bias sehingga arus mengalir melalui D2 dan D4,

hal ini akan diperlihatkan oleh gelombang kedua dan output gelombang

keluarannya. Kemudian keluaran gelombang yang sudah disearahkan dengan menginginkan

penyearah jembatan adalah tegangan dc yang berdenyut. Untuk merubah

tegangan dc yang berdenyut maka diberikan penapis agar tegangan yang keluar

tidak mengandung ripple dan mempunyai tegangan yang konstan.

29

2.7. Rangkaian Pengali (Mixer)

Suatu rangkaian yang dapat mengalikan dua bentuk gelombang analog,

banyak digunakan pada berbagai aplikasi frekwensi radio. Rangkaian ini

mempunyai berbagai nama yang berbeda tergantung dengan jenis aplikasinya

diantaranya adalah modulator pencampur, detektor sinkron atau detektor phasa.

Bentuk modulasi yang paling sederhana adalah modulasi amplitudo (AM). Pada

modulasi amplitude frekuensi pembawa divariasikan menurut sinyal pemodulasi

yang perubahannya lebih lambat. Sebuah pengali dapat melakukan pekerjaan ini.

Rangkaian ini juga digunakan sebagai pengendali penguatan yang bervariasi

(variabel gain control) dengan jalan memberikan tegangan dc pada salah satu

masukannya. Bila sinyal-sinyal yang dimasukan mempunyai frekwensi-frekwensi fl dan Q

maka sinyal keluaran mempunyai frekwensi-frekwensi fl + f2 dan fl - F2. Maka

bila sinyal yang berfrekwensi fO dicampur dengan suatu pita sinyal dekat

frekwensi nol (pita yang dibatasi oleh frekwensi maksimum f maks) akan

menghasilkan pita-pita frekwensi yang simetris disekitar fo yaitu antara f0 – f

maks dan fo + f maks.