BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISIS

Transkripsi

1 BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISIS 4.1 Tujuan Pengukuran dan Analisis Tujuan pengukuran dan analisis pada proyek akhir ini adalah untuk mengetahui karakteristik, level tegangan dan frekuensi dari suatu sinyal yang dihasilkan dari setiap blok rangkaian modulator PLC dengan teknik modulasi FSK ini. Pengukuran yang dilakukan meliputi : Pengukuran output modulator Pengukuran ouput coupler Tx 4.2 Metoda Pengukuran Metoda pengukuran yang dilakukan adalah dengan mengukur setiap blok rangkaian dengan memberi sinyal input yang berasal dari function generator, kemudian pada titik input dan output diukur dengan menggunakan osiloskop. Modulator Penguat Coupling Network Jala-Jala PLN 220v/50Hz Gambar 27. Set up pengukuran sistem 4.3 Peralatan yang Digunakan diantaranya : Dalam pengukuran proyek akhir ini, penulis menggunakan alat-alat 37

2 a. Multimeter Multimeter digunakan untuk mengukur besar tahanan, tegangan dan frekunsi pada titik-titik pengukuran yang telah ditentukan. b. Generator Sinyal Generator sinyal digunakan untuk memberikan sinyal pada input, baik sinyal sinusoidal, segitiga ataupun sinyal kotak. Alat ini juga dapat digunakan untuk membangkitkan modulasi AM, FM dan PM. c. Osiloskop Osiloskop digunakan untuk melihat sinyal yang terjadi pada titik pengukuran yang telah ditentukan, sehingga dapat diketahui amplitudo, frekuensi maupun perioda dari suatu sinyal yang diukur. d. Konektor Konektor digunakan untuk menghubungkan satu titik dengan titik lainnya. Adapun probe osiloskop yang digunakan untuk menghubungkan osiloskop dengan titik pengukuran dan alat-alat lainnya seperti generator sinyal. 4.4 Pengukuran dan Analisis Rangkaian Modulator FSK Pengukuran modulator bertujuan untuk mengetahui sinyal informasi yang berasal dari function generator yang berupa sinyal digital telah termodulasi pada output pada pin 2 XR2206. Set up pengukuran modulator FSK pada proyek akhir ini adalah sebagai berikut : Modulator Gambar 28. Set up pengukuran modulator FSK 1. Setup modulator menerima supply sebesar +12V. 2. Setup function generator dengan frekuensi 600 Hz (sesuai bit rate yang telah ditentukan) dengan amplitudo antara V(rms) sesuai dengan datasheet. Laporan Proyek Akhir Tahun

3 3. Sinyal input yang telah diset pada function generator kemudian di inputkan pada pin 9 XR Cek sinyal output modulator pada pin 2 XR2206. Lihat gambar 35. Gambar 29. Perbandingan sinyal input dan output modulator (2V/div-1ms/div) Sinyal pada gambar merupakan antara sinyal input dan output pada modulator XR2206 dengan sinyal input sebesar 600 Hz yang didapat dari Keterangan : f a = frekuensi pemodulasi (Hz) f b = bit rate sinyal input (Hz) f 1 = frekuensi mark (Hz) f 2 = frekuensi space (Hz) seperti yang kita ketahui, sistem FSK dapat diatur sedemikian rupa untuk memberikan transmisi narrowband (band sempit) maupun wideband (band lebar). Laporan Proyek Akhir Tahun

4 Sistem FSK memiliki 2 frekuensi osilator yaitu osilator f 1 seperti ditunjukan pada gambar merupakan frekuensi mark sedangkan osilator f 2 merupakan frekuensi space. Lalu diinputkan sinyak digital sebesar 600Hz pada gambar ditunjukan oleh m(t). Seperti yang telah kita ketahui sinyal digital terdiri dari logik 1 dan 0. Ketika sinyal input memberikan logik 1 maka pada output FSK akan menunjukan frekuensi mark yang telah ditentukan yaitu sebesar 112 KHz sedangakan ketika sinyal input memberikan logik 0 maka pada output FSK akan terukur sinyal frekuensi space sebesar 150 KHz sesuai perancangan. Gambar dibawah ini menunjukan sistem modulasi FSK. Gambar 30. Sinyal input dan output FSK Rangkaian Coupler Tx Pengukuran rangkaian coupler Tx bertujuan untuk mengetahui bentuk sinyal output modulator pada input dari rangkaian coupler Tx. Modulator PLC Media Transmisi Demodulator PLC Gambar 31. Setup pengukuran Coupler Tx 1. Set generator fungsi sebagai input modulator 2. Lihat ouput coupler pada coupler penerima tanpa dihubungkan melalui jala-jala listrik. Seperti ditunjukan pada gambar di bawah ini (2mV/div 2ms/div). Laporan Proyek Akhir Tahun

5 Gambar 32. Sinyal input coupler penerima (1V/div-2µs/div) Gambar 33. Sinyal output coupler penerima (20mV/div - 2µs/div) Seperti terlihat pada gambar diatas, terjadi peredaman tegangan sinyal ouput coupler penerima setelah diproses pada rangkaian coupler. Peredaman ini terjadi akibat pengaruh frekuensi kerja dari transformator inti ferrite pada coupler. Hal ini juga menyebabkan perbedaan besar amplitudo pada sinyal modulator FSK yang telah ditransmisikan pada jala-jala listrik yang digunakan sebagai media transmisi. Sinyal digital yang telah termodulasi dengan frekuensi mark 112 KHz dan frekuensi space 150 KHz dan amplitudo sebesar 3 V dapat ditumpangkan pada media transmisi jala-jala tetapi sinyal output modulator yang telah ditransmisikan akan mengalami peredaman pada output coupler penerima. Selain itu, pada output demodulator sinyal masih terganggu oleh noise yang cukup besar, seperti dapat kita lihat pada gambar di bawah ini. Laporan Proyek Akhir Tahun

6 Gambar 34. Sinyal output demodulator setelah melalui jala-jala listrik Untuk mengatasi peredaman yang cukup tinggi pada komunikasi data melalui jala-jala listrik, penulis membuat rangkaian penguat menggunakan IC LM301 pada output modulator. Dengan rangkaian penguat tersebut output modulator dapat dikuatkan sampai 24 V. Setelah melalui proses transmisi melalui jala-jala listrik pada output coupler penerima amplitudo sinyal output modulator menjadi sebesar 10 V. Peredaman pada media transmisi jala-jala listrik tetap terjadi, namun tidak seekstrim dibandingkan ketika penulis tidak menggunakan rangkaian penguat. Gambar dibawah ini menunjukan pengetesan penguatan pada LM301A. Dengan tegangan input 2.88 V yang ditunjukan oleh kanal 2 osiloskop dan tegangna output sebesar 32.2 V yang ditunjukan oleh kanal 1 osiloskop, pada pengetesan ini frekuensi input yang diberikan pada LM301A adalah 114 KHz. Gambar 35. Sinyal input dan output penguat dengan LM301A Laporan Proyek Akhir Tahun

7 Perancangan dan perealisasian modulator yang sesuai dengan frekuensi kerja coupler telah dilakukan, namun pembuatan coupler dengan manual juga mempengaruhi kesesuaian antara perhitungan dan perealisasian. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan oleh penulis, dibutuhkan perancangan dan perealisasin transformator inti ferrite dengan ratusan lilitan bagian primer ataupun sekunder untuk mendapatkan frekuensi yang sesuai dengan modulator yang telah terealisasi pada frekuensi rendah yaitu KHz sesuai dengan frekuensi umum yang digunakan untuk perealisasian komunikasi data melalui media transmisi jala-jala listrik 220 V/50 Hz. Laporan Proyek Akhir Tahun