REALISASI PLL (PHASE LOCKED LOOP) SEBAGAI MODUL PRAKTIKUM MODULATOR FM

Transkripsi

1 REALISASI PLL (PHASE LOCKED LOOP) SEBAGAI MODUL PRAKTIKUM MODULATOR FM Realization of PLL (Phase Locked Loop) as Modulator Fm practice module PROYEK AKHIR Untuk memenuhi sebagian persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Diajukan oleh: VERA NOVIANA KRESNAWATI NIM POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Vera Noviana Kresnawati NIM : Tempat/Tanggal lahir : Bandung,10 November 1990 TK Lulus tahun : 1996 di TK Aisiyah Ciparay SD lulus tahun : 2002 di SDN Biru III SLTP lulus tahun : 2006 di SMP Negeri 1 Ciparay SMU lulus tahun : 2009 di SMA Negeri 1 Ciparay Prestasi yang pernah dicapai: 1. Menjadi Pratama Putri Pramuka SDN Biru III tahun Menjadi Pratama putri Pramuka SMP Negeri I Ciparay tahun Menjadi Ketua OSIS I SMA Negeri 1 Ciparay tahun Menjadi Anggota HIMATE (Himpunan Mahasiswa Teknik Telekomunikasi ) POLBAN sekarang. iv

4 . Otak manusia begitu memesona. Jutaan kumparan berkelip membentuk pola tertentu dari polapola yang lebih kecil, penuh arti dan tak kunjung diam, dengan perubahan-perubahan yang harmonis. Bagai galaksibimasakti memasuki suatu kosmik yang berdansa ~Sir Charles Sherrington~ Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya, ia mendapat pahala (dari kebajikan) yang diusahakannya ~QS.Al-Baqarah : 286~ Study like a fool, dream like a genius ~Ban Ki Moon ~ Karya Tulis ini aku persembahkan untuk kedua Orang-tuaku Tersayang, Untuk kedua adikku yang selalu memberi keceriaan, Untuk para sahabat terbaik yang selalu member tanpa menuntut untuk menerima, Dan bagi orang-orang yang menatap masa depan dengan penuh senyuman v

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan Proyek Akhir yang berjudul REALISASI PLL (PHASE LOCKED LOOP) SEBAGAI MODUL PRAKTIKUM MODULATOR FM yang merupakan salah satu syarat untuk memenuhi tugas dari mata kuliah Proyek Akhir pada program studi Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Bandung. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Allah SWT pemilik segala Maha yang karena semua kasih sayang-nya, penulis masih berada di sini menjejak bumi. 2. Kedua Orang tua yang senantiasa memotivasi dan mendo akan penulis. 3. Wildani dan Putri yang selalu memberikan keceriaan bagi penulis. 4. Ir. Hari Purnama, M.Eng. Selaku ketua jurusan Teknik Elektro. 5. Bapak Andri Haidar, selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi. 6. Bapak Suharjono, selaku dosen pembimbing Tunggal Proyek Akhir, terima kasih atas semua bimbingannya. 7. Bapak Usman B. Hanafi, selaku ketua panitia Tugas akhir D3 Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Bandung. 8. Kim junsu, yang telah menginspirasi penulis untuk mengatasi segala keterbatasan penulis. Oppa Gomawoyo. 9. Santy Fauziyah, Silviani Indah P. Ibnu toni, Ghaniyya, dan Fastaqimah selaku Partner proyek akhir. Let do our best. 10. Nana jingjingie Sumarna, yang selalu hadir ketika penulis membutuhkan, Yang rela memberi tanpa perlu menerima. 11. Asheu,Ijhe, kha, Nchie, onoh dan R2K yang selalu mendukung penulis. Terima kasih asupan makanannya. 12. A jamal yang telah membantu proses perealisasian proyek akhir ini. Terimakasih atas pinjaman solder dan timahnya. 13. TC A 09, para TelcomMaster Teman-teman seperjuangan yang selalu berjalan beriringan bersama. vi

6 14. Semua mahasiswa Teknik Telekomunikasi angkatan Semoga makin kompak. 15. Sepatu 07, yang sudah rela menjadi pendengar yang baik. 16. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu proses penulisan laporan ini baik secara langsung atau tidak. Penulis menyadari bahwa laporan Proyek Akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan adanya kritik serta saran yang membangun untuk perbaikan laporan ini ke arah yang lebih baik lagi. Akhir kata penulis berharap semoga laporan proyek Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya. Bandung, Juli 2012 Penulis vii

7 ABSTRAK Pada proyek akhir ini telah direalisasikan suatu PLL (Phase Locked Loop) sebagai modulator FM. Modulator FM ini berfungsi untuk merubah satu atau lebih sinyal input menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio Frekuensi) yang dimaksudkan sebagai output daya yang kemudian diteruskan ke sistem antena untuk dipancarkan. PLL (Phase Locked Loop) dipilih karena memiliki sifat frekuensi yang dapat dirubah dan lebih stabil jika dibandingkan dengan Direct Oscilator. Modulator FM ini dirancang bekerja pada frekuensi 700 KHz yang dibangun dengan membuat blok-blok yang terdiri dari blok Osilator, Phase Detector, LPF (low Pass Filter) dan VCO (Voltage Control Oscilator). Realisasi PLL (Phase Locked Loop) sebagai modulator FM ini akan dimanfaatkan untuk Pengembangan pembelajaran dan melengkapi perlengkapan praktikum laboratorium mata kuliah Elektronika Komunikasi di Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung. Kata Kunci : Phase Locked Loop, Modulator FM, Phase Detector, Osilator, Voltage Control Oscillator, Low Pass Filter. ABSTRACT In this final project has been realized PLL (Phase Locked Loop) as FM modulator. Function of this FM modulator is to change one or more input signals to be modulated signal in RF (Frequency Radio) Signal that be intended as Output power then be continued to aerial system to be transmitted. PLL (Phase Locked Loop) is choosed because it has changeable frequency characteristic and more stable than Direct Oscilator. This FM Modulator is designed to work at 700 KHz which built by several blocks as follow Oscilator, Phase Detector, Low Pass filter (LPF) and Voltage Control Oscilator (VCO). realization of this PLL (Phase Locked Loop) as FM Modulator will be used for Study development and for completing elektronica communication laboratory Practicum instrument at telecommunication enginerring study program electrical engineering major polytechnic state of Bandung. Keywords: Phase Locked Loop, FM Modulator, Phase Detector, Oscillator, Voltage Control Oscillator, Low Pass Filter. viii

8 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN...i DAFTAR RIWAYAT HIDUP... iv LEMBAR PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perumusan Masalah Pemecahan Masalah Tujuan Proyek Akhir Batasan Masalah Sistematika Laporan... 3 BAB II TINJAUAN TEORITIS 2.1. Tinjauan Pustaka Teori Dasar Modulasi Modulasi Frekuensi Deviasi Frekuensi Indeks Modulasi Spektrum Frekuensi Gelombang FM Bandwidht FM Phase Locked Loop PLL Sebagai Modulator FM ix

9 BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT 3.1. Spesifikasi Diagram Blok Perancangan VCO dan Detektor Phasa Oscilator LPF (Low Pass Filter) Regulator tegangan Realisasi Pembuatan Lay out PCB Design Chasis dan Tampilan Panel BAB IV PENGUKURAN UNJUK KERJA DAN ANALISA 4.1. Pengukuran Modulator FM Pengukuran Set-up Pengukuran Langkah Pengukuran Hasil Pengukuran Analisa Pengukuran BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Gambar 2 Gambar 3 Gambar 4 Gambar 5 Gambar 6 Gambar 7 Gambar 8 Gambar 9 Gambar 10 Ilustrasi Frekuensi Modulasi...5 Penyelesaian fungsi Bessel orde ke-n untuk berbagai indeks modulasi.8 Spektogram sinyal FM...9 Blok diagram PLL secara umum Blok diagram osilator 12 Rangkaian osilator penggeser phasa.12 Rangkaian osilator wien bridge.13 Rangkaian osilator LC...13 Rangkaian osilator clap...13 Rangakaian equivalen Kristal...14 Gambar 11 Rangkaian VCO Gambar 12 Respon frekuensi LPF.. 15 Gambar 13 Blok diagram PLL sebagai modulator FM.. 17 Gambar 14 Gambar 15 Blok diagram perancangan modul praktikum modulator FM Flowchart proses perancangan dan realisasi...21 Gambar 16 Blok diagram IC XR Gambar 17 Skematik VCO dan Detektor Phasa Gambar 18 Skematik Oscillator 300 KHz Gambar 19 Gambar 20 Gambar 21 Gambar 22 Gambar 23 Gambar 24 Gambar 25 Gambar 26 Skematik LPF 15 KHz.24 Skematik regulator tegangan.25 Hasil realisasi Oscillator Hasil realisasi detektor phasa dan VCO 26 Hasil realisasi LPF 26 Design chasis dan tampilan panel.27 Set-up pengukuran meodulator FM..28 Output modul praktikum...29 xi

11 Gambar 27 Gambar 28 Gambar 29 Gambar 30 Gambar 31 Gambar 32 Gambar 33 Gambar 34 Gambar 35 Gambar 36 Gambar 37 Gambar 38 Gambar 39 Gambar 40 Gambar 41 Output oscillator 30 Output Detektor phasa..30 Output LPF 30 Output VCO tanpa informasi 31 Output FM tanpa informasi...31 Output FM saat informasi 1 KHz..31 Output FM saat informasi 2 KHz..32 Output FM saat informasi 3 KHz..32 Output FM saat informasi 4 KHz..32 Output FM saat informasi 5 KHz..33 Output FM saat informasi 6 KHz..33 Output FM saat informasi 7 KHz..33 Output FM saat informasi 8 KHz..34 Output FM saat informasi 9 KHz..34 Output FM saat informasi 10 KHz 34 xii

12 DAFTAR TABEL Tabel 1 Koefisien Fungsi Bessel vs m f...9 Tabel 2 Daftar Komponen rangkaian VCO dan detektor phasa...23 Tabel 3 Daftar komponen rangkaian oscillator.23 Tabel 4 Daftar komponen rangkaian LPF.24 Tabel 5 Daftar komponen rangkaian regulator tegangan..25 xiii

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lay out PCB.. 39 Lampiran 2 Chasing Modulator.40 Lampiran 3 Datasheet Komponen.41 xiv

14 DAFTAR PUSTAKA [1] Roddy, Dennis, dkk. Komunikasi elektronika edisi 3.Erlangga.Jakarta [2] Yulianti,Astri Chandra. Laporan Proyek Akhir Modulator FM Pada Frekuensi 337 MHz Untuk Perangkat Radio Link Pemancar FM Broadcast. Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung [3] Susilawati, Indah. Teknik Telekomunikasi Dasar.Universitas Mercubuana.2009 [4] voltage Controlled Oscilator ( VCO), 24 Januari [5] Rangkaian Detektor Beda Phasa, Phasa. 28 agustus [6] Rakhyani, Anil Kumar Ram, Special Topic I PLL Basics and Design, pecial%20topic-i(pll).ppt, 24 Januari