PEREDAMAN SUATU SALURAN TRANSMISI 3.4 KM DENGAN PUPIN, DENGAN DAN TANPA SUB-DIVISI
1. TUJUAN PERCOBAAN
a. Mengukur distribusi peredaman, sepanjang saluran simetris dua – dua – kawat. kawat. b. Mengukur tegangan masukan dan keluaran dari suatu saluran, bila ujungnya terbuka (off-load) dan bila ujungnya dihubungkan (dengan terminasi 600Ω ). c. Menentukan peredaman, sebagai suatu fungsi frekuensi, dari nilai – nilai – nilai nilai tegangan masukan dan keluaran yang terukur kemudian menggambar hasilnya dalam sebuah grafik. d. Mengevaluasi respon transfer dari saluran yang panjang dan merealisasi suatu simulasi saluran pembicara telepon antara dua lokasi, termasuk hubungan masing masing subscriber. e. Mengenal dan mengevaluasi pengaruh dari saluran transmisi tanpa pupin, dengan sub-divisi, yang menggunakan kawat diameter kecil, pada respon transfer sepanjang saluran dengan pupin.
2. DIAGRAM RANGKAIAN
Gambar 1. Diagram rangkaian untuk menentukan peredaman saluran transmisi dengan pupin sepanjang 3,4 km dengan diameter 0,9 mm
Gambar 2. Diagram rangkaian untuk menetukan peredaman saluran transmisi dengan pupin sepanjang 3,4 km diameter 0,9 mm dan saluran sub – divisi ( sepanjang 0,2 km dan diameter 0,4 mm)
3. ALAT – ALAT YANG DIGUNAKAN No
Alat dan Komponen
Jumlah
1
Model saluran transmisi sepanjang 0.2 km (0.4 mm x – seksi)
1 buah
2
Model saluaran transmisi sepanjang 0.85 km (0.9 mm x - seksi )
2 buah
3
Moedel saluran transmisi sepanjang 1.7 km (0.9 mm x – seksi )
1 buah
4
Koil pupin 80 mH
1 buah
5
Resistor 600 Ohm
1 buah
6
Resistor 300 Ohm
2 buah
6
Panel lintasan universal
1 buah
7
Catu daya
1 buah
8
Function generator 0.2 Hz – 200 Hz, 20 Vpp
1 buah
9
Osiloskop dual – trace dengan masukan diferensial
1 buah
10
Kabel BNC to Banana
2 buah
11
Kabel BNC to BNC
1 buah
11
Probe tes 10:1 / 1:1 yang dapat diswitch
2 buah
12
Adaptor probe
2 buah
13
Jumper penghubung atau plug
secukupnya
4. PENDAHULUAN
Bila informasi harus dikirim melalui suatu saluran transmisi dengan suatu lebar pita yang telah ditentukan sebelumnya, maka peredaman dalam rentang frekuensi untuk transmisi harus berada dalam batas – batas yang telah ditentukan. Komponen – komponen kapasitif dan induktif suatu saluran, menyebabkan peredaman tergantung pada frekuensi (freq – dependent ). Rekomendasi CCITT, menentukan batasan tersebut dan ditunjukkan secara grafik. Peredaman tergantung dari konstruksi geometric dan panjang saluran. Seperti yang digambarkan dalam rangkaian ekivalen berikut ini, saluran dapat direpresentasikan dengan sejumlah resistansi yang nilainya sangat kecil dan induktansi yang terhubung seri, serta kapasitansi yang sangat kecil dan konduktansi yang terhubung parallel. R
L G
C
R C
G Gambar 1
Resistansi (R) saluran tergantung pada diameter saluran dan bahan yang digunakan dalam pembuatan kawat. Nilai R dituliskan dalam ohm/km. Induktansi (L), kapasitansi (C) dan konduktansi (G) seluruhnya tergantung dari `
jarak
antar
saluran, diameter kawat dan bahan isolasi yang digunakan.
Induktansi ditulis dalam satuan ohm mH/km, kapasitansi dalam nF/km dan konduktansi dalam µS/km. Sebagai contoh, nilai tipikal suatu saluran berdiamter 0.9 mm serta 0.4 mm, berisolasi plastic adalah : 0.9 Ωm
0.4 Ωm
R’ = 57.8 ohm/km
R’ = 262 ohm/km
L’ = 0.7 mH/km
L’ = 0.7 mH/km
C’= 34 nF/km
C’= 40 nF/km
G’ = 1 µS/km.
G’ = 1 µS/km
Konstanta peredaman α , dihitung dari :
α=
′ √ ′ + ′ √ ′ 2 ′ 2 ′
Karena konduktansi G’ sangat kecil, resultan peredaman
dapat diabaikan.
Dengan penyederhanaan tersebut, konstanta peredaman hamper sama dengan peredaman resistansi, α=
:
′ √ ′ 2 ′
Bila induktansi L’ dapat dinaikkan, maka konstanta peredaman α saluran akan menjadi lebih kecil. Dalam praktik, kenaikan induktansi dapat dilakukan dengan memasang koil pupin pada interval sepanjang saluran yang ditentukan.
Gambar 2. Penggunaan pupin pada saluran transmisi adalah untuk menaikan induktansi maka ditambahkan lilitan atau loading pada kabel. Biasanya lilitan ditambahkan dengan alasan berikut : 1. Untuk mengurangi redaman saluran. 2. Untuk menyamakan dengan nilai impedansi input. 3. Untuk menyeimbangkan redaman yang berlebihan di suatu frekuensi
Gambar 3 Diagram Blok Pengiriman Frekuensi tanpa coil Gambar 3 menunjukkan frekuensi dikirimkan dari frequency generator melalui media transmisi dalam hal ini kabel tembaga kemudian diterima oleh osiloskop.
Frequency generator mengirimkan sebuah sinyal dengan nilai frekuensi tertentu yang melewati media transmisi. Di dalam media transmisi sinyal tersebut akan dilewatkan menuju osiloskop. Pada osiloskop hasil yang diterima berupa grafik yang dari grafik tersebut didapatkan nilai redaman dikarenakan redaman yang didapat dari media transmisi.
Gambar 4 Diagram Blok Pengiriman Frekuensi dengan coil Menunjukkan dengan rangkaian yang sama tetapi dalam diagram ini ditambahkan loading coil pada media transmisi sehingga nilai redaman yang didapat diketahui apakah nilainya berkurang ataukah tidak.
5. PROSEDUR MELAKUKAN PERCOBAAN
5.1. Membuat rangkaian seperti yang ditunjukan dalam diagram, pada bagian 1. Lalu mengatur tegangan function generator pada Ug = 4 Vpp = 1.42 Vrms = 5.25 dBm. Sebagaimana terukur pada mV meter atau dB meter. Mengusahakan agar nilai – nilai tersebut konstan untuk seluruh percobaan kemudian mengukur tegangan keluaran saluran pada osiloskop, diatur pada masukan diferensial. Mengusahakan bahwa kedua kanal Y telah diatur pada defleksi yang sama. Memasang probe tes 10 : 1 dengan hati – hati. Melengkapi tabel pengukuran pada lembar kerja 1 dengan menggunakan frekuensi seperti yang telah dicantum dalam lembar kerja tersebut. Dari nilai – nilai pengukuran, dihitung peredaman saluran yang terukur pada osiloskop dan tegangan masukan konstan. Untuk menghitung peredaman menggunakan fungsi: a(dB) , a = 20 Iog
Ug (dB) Ua
Memasukkan nilai – nilai tersebut pada grafik dalam lembar kerja 2. 300 ohm S05125-7J
S05 125- 7M
S05 125- 7J
S05125-7K
300 ohm
Function generator osiloskop
Gambar 3. Rangkaian untuk prosedur 5.1 5.2.Membuat rangkaian seperti yang ditunjuk pada gambar 2. Menentukan peredaman seperti pada point 1, kemudian gunakan tabel 2 pada lembar kerja 3 dan memasukkan nilai – nilai hasil perhitungan peredaman pada grafik dalam lembar kerja 3.
300 ohm S05125-7J
S05125-7M
S05125-7J
S05125-7K
S05125-7D
300 ohm
Function generator osiloskop
Gambar 4. Rangkaian untuk prosedur 5.2
m h o 0 0 6
5.3.Apa kesimpulan dari saluran yang mengguakan sub – divisi ? 5.4.Dalam rentang frekuensi berapakah saluran transmisi ter – terminasi mempunyai respon peredaman yang masih dapat diterima? 5.5.Cara apakah yang dapat diambil untuk mengurangi peredaman dalam pita transmisi?
Lampiran
Gambar 1. Rangkaian untuk prosedur percobaan 5.1 dengan ujung terbuka
Gambar 2. Rangkaian untuk prosedur percobaan 5.1 yang diterminasi 600 ohm
Gambar 2. Rangkaian untuk prosedur percobaan 5.2 dengan ujung terbuka
Gambar 4. Rangkaian untuk prosedur percobaan 5.2 yang diterminasi 600 ohm
