LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA KOMUNIKASI “PHASE LOCKED LOOP”
Oleh : Andrian Novia L. U (0931130002) Arsivi Azizah D. (0931130068) Gita Ramadhani P. () Ika Dyah Setyo R. () Kelompok 5 / Kelas 2A
TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI MALANG 2011
1. JUDUL
2. TUJUAN
: PLL Multiplier (Phase Lock Loop Multiplier)
:
• Memahami tentang sistem kerja modulasi PLL Multiplier, • Memahami
tentang
pembagian
frekuensi
dapat
terjadi
pada
komponen digital, • Dapat
mengidentifikasi
PLL
Multiplier
terutama
parameter-
parameter pulsa yang terkandung didalamnya. 3. ALAT DAN BAHAN
:
o Osiloskop o DC Power Supply o Generator fungsi o Modul PLL Harmonic Multiplier o Kabel BNC to Banana o Kabel Banana to Banana o T.Connector o 10 buah plug 4. TEORI DASAR Phase Locked Loop PLL adalah suatu sistem umpan balik dimana sinyal umpan balik digunakan untuk mengunci frekuensi dan phase output pada suatu frekuensi dan phase sinyal input. Bentuk sinyal input bisa berupa sinyal sinus atau digital. PLL digunakan untuk filter, sintesa frekuensi, kontrol kecepatan motor, modulasi-demodulasi dan beragam aplikasi lain.
Pada blok diagram diatas, terlihat tiga buah blok utama penyusun PLL. Masing-masing blok akan dipaparkan berikut. Phase Detector (PD) Loop Filter (LF) Voltage Controlled Oscillator (VCO)
Gambar
di atas menunjukkan arsitektur PLL. Detektor phase
membangkitkan sinyal output yang berupa suatu fungsi beda antara phase kedua sinyal input. Output detektor di-filter dan komponen DC dari perbedaan sinyal diinputkan pada suatu Voltage Controlled Oscillator (VCO). Sinyal umpan balik yang menuju detektor phase adalah frkuensi ouput VCO dibagi dengan N. Tegangan kontrol VCO Vc(t) memaksa VCO untuk mengubah frekuensi untuk mengurangi perbedaan antara frekuensi input dan frekuensi output pembagi frekuensi. Jika kedua frekuensi tersebut cukup dekat, mekanisme umpan balik PLL memaksa kedua frekuensi input detektor phase menjadi sama, dan VCO dikunci, yaitu : fi = fd dan frekuensi output pembagi frekuensi adalah fd = f0/N Frekuensi output f0 = N fi adalah kelipatan N kali dari frekuensi input. Ketika loop sudah terkunci, maka akan ada sedikit perbedaan phase antara kedua input detektor phase. Perbedaani ini akan menghasilkan tegangan DC
pada
output
detektor
yang
diperlukan
oleh
VCO
untuk
mempertahankan loop tetap terkunci. Kemampuan
self-correcting
membuat
PLL
mampu
untuk
melacak
perubahan frekuensi dari sinyal input. Rentang frekuensi dimana PLL tetap
dalam kondisi terkunci pada suatu sinyal input disebut lock range. Capture range adalah rentang frekuensi dimana PLL bisa melakukan penguncian.
5. LANGKAH KERJA :
1. Hubungkan VCO output dengan kabel pendek menuju input dari mixer dan hubungkan dengan Y1 (5V/ cm, 10:1, DC). Hubungkan Y2 (5V/ cm, 10:1, DC) menuju output mixer dan atur timebase 1µs/ cm, AT, Trigger Y1. Hubungkan Quart oscillator 100kHz menuju input mixer dan atur low pass filter pada posisi tengah. Apa yang terjadi pada Y1 & Y2? Pada titik tersebut sinyal yang terlihat pada layar osiloskop terjadi perubahan fasa. 2. Ulangi langkah diatas dan ubah Timebase menjadi 5µs/ cm. Amati hasil kedua kurva tersebut. 3. Atur kontrol low pass filter control searah jarum jam, apa yang terlihat? 4. Atur kontrol low pass filter control sampai diperoleh sinyal yang benarbenar bagus tanpa bergaris ganda, lalu lihat hasil yang diperoleh.
Berapa besar tegangan pada kurva bawah pada layer tengah(tepi negatip) dari kurva atas? Kenapa ini diperlukan? Apa bentuk gelombang yang direpresentasikan dan bagaimana itu diketahui dalam kontrol sistem otomatis? 5. Putar kontrol pada filter pelan-pelan berlawanan arah jarum jamsampai diperoleh tripple kurva. Sekarang apa yang diperoleh? Naikkan sensitivitas dari Y2 menjadi 0,5V/ cm. Seberapa besar kontrol tegangan pada VCO dan berapa besar jumlah tegangan superimposed? 6. Lepas hubungan antara VCO dengan phase detector dan letakkan pada pertemuan dari output phase detector. Atur saklar menjadi N= 2. Ukur untuk 2< N< 10, controller setting untuk Δf=0(tanpa FM). Usahakan untuk mencari pengaturan ini. Apa pengertian dari Δf=0 pada controller? Apa yang telah dihasilkan? Diskusikan. Phasa dari Quartz frekuensi terhadap perubahan frekuensi, apakah stabil? Δf=0 merupakan inputan frekuensi yang telah dibandingkan melalui komparator, apabila Δf=0 maka VCO akan menaghasilkan output tegangan yang lebih stabil. 7. Lepas koneksi menuju 100 kHz pada generator dengan menggunakan kabel pendek, Hubungkan resistor 10kΩ secara seri dengan output generator fungsi (sinyal kotak) pada ground. Hubungkan VCO dan phase detector, atur kontrol pada low pass filter (p-section) searah jarum jam. Atur amplitudo sebesar 100 kHz gelombang kotak sampai diperoleh tampilan stationer pada osiloskop. Perlahan naikkan nilai dari P-section berlawanan jarum jam. Apa yang terlihat?
6. Data Hasil Percobaan No .
Gambar Sinyal
Volt/ div; T/ div
V/ div = 5V/ cm, 1
10:1 T/ div = 1µs/ cm
V/ div = 5V/ cm, 2
10:1 T/ div = 5µs/ cm
V/ div = 5V/ cm, 3
10:1 T/ div =
/ cm
V/ div = 5V/ cm, 4
10:1 T/ div =
/ cm
v/ div = 0,5V/ cm 5.
T/ div =
/ cm
v/ div = 0,5V/ cm 6.
T/ div =
/ cm
v/ div =
/ cm
T/ div =
/ cm
7.
7. Analisa Data Pada prinsipnya Phase Lock Loop adalah suatu feedback control system yang terdiri dari 3 rangkaian utama yaitu phase detector, loop filter, dan VCO. Pada percobaan 1 – 7 ini terdapat hasil output sinyal yang berbeda fasa dengan inputannya ini dikarenakan adanya beda phase akan memberikan perbedaan voltage yang selanjutnya, perbedaan voltage tersebut difilter oleh loop filter dan diapplied ke VCO. Kemudian control voltage pada VCO mengubah frekuensi kearah memperkecil perbedaan antara signal reference dengan signal feedback dari VCO. Bila loop menjadi locked, maka control voltage berada pada posisi dimana frekuensi ratarata signal feedback tepat sama dengan frekuensi reference. 8. Kesimpulan Peran utama dalam PLL dipegang oleh phase detector yang bertugas membandingkan phase input signal dari VCO dengan suatu signal reference dan sebagai outputnya adalah beda phase.
