AM RECEIVER
4.1 Tujuan
Mempelajari tentang AM Receiver 4.2 Peralatan yang di butuhkan
- Modul GOT-CE03 AM Transmiter - Modul GOT-CE04 AM Receiver - Power Suply - Osiloskop - Kabel Power DC 4.3 Landasan Teori
Salah
satu
skema yang
paling
sederhana untuk
komunikasi nirkabel Amplitude
Modulation(AM). Modulasi diperlukan untuk sejumlah alasan:
-
Redaman saluran, yaitu udara, tinggi untuk sinyal suara frekuensi rendah, tetapi pelemahan secara signifikan lebih rendah untuk frekuensi yang lebih tinggi. tinggi.
-
Jika
sinyal suara ditransmisikan seperti, transmisi
salurandapatdisiarkan pada
suatu
baseband,
hanya satu
waktu. Seringkali diperlukan untuk
memiliki banyak salurantransmisi padasama waktu, misalnya berbeda radio dan TV stasiun perlu disiarkan pada saat yang sama.
-
Pikirkanlah hal ini sejenak bahwa radio disiarkan di baseband, Anda tidak bisa bahkan tidur di malam hari.
Ide
dibalik AM sangat
sederhana:
karena frekuensi
tinggi dapat
menyebarkan lebih
jauhmelalui udara, kami membuat sinusoid frekuensi tinggi (operator) membawa sinyal frekuensi rendah naikpada
yang kita
amplitudo dari
ingin mengirimkan. Dalam AM, sinyal yang carrier,
sehingga
akan
dikirim,
membentuk selubung dari
sinyal termodulasi(Gambar 4.1). Secara matematis ini dapat direpresentasikan sebagai:
dimana s(t) adalah sinyal yang ditransmisikan, s baseband(t) adalah sinyal basebandasli yang kita ingin mengirimkan, fc mengirimkan, fc adalah frekuensi pembawa dan m disebut sebagaiindeks modulasi. Indeks modulasi mendefinisikan seberapa dengan carrier.
4.4 Gambar Diagram
besar sinyal
modulasi akan
dibandingkan
4.5 Prosedur Percobaan Percobaan 1 AM Receiver :
1. Lihat gambar 3.2 atau Gott-CE03 Transmitter AM. 2. Lihat gambar 4.2 atau Gott-CE04AM Receiver. 3. Suplai Power 12V ke Modul. 4. 12V LED akan dihidupkan. 5. Masukan gelombang
sinus sinyal
Gunakanosiloskop untuk
menyelidiki
ke TP1 dari board
Transmiter
AM.
pada TP1 kemudian
menyesuaikan fungsi
generator sampaisinyal gelombang sinus adalah adal ah 200mVp-p pada 500Hz. 6. Dengan
menggunakan osiloskop,
amati pada
sinyal output
dari TP1, TP2 keluaran sinyaldan sinyal output dari TP3 Board Transmitter AM. 7. Akhirnya mencatat hasil yang diukur dalam tabel 4.1. 8. Ulangi langkah 5 dengan mempertahankan amplitudo pada 200mVp-p tetapimeningkatkan frekuensi sampai 1kHz. 9. Ulangi langkah
5 dengan
menjaga frekuensi pada
meningkatkan amplitudountuk 500mVp-p.
4.6 Hasil Percobaan Tabel 4.1 Diukur hasil dari Receiver AM.
1
kHz tetapi
TRANSMITER AM 3.1 Tujuan
Mempelajari Pemancar AM.
3.2 Alat yang dibutuhkan
Papan Transmiter GOTT-CE03 AM
Power Supply
Osiloskop
Kabel Konektor
Kabel DC
3.3 Teori
Salah
satu
skema yang
paling
sederhana untuk
komunikasi nirkabel Modulasi
Amplitudo(AM). Modulasi diperlukan untuk beberapa alasan:
Redaman saluran, contohnya udara tinggi untuk sinyal suara frekuensi rendah, tetapi redaman secara signifikan lebih rendah untuk frekuensi yang lebih tinggi.
Jika sinyal suara ditransmisikan, contohnya transmisi baseband, maka hanya satu saluran yang dapatdikirimkan pada suatu waktu. Seringkali diperlukan banyak saluran transmisi pada waktu yang sama, misalnya radio dan stasiun TV yang berbeda yang perlu disiarkan pada saat yang sama.
Pikirkanlah hal ini sejenak, bahwa jika radio disiarkan pada saluran baseband, Anda bahkan tidak bisa tidur di malam hari.
Ide dibalik AM adalah sangat sederhana: karena frekuensi tinggi dapat merambat lebih jauh melaluiudara, kita
membuat sinusoida frekuensi
tinggi
(sinyal
carier) membawa sinyal frekuensi rendah yang kitaingin kirimkan. Dalam AM, sinyal yang akan
dikirim,
ditumpangkan pada
amplitudo dari
carrier,sehingga
membentuk pembungkus(envelope) dari sinyal termodulasi (Gambar P1). Secara matematis ini dapatdirepresentasikan sebagai:
dimana (t) adalah sinyal yang ditransmisikan, S baseband (t) adalah sinyal baseband asli yang ingin kitakirimkan. cf adalah frekuensi pembawa dan m disebut sebagai indeks modulasi. Indeks modulasi mendefinisikan seberapa
besar sinyal
modulasi akan
dengan carrier.
Gambar 3.1 Modulasi Amplitudo 3.4 Diagram Sirkuit
Gambar 3.2 Transmiter AM
dibandingkan
3.5 Langkah Kerja Percobaan 1: transmiter AM
1. Berdasarkan Gambar 3.2 atau GOTT-CE03 AM Transmitter. 2. Atur Power Suplly ke 12V. 3. LED 12 V Dapat dinyalakan. 4. Input kan sinyal sinus ke TP 1. Gunakan probe osiloskop pada TP 1 lalu atur generator fungsi sehingga terbentuk gelombang sinus 200mVp – p pada frekuensi 500Hz. 5. Dengan menggunakan osiloskop, Amati sinyal out put pada TP 1, sinyal output pada TP 2, dan sinyal output pada TP 3. 6. Terakhir catat hasil pengukuran pada tabel 3.1 3.6 Hasil percobaan
Tabel 3.1 Hasil pengukuran transmiter AM Tes Point TP1
TP2
TP3
Bentuk Sinyal Output
RECEIVER FM
1. Tujuan
Mempelajari penerima FM
2. Alat yang dibutuhkan
GOTT-CE05 FM Transmitter Board
GOTT-CE06 FM Receiver Board
Power Supply
Oscilloscope
Signal connector line cable
DC power line cable
3. Teori dasar
Modulasi frekuensi (FM) adalah teknik standar untuk ketelitian komunikasi yang tinggi seperti yang dibuktikan dalam sinyal yang diterima dari band FM (88108 MHz) vs band AM (450-1650 KHz). Alasan utama untuk meningkatkan detector fm, ketika dirancang dengan benar, tidak sensitive terhadap variasi amplitude acak yang merupakan bagian dominan pada noise (terdengar statis di radio AM). Modulasi Frekuensi tidak hanya digunakan pada siaran radio komersial, tetapi juga di kepolisian, komunikasi pada rumah sakit, saluran darurat, suara televise, system wireless telepon (selular), dan radio amatir diatas 30 MHz. Ide dasar sinyal fm vs sinyal am ditunjukkan pada gambar 6.1. Pada sinyal fm, frekuensi sinyal diubah oleh sinyal modulasi sementara amplitudonya tetap sama. Pada sinyal am, kita ketahui bahwa amplitude sinyal yang diubah oleh sinyal modulasi. Sinyal fm dapat diringkas sebagai berikut:
Gambar 6.1 Amplitudo dari
sinyal modulasi menentukan
jumlah perubahan
frekuensi dari
sinyal modulasi menentukan
tingkat perubahan
frekuensi dari
frekuensi pusat. Frekuensi dari
frekuensi pusat. Amplitudo dari sinyal FM adalah konstan pada setiap saat dan tidak tergantungdari
sinyal modulasi. 4.
Diagram rangkaian
Gambar 6.2
5. Langkah kerja Lihat gambar 5.2 atau Gott-CE05 FM Transmitter. Lihat gambar 6.2 atau Gott-CE06 Receiver FM. Pasokan daya 12V ke papan pemancar FM. 12V LED akan dihidupkan. Mengatur frekuensi pemancar FM 88.00MHz dengan menekan tombol CH+
atau CH-. Memasok daya 5V ke papan penerima FM. 5V LED akan dihidupkan. Mengatur volume speaker ke titik pusat. Sesuaikan frekuensi sampai penerima FM menerima sinyal audio
dari papanpemancar. Masukan 200Hz gelombang
sinus pada pemancar. Kemudian meningkatkan
amplitudo 2V pada input audio frekuensi sampai 500Hz.
Dengan
menggunakan osiloskop, amati pada sinyal output dari TP1, TP2 dari sinyal keluaran, output sinyal TP3 dan sinyal output dari TP4.
Akhirnya mencatat hasil yang diukur dalam tabel 6.1.
6. Hasil percobaan
Tabel 6.1
Test Point
TP1
TP2
TP3
TP4
Bentuk Gelombang Sinyal Output
Bentuk Gelombang Sinyal Output
( frekuensi audio input 200 Hz)
( frekuensi audio input 500 Hz)
FM TRANSMITTER
5-1 : Tujuan
Mempelajari FM Transmitter 5-2 : Perangkat Keras yang dibutuhkan
Papan GOTT-CE05 FM Transmitter
Power Supply
Osiloskop
Kabel konektor
Kabel DC Power
5-3 : Teori
Frequency modulation (FM) adalah teknik standar untuk high-fidelity komunikasi sebagai jelas dalam sinyal yang diterima dari band FM (88-108 MHz) vs AM band (450-1650 KHz). Alasan utama untuk meningkatkan kesetiaan adalah bahwa FM detektor, ketika benar dirancang, tidak sensitif terhadap amplitudo acak variasi yang dominan adalah bagian dari kebisingan listrik (mendengar sebagai statis pada AM radio). Modulasi frekuensi yang tidak hanya digunakan dalam siaran radio komersial, tetapi juga di rumah sakit dan polisi komunikasi, saluran darurat, TV suara, nirkabel sistem telepon (sel), dan radio band amatir di atas 30 MHz. Ide dasar dari sinyal FM vs sinyal AM ditampilkan dalam Figure5.1. Dalam sinyal FM, frekuensi sinyal diubah oleh sinyal modulasi (baseband) sementara amplitudo yang tetap sama. Dalam sinyal AM, kita sekarang tahu bahwa itu adalah amplitudo (atau amplop) sinyal yang diganti oleh modulasi sinyal. Sinyal FM dapat diringkas sebagai berikut:
Amplitudo modulasi sinyal menentukan jumlah perubahan frekuensi dari pusat frekuensi.
frekuensi sinyal modulasi menentukan tingkat perubahan frekuensi dari pusat frekuensi .
Amplitudo sinyal FM konstan sepanjang waktu dan independen modulasi sinyal.
5-5 : Prosedur Percobaan Percobaan 1 :FM Transmitter
1. Mengacu dari gambar 5.2 atau GOTT-CE05FM Transmitter. 2. Beri daya 12volt pada rangkaian. 3. 12V LED diaktifkan. 4. Input sinyal audio 200 Hz gelombang sinus 2V amplitudo data pada USB input port. 5. Mengatur fm frekuensi pemancar untuk 88.0mhz dengan menekan ch + atau ch- tombol . 6. Dengan menggunakan oskiloskop, mengamati pada sinyal keluaran TP1 output sinyal TP2, output sinyal TP3, output sinyal audio kiri dan audio kanan. Akhirnya mencatat hasil diukur dalam tabel 5.1.
5.6: Hasil Percobaan
Table 5.1 Hasil diukur FM Transmitter. (USB input)
OSCILLATOR CIRCUIT
2-1: Tujuan
Pelajari sirkuit osilator wien bridge.
Mempelajari rangkaian osilator fase-shift.
Mempelajari rangkaian osilator colpitts.
Mempelajari rangkaian osilator hartley.
Studi rangkaian colpitts osilator kristal terkendali.
Studi rangkaian colpitts tegangan osilator terkontrol.
2-2: Perangkat Keras Yang Diperlukan
Gott-CE02-1 osilator jembatan Wien SIRKUIT
Gott-CE02-2 FASE-SHIFT osilator SIRKUIT
Gott-CE02-3COLPITTS osilator SIRKUIT
Gott-CE02-4 Hartley Oscillator SIRKUIT
Gott-CE02-5 COLPITTS CRYSTAL SIRKUIT DIKENDALIKAN osilator
Gott-CE02-6 COLPITTS rangkaian osilator TEGANGAN DIKENDALIKAN
Power Supply
Oscilloscope
Sinyal Konektor saluran kabel
daya DC garis kabel
2-3: Teori
Osilator adalah sebuah sinyal generator yang mengubah tegangan dc masukkan menjadi sinyal ac terus menerus mengulangi keluaran tanpa sinyal masukan. Oscillators memainkan peran sangat penting dalam sistem komunikasi. Osilator menghasilkan sinyal carrier atau osilasi lokal yang digunakan dalam sistem komunikasi. Sebuah osilator jembatan Wien adalah jenis osilator elektronik yang menghasilkan gelombang sinus. Hal ini dapat menghasilkan berbagai macam frekuensi. Osilator ini
didasarkan pada rangkaian jembatan awalnya dikembangkan oleh Max Wien pada tahun 1891. Jembatan terdiri dari empat resistor dan dua kapasitor. Osilator ini juga dapat dilihat sebagai penguat keuntungan positif dikombinasikan dengan filter band-pass yang memberikan umpan balik positif. Rangkaian modern berasal dari tahun 1939 William Hewlett tesis gelar Stanford University master. Hewlett menemukan cara untuk membuat osilator dengan amplitudo output yang stabil dan distorsi rendah. Hewlett, bersama dengan David Packard, salah satu pendiri Hewlett-Packard, dan produk pertama Hewlett-Packard adalah HP200A, presisi osilator jembatan Wien. Ini menghasilkan sinyal output berosilasi tanpa memiliki sumber input. Ini menggunakan dua jaringan RC terhubung ke terminal positif untuk membentuk jaringan umpan balik frekuensi selektif dan menyebabkan osilasi terjadi. Ini menguatkan sinyal dengan dua resistor umpan balik negatif. Sebuah osilator fase-shift adalah osilator elektronik sederhana. Ini berisi sebuah penguat pembalik, dan filter umpan balik yang 'bergeser' fase output penguat dengan 180 derajat pada frekuensi osilas i tertentu. Filter menghasilkan pergeseran fasa yang meningkat dengan frekuensi. Ia harus memiliki pergeseran fasa maksimum jauh lebih besar dari 180 ° pada frekuensi tinggi, sehingga pergeseran fasa pada frekuensi osilasi yang diinginkan adalah 180 °. Cara yang paling umum untuk mencapai ini jenis filter menggunakan tiga identik mengalir resistor-kapasitor filter, yang bersama-sama menghasilkan pergeseran fasa dari nol pada frekuensi rendah, dan 270 derajat pada frekuensi tinggi. Pada frekuensi osilasi filter masing-masing menghasilkan pergeseran fasa 60 derajat dan rangkaian filter keseluruhan menghasilkan pergeseran fasa 180 derajat.
Sirkuit di sebelah kiri menunjukkan jaringan resistor-kapasitor tunggal dan tegangan output yang "memimpin" tegangan input dengan sudut kurang dari 90o beberapa. Rangkaian RC yang ideal akan menghasilkan pergeseran fasa dari persis 90o. Jumlah pergeseran fasa
yang sebenarnya di sirkuit tergantung pada nilai dari resistor dan kapasitor, dan frekuensi osilasi dipilih dengan sudut fase (Φ) yang diberikan sebagai:
Dalam contoh sederhana kita di atas, nilai-nilai R dan C telah dipilih sehingga pada frekuensi yang diperlukan tegangan output akan mendorong tegangan input dengan sudut sekitar 60o. Kemudian sudut fase antara setiap bagian meningkat berturut-turut oleh RC lain 60o memberikan perbedaan fasa antara input dan output dari 180o (3 x 60o) seperti yang ditunjukkan oleh diagram vektor berikut.
Kemudian bersama-sama dengan menghubungkan tiga jaringan RC seperti dalam seri kita dapat menghasilkan pergeseran fasa total dalam rangkaian 180o pada frekuensi yang dipilih dan bentuk dasar dari sebuah "osilator pergeseran fasa" atau dikenal sebagai sirkuit osilator RC. Kita tahu bahwa dalam sebuah rangkaian penguat baik menggunakan Transistor bipolar atau Operasional Amplifier, maka akan menghasilkan fase-shift dari 180o antara input dan output. Jika RC fase-shift jaringan terhubung antara input dan output dari penguat, pergeseran fasa jumlah yang diperlukan untuk umpan balik regeneratif akan menjadi 360o, yaitu. Umpan balik adalah "di-fase". Kemudian untuk mencapai pergeseran fasa yang diperlukan dalam sirkuit osilator RC adalah dengan menggunakan beberapa tahap RC pergeseran jaringan seperti rangkaian di bawah ini.
Dasar RC Oscillator Circuit
RC Oscillator yang juga disebut Phase Shift Oscillator, menghasilkan gelombang sinus sinyal output dengan menggunakan umpan balik regeneratif dari kombinasi resistorkapasitor. Umpan balik regeneratif dari jaringan RC adalah karena kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik, (mirip dengan rangkaian tangki LC). Jaringan umpan balik resistor-kapasitor dapat dihubungkan seperti yang ditunjukkan di atas untuk menghasilkan pergeseran fasa utama (fase jaringan muka) atau dipertukarkan untuk menghasilkan pergeseran fasa tertinggal (fase menghambat jaringan) hasilnya masih sama seperti osilasi gelombang sinus hanya terjadi pada frekuensi di mana pergeseran fasa-keseluruhan adalah 360o. Dengan memvariasikan satu atau lebih dari resistor atau kapasitor di jaringan fase-shift, frekuensi dapat bervariasi dan umumnya ini dilakukan dengan menggunakan sebuah kapasitor 3-bersekongkol melawan variabel. Jika semua resistor, R dan kapasitor, C dalam jaringan pergeseran fasa adalah sama nilainya, maka frekuensi osilasi yang dihasilkan oleh osilator RC diberikan sebagai:
Karena kombinasi resistor-kapasitor pada rangkaian osilator RC juga bertindak sebagai attenuator menghasilkan redaman -1/29th (Vo / Vi = β) per tahap, keuntungan dari amplifier harus cukup untuk mengatasi kerugian dan dalam tiga kami jaringan mesh di atas gain amplifier harus lebih besar dari 29. Efek pembebanan dari penguat pada jaringan umpan balik memiliki efek pada frekuensi osilasi dan dapat menyebabkan frekuensi osilator menjadi hingga 25% lebih tinggi dari dihitung. Kemudian jaringan umpan balik harus didorong dari
sumber keluaran impedansi tinggi dan dimasukkan ke beban impedansi rendah seperti transistor emitor umum. penguat tetapi lebih baik lagi adalah dengan menggunakan Operational Amplifier karena memenuhi kondisi sempurna. Op-amp RC Oscillator
Ketika digunakan sebagai osilator RC, Operasional Amplifier RC Oscillators lebih umum daripada rekan-rekan mereka transistor bipolar. Rangkaian osilator terdiri dari penguat negatif-operasional dan mendapatkan tiga bagian jaringan RC yang menghasilkan pergeseran fasa 180o. Jaringan pergeseran fasa terhubung dari output op-amp nya kembali ke input "non pembalik" seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Op-amp RC Oscillator Circuit
Sebagai umpan balik terhubung ke input non-inverting, penguat operasional karena itu terhubung dalam "inverting amplifier" konfigurasi yang menghasilkan pergeseran fasa yang diperlukan 180o sedangkan jaringan RC menghasilkan pergeseran fa sa 180o lain pada frekuensi yang dibutuhkan (180o 180o + ). Meskipun ada kemungkinan untuk kaskade bersama hanya dua tahap RC untuk memberikan 180o diperlukan pergeseran fasa (90o + 90o), stabilitas osilator pada frekuensi rendah adalah miskin. Salah satu fitur paling penting dari sebuah osilator RC adalah stabilitas frekuensi yang adalah kemampuannya untuk memberikan output frekuensi konstan di bawah kondisi beban yang bervariasi. Oleh cascading tiga atau bahkan empat tahap RC bersama (4 x 45 o), stabilitas osilator dapat sangat meningkat. RC Oscillator dengan empat tahap umumnya digunakan karena penguat operasional yang umum tersedia datang dalam paket quad IC sehingga merancang osilator 4-panggung dengan 45o pergeseran fasa relatif satu sama lain relatif mudah. Oscillators RC stabil dan memberikan baik berbentuk sinus output gelombang dengan frekuensi yang sebanding dengan 1/RC dan karena itu, rentang frekuensi yang lebih luas yang
mungkin ketika menggunakan kapasitor variabel. Namun, Oscillators RC dibatasi untuk aplikasi frekuensi karena keterbatasan bandwidth mereka untuk menghasilkan pergeseran fasa yang diinginkan pada frekuensi tinggi. Sebuah osilator Colpitts adalah salah satu dari sejumlah desain untuk sirkuit osilator elektronik dengan menggunakan kombinasi dari induktansi (L) dengan kapasitor (C) untuk penentuan frekuensi, demikian juga disebut LC osilator. Fitur yang membedakan rangkaian Colpitts adalah bahwa sinyal umpan balik diambil dari pembagi tegangan yang dibuat oleh dua kapasitor secara seri. Salah satu keuntungan dari sirkuit ini adalah kesederhanaannya, sehingga membutuhkan hanya induktor tunggal. Osilator Hartley adalah rangkaian osilator elektronik yang menggunakan induktor dan kapasitor secara paralel untuk menentukan frekuensi. Diciptakan pada tahun 1915 oleh insinyur Amerika Ralph Hartley, ciri pembeda dari sirkuit Hartley adalah bahwa umpan balik yang dibutuhkan untuk osilasi diambil dari keran pada kumparan, atau persimpangan dua kumparan secara seri. Sebuah osilator Hartley dasarnya konfigurasi yang menggunakan dua seri yang terhubung gulungan dan kapasitor tunggal (lihat osilator Colpitts untuk osilator setara menggunakan dua kapasitor dan satu kumparan). Meskipun tidak ada persyaratan untuk itu menjadi mutual coupling antara dua segmen koil, sirkuit yang biasanya dilaksanakan dengan cara ini. 2-4 Circuit Diagram
Gambar 2.1 osilator jembatan Wien SIRKUIT
Gambar 2.2PHASE-SHIFT osilator SIRKUIT
Gambar 2.3 COLPITTS osilator.
Gambar 2.4 rangkaian osilator Hartley.
Gambar 2.5 COLPITTS SIRKUIT CRYSTAL osilator terkontrol .
Gambar 2.6 COLPITTS rangkaian osilator TEGANGAN TERKENDALI.
2-5: Prosedur Percobaan Percobaan 1: Wien Bridge Circuit Oscillator
1. Lihat gambar 2.1or Gott-CE02-1Wien Bridge Dewan Oscillator Circuit. 2. Pasokan +12 V dan-12V kekuatan untuk papan. 3. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada output port OSC sinyal. 4. Akhirnya mencatat hasil yang diukur dalam tabel 2.1. Percobaan 2: Tahap-Shift Oscillator Circuit
1. Lihat gambar 2.2 atau Gott-CE02-2Phase-Shift Dewan Oscillator Circuit. 2. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada sinyal output dari IC4 dan sinyal masukan dari IC1. 3. Periksa tingkat fase-pergeseran IC4 O / P dan IC1 I / P dan catatan dalam tabel 2.2. 4. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada sinyal output dari IC4 dan sinyal input dari IC2. 5. Periksa tingkat fase-pergeseran IC4 O / P dan IC2 I / P dan catatan dalam tabel 2.2. 6. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada sinyal output dari IC4 dan sinyal input IC3. 7. Periksa tingkat fase-pergeseran IC4 O / P dan IC3 I / P dan catatan dalam tabel 2.2.
Percobaan 3: Colpitts Oscillator Circuit
1. Lihat gambar 2.3 atau Gott-CE02-3Colpitts Dewan Oscillator Circuit. 2. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada input sin yal dan OSC port output sinyal. 3. Periksa tegangan yang berbeda dari Vpp amplitudo sinyal input dan sinyal keluaran OSC. 4. Akhirnya mencatat hasil yang diukur dalam tabel 2,3 ..
Percobaan 4: Hartley Oscillator Circuit
1. Lihat gambar 2.4 atau Gott-CE02-4 Hartley Oscillator Dewan Circuit. 2. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada output port OSC sinyal. 3. Akhirnya mencatat hasil yang diukur dalam tabel 2.4.
Percobaan 5: Colpitts Kristal Osilator Circuit Terkendali
1. Lihat gambar 2,5 atau Gott-CE02-5Colpitts Kristal Osilator Dewan Sirkuit Terkendali. 2. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada output port OSC sinyal. 3. Akhirnya mencatat hasil yang diukur dalam tabel 2.5. Percobaan 6: Colpitts Voltage Controlled Oscillator Circuit
1. Lihat gambar 2,6 atau Gott-CE02-6 Colpitts Oscillator Circuit Voltage Dewan Terkendali. 2. Memasok daya 12V ke papan. 3. Sesuaikan VR1 sampai amplitudo, Vpp adalah 250mV. 4. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada frekuensi output OSC sinyal. 5. Sesuaikan VR1 sampai amplitudo, Vpp adalah 500mV. 6. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada frekuensi output OSC sinyal. 7. Sesuaikan VR1 sampai amplitudo, Vpp adalah 1.0V. 8. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada frekuensi output OSC sinyal. 9. Akhirnya mencatat hasil yang diukur dalam tabel 2.6. 2.6: Hasil Percobaan Tabel 2.1 Pengukuran hasil Osilator Jembatan Wien.
Tabel 2.2 Pengukuran hasil Tahap-Shift Oscillator.
Tabel 2.2 Pengukuran hasil Tahap-Shift Oscillator. (terus)
Tabel 2.3 Pengukuran hasil osilator Colpitts.
Tabel 2.4 Pengukuran hasil Osilator Hartley.
Tabel 2.5 Pengukuran hasil Crystal Oscillator Colpitts Terkendali.
Tabel 2.6 Pengukuran hasil osilator Colpitts Controlled Voltage.
SECOND ORDER FILTER
1-1: Tujuan
Studi urutan filter pasif low-pass kedua.
Studi urutan filter pasif high-pass kedua.
Studi urutan filter pasif band-pass kedua.
Studi urutan filter aktif low-pass kedua.
Studi urutan filter aktif tinggi-pass kedua.
Studi urutan filter aktif band-pass kedua.
1-2: Perangkat Keras Diperlukan
Gott-CE01-1 Pasif Filter Urutan Low-Pass Kedua
Gott-CE01-2 Pasif Filter Urutan Tinggi-Pass Kedua
Gott-CE01-3Passive Filter Urutan Band-Pass Kedua
Gott-CE01-4 Active Filter Urutan Low-Pass Kedua
Gott-CE01-5 Aktif Filter Urutan Tinggi-Pass Kedua
Gott-CE01-6 Aktif Filter Urutan Band-Pass Kedua
Power Supply
Oscilloscope
Sinyal Konektor saluran kabel
daya DC garis kabel
1-3: Teori
Jadi untuk meringkas, Low Pass Filter memiliki tegangan output konstan dari DC (0Hz), sampai frekuensi Cut-off ditentukan, (ƒc) titik. Titik frekuensi cut-off adalah 0,707 atau-3dB (dB =-20Log Vout / Vin) dari gain tegangan diizinkan untuk lulus. Rentang frekuensi "di bawah" ini ƒc cut-off point umumnya dikenal sebagai Band Pass sebagai sinyal input diperbolehkan untuk melewati filter. Rentang frekuensi "di atas" titik cut-off umumnya dikenal sebagai Band Berhenti sebagai sinyal input diblokir atau dihentikan dari melewati. Sebuah 1st sederhana untuk low pass filter dapat dibuat dengan menggunakan sebuah resistor tunggal di seri dengan kapasitor non-terpolarisasi tunggal (atau komponen reaktif tunggal) di sebuah sinyal input Vin, sementara output sinyal Vout diambil dari seluruh kapasitor.
Frekuensi cut-off atau-3dB titik, dapat ditemukan dengan menggunakan rumus, ƒc = 1 / (2πRC). Sudut fase dari sinyal output pada ƒc dan-45o untuk Low Pass Filter Keuntungan dari filter atau penyaring dalam hal ini, umumnya dinyatakan dalam Decibel dan merupakan fungsi dari nilai output dibagi dengan nilai input yang sesuai dan diberikan sebagai:
Aplikasi pasif Filter Low Pass berada di amplifier audio dan sistem speaker untuk mengarahkan sinyal frekuensi bass yang lebih rendah untuk speaker bass yang lebih besar atau untuk mengurangi noise frekuensi tinggi atau "mendesis" distorsi jenis. Bila digunakan seperti ini di aplikasi audio filter lolos rendah kadang disebut "high-cut", atau "cut treble" filter. Jika kita membalikkan posisi dari resistor dan kapasitor dalam rangkaian sehingga tegangan keluaran sekarang diambil dari resistor, kita akan memiliki sirkuit yang menghasilkan frekuensi output kurva respons yang sama dengan yang dari Filter High Pass, dan ini dibahas di tutorial berikutnya Filter High Pass adalah lawan yang tepat untuk low pass filter. Filter ini memiliki tegangan output dari DC (0Hz), sampai ke titik cut-off tertentu (ƒc) frekuensi. Titik cut-off frekuensi rendah adalah 70,7% atau-3dB (dB =-20Log Vout / Vin) dari gain tegangan diizinkan untuk lulus. Rentang frekuensi "di bawah" ini pointƒc cut-off umumnya dikenal sebagai Band Berhenti sementara rentang frekuensi "di atas" titik cut-off umumnya dikenal sebagai Band Pass. Frekuensi cut-off atau-3dB titik, dapat ditemukan dengan menggunakan rumus, ƒc = 1 / (2πRC). Sudut fase dari sinyal output pada ƒc adalah +45 o. Umumnya, penyaring bernilai tinggi kurang distorsi dari pass filter setara rendah. Sebuah aplikasi yang sangat umum pass filter pasif tinggi, adalah dalam audio amplifier sebagai kapasitor coupling antara dua tahap penguat audio dan dalam sistem speaker untuk mengarahkan sinyal frekuensi tinggi untuk speaker kecil "tweeter" tipe sementara memblokir sinyal bass yang lebih rendah atau juga digunakan sebagai filter untuk mengurangi noise frekuensi rendah atau "gemuruh" distorsi jenis. Bila digunakan seperti ini di aplikasi audio pass filter tinggi kadang-kadang disebut "berpotongan rendah", atau "bass memotong" filter.
Vout tegangan output tergantung pada konstanta waktu dan frekuensi dari sinyal input seperti yang terlihat sebelumnya. Dengan sinyal AC sinusoidal diterapkan pada sirkuit berperilaku sebagai filter 1st Orde lulus sederhana tinggi. Tetapi jika kita mengubah sinyal input untuk yang dari "gelombang persegi" sinyal berbentuk yang memiliki masukan langkah hampir vertikal, respon rangkaian perubahan dramatis dan menghasilkan sirkuit umum dikenal sebagai Diferensiator. Sebuah Filter Pasif Band Pass digolongkan sebagai filter tipe orde kedua karena memiliki dua komponen reaktif dalam desain, kapasitor. Hal ini terdiri dari dua sirkuit tunggal RC filter yang masing-masing orde pertama filter sendiri. Jika filter lebih banyak mengalir bersama rangkaian yang dihasilkan akan dikenal sebagai filter "N-order" di mana "N" adalah nomor komponen reaktif individual dalam s irkuit, yaitu, 4-order, 10-order, dll dan lebih tinggi urutan filter yang curam akan menjadi lereng pada N kali -20dB/decade. Namun, nilai kapasitor tunggal dibuat dengan menggabungkan bersama-sama dua atau lebih kapasitor individu masih satu kapasitor Contoh kita di atas menunjukkan frekuensi output kurva respon untuk lulus "ideal" band filter dengan gain konstan dalam band pass dan mendapatkan nol di band stop. Dalam prakteknya respons frekuensi Band ini Lulus sirkuit Filter tidak akan sama dengan reaktansi input dari rangkaian high pass akan mempengaruhi respons frekuensi dari rangkaian low pass (komponen yang terhubung secara seri atau paralel) dan sebaliknya. Salah satu cara untuk mengatasi hal ini akan menyediakan beberapa bentuk isolasi listrik antara dua sirkuit filter di bawah ini. Seperti dengan filter pasif, sebuah orde pertama pass filter aktif rendah dapat diubah menjadi pass filter orde kedua rendah hanya dengan menggunakan jaringan RC tambahan di jalur input. Respons frekuensi dari filter lolos rendah orde kedua adalah identik dengan jenis orde pertama kecuali bahwa stop band roll-off akan dua kali orde pertama filter di 40dB/decade (12dB/octave). Oleh karena itu, desain langkah yang diperlukan dari orde kedua pass filter aktif rendah adalah sama. Seperti dengan filter pasif, sebuah orde pertama pass filter tinggi aktif dapat diubah menjadi pass filter orde kedua tinggi hanya dengan menggunakan jaringan RC tambahan di jalur input. Respon frekuensi dari pass filter orde kedua tinggi adalah identik dengan jenis orde pertama kecuali bahwa stop band roll-off akan dua kali orde pertama filter di
40dB/decade (12dB/octave). Oleh karena itu, desain l angkah yang diperlukan dari orde kedua pass filter aktif tinggi adalah sama. Tingkat tinggi pass filter tinggi, seperti ketiga, dst keempat, kelima, terbentuk hanya dengan cascading bersama filter pertama dan orde kedua. Sebagai contoh, filter untuk lulus ketiga tinggi dibentuk oleh cascading di seri filter urutan pertama dan kedua, keempat-order pass filter tinggi dengan cascading dua orde kedua filter bersama-sama dan sebagainya. Kemudian seorang Pass Filter Aktif Tinggi dengan nomor urut bahkan akan hanya terdiri dari orde kedua filter, sedangkan nomor urut ganjil akan mulai dengan filter orde pertama pada awal sebagai Seperti kita lihat sebelumnya dalam tutorial Band Pass Filter Pasif, karakteristik utama dari Band Pass Filter atau penyaring dalam hal ini, adalah kemampuannya untuk lulus frekuensi relatif unattenuated lebih sebuah band tertentu atau penyebaran frekuensi disebut "Band Pass". Untuk lulus rendah menyaring ini band pass dimulai dari 0Hz atau DC dan terus sampai ke titik-cut off frekuensi tertentu di-3dB turun dari keuntungan band pass maksimal. Sama, untuk lulus tinggi menyaring band pass dimulai dari ini-3dB frekuensi cut-off dan terus sampai tak terhingga atau gain loop terbuka maksimum untuk sebuah filter aktif. Namun, Filter Aktif Band Pass sedikit berbeda dalam bahwa itu adalah rangkaian filter frekuensi selektif digunakan dalam sistem elektronik untuk memisahkan sinyal pada satu frekuensi tertentu, atau berbagai sinyal yang terletak dalam "band" tertentu frekuensi dari sinyal pada semua frekuensi lainnya. Ini band atau rentang frekuensi diatur antara dua frekuensi cut-off atau sudut poin dinamakan "frekuensi yang lebih rendah" (ƒL) dan "frekuensi yang lebih tinggi" (ƒH) sementara menghaluskan setiap sinyal luar dari kedua poin. Simple Band Pass Filter Aktif dapat dengan mudah dibuat dengan cascading bersama Filterwith Celah tunggal Rendah sebuah Pass Filter Tinggi tunggal seperti yang ditunjukkan. Frekuensi cut-off atau sudut lulus filter rendah (LPF) lebih tinggi dari frekuensi cutoff dari filter lolos tinggi (HPF) dan perbedaan antara frekuensi di-3dB titik akan m enentukan "bandwidth" dari Band pass filter sementara pelemahan sinyal apa pun di luar titik-titik ini. Salah satu cara untuk membuat Filter Band Pass sangat sederhana Aktif adalah untuk menghubungkan pass filter pasif dasar tinggi dan rendah kita melihat sebelumnya untuk rangkaian op-amp penguatan seperti yang ditunjukkan.
1-4 : Circuit Diagram
Gambar 1.1 Filter Pasif untuk low-pass kedua.
Gambar 1.2 Pasif orde filter high-pass kedua
Gambar 1,3 saringan agar pasif band-pass kedua.
Gambar 1,4 saringan agar aktif low-pass kedua.
Gambar 1,5 saringan agar aktif tinggi-pass kedua.
Gambar 1,6 saringan agar aktif band-pass kedua.
1-5: Prosedur Percobaan Percobaan 1: Pasif Kedua Orde Low-Pass Filter
1. Lihat gambar 1.1or Gott-CE01-1 Pasif Filter Urutan Low-Pass Kedua. 2. Pada terminal masukan, input 2.5V amplitudo dan 1kHz sinyal gelombang sinus. 3. Amplitudo masukan tetap, mengubah frekuensi untuk 1kHz, 3kHz, 5kHz,, 7kHz 10kHz, 30kHz, 50khz, 70kHz dan 100kHz. 4. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada port sinyal output dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 1.1. 5. Cari gain tegangan frekuensi masing-masing dan mencatat hasil diukur dalam tabel 1.1. 6. Dari data dalam tabel 1.1, sketsa dan label gain tegangan di Bode plot pada Gambar 1.7.
Percobaan 2: Pasif Kedua Orde Tinggi Pass Filter 1. Lihat gambar 1.2 atau Gott-CE01-3 Pasif Filter Urutan Tinggi-Pass Kedua. 2. Pada terminal masukan, input 2.5V amplitudo dan 1kHz sinyal gelombang sinus. 3. Amplitudo masukan tetap, mengubah frekuensi untuk 1kHz, 3kHz, 5kHz,, 7kHz 10kHz, 30kHz, 50khz, 70kHz dan 100kHz. 4. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada port sinyal output dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 1.2. 5. Cari gain tegangan frekuensi masing-masing dan mencatat hasil diukur dalam tabel 1.2. 6. Dari data dalam tabel 1.2, sketsa dan label gain tegangan di Bode plot pada Gambar 1.8. Percobaan 3: Pasif Filter Urutan Band-Pass Kedua
1. Lihat gambar 1.3 atau Gott-CE01-5 Pasif Filter Urutan Band-Pass Kedua. 2. Pada terminal masukan, input 2.5V amplitudo dan 1kHz sinyal gelombang sinus. 3. Amplitudo masukan tetap, mengubah frekuensi untuk 1MHz, 1kHz, 3kHz, 5kHz, 7kHz, 10kHz, 30kHz, 50khz, 70kHz, 100kHz, 300kHz, 500KHz dan frekuensi maksimum. 4. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada port sinyal output dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 1.3. 5. Cari gain tegangan frekuensi masing-masing dan mencatat hasil diukur dalam tabel 1.3. 6. Dari data dalam tabel 1.3, sketsa dan label gain tegangan di Bode plot pada Gambar 1.9. Percobaan 4: Aktif Kedua Orde Low-Pass Filter 1. Lihat gambar 1.4 atau Gott-CE01-2 Aktif Filter Urutan Low-Pass Kedua.
2. Pada terminal masukan, input 2.5V amplitudo dan 1kHz sinyal gelombang sinus. 3. Amplitudo masukan tetap, mengubah frekuensi untuk 0.25kHz, 0.3kHz, 0.4kHz, 0.5kHz, 0.7kHz, 1kHz, 3kHz, 5kHz, 7kHz, 10kHz dan 30kHz. 4. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada port sinyal output dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 1.4. 5. Cari gain tegangan frekuensi masing-masing dan mencatat hasil diukur dalam tabel 1.4. 6. Dari data dalam tabel 1.4, sketsa dan label gain tegangan di Bode plot pada Gambar 1.10. Percobaan 5: Aktif Kedua Orde Tinggi Pass Filter 1. Lihat gambar 1.5 atau Gott-CE01-4 Active Filter Urutan Tinggi-Pass Kedua.
7. Pada terminal masukan, input 2.5V amplitudo dan 1kHz sinyal gelombang sinus. 2. Amplitudo masukan tetap, mengubah frekuensi untuk 0.25kHz, 0.3kHz, 0.4kHz, 0.5kHz, 0.7kHz, 1kHz, 3kHz, 5kHz, 7kHz, frekuensi 10kHz, 30kHz dan maksimal. 3. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada port sinyal output dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 1.5. 4. Cari gain tegangan frekuensi masing-masing dan mencatat hasil diukur dalam tabel 1.5. 5. Dari data dalam tabel 1.5, sketsa dan label gain tegangan di Bode plot pada Gambar 1.11.
Percobaan 6: Acive Filter Urutan Band-Pass Kedua
1. Lihat gambar 1.6 atau Gott-CE01-6 Filter Urutan Aktif Band-Pass Kedua. 2. Pada terminal masukan, input 2.5V amplitudo dan 1kHz sinyal gelombang sinus. 3. Amplitudo masukan tetap, mengubah frekuensi untuk 0.25kHz, 0.3kHz, 0.4kHz, 0.5kHz, 0.7kHz, 1kHz, 3kHz, 5kHz, 7kHz, 10kHz, 15kHz, 30kHz, 50khz, 70kHz, 100kHz dan 300kHz. 4. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada port sinyal output dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 1.6. 5. Cari gain tegangan frekuensi masing-masing dan mencatat hasil diukur dalam tabel 1.6. 6. Dari data dalam tabel 1.6, sketsa dan label gain tegangan di Bode plot pada Gambar 1.12. 1.6: Hasil Percobaan
Tabel 1.1 Diukur hasil Filter Pasif Kedua Low-Pass Order. (Input Amplitudo = 2.5V amplitudo gelombang sinus ata u 5Vp-p)
Tabel 1.2 Diukur hasil Filter Pasif Kedua Tinggi-Pass Order. (Input Amplitudo = 2.5V amplitudo atau 5Vp-p gelombang sinus)
Tabel 1.3 Diukur hasil Filter Pasif Kedua Band-Pass Order. (Input Amplitudo = 2.5V amplitudo atau 5Vp-p gelombang sinus)
Tabel 1.4 Diukur hasil Aktif Filter Urutan Kedua Low-Pass. (Input Amplitudo = 2.5V amplitudo atau 5Vp-p gelombang sinus
