RADIO AM (13.230.0121)

SI 1P53 - STMIK Widya Pratama Aprilianto Setiawan Add comments

NAMA : APRILIANTO SETIAWAN

KELAS : 1P53

NIM : 13.230.0121

TEMA

RADIO

JUDUL

RADIO AM

MATERI

SEJARAH DAN CARA KERJA AM

SEJARAH RADIO AM

Radio AM (modulasi amplitudo) bekerja dengan prinsip memodulasikan gelombang radio dan gelombang audio. Kedua gelombangg ini sama-sama memiliki amplitudo yang konstan. Namun proses modulasi ini kemudian mengubah amplitudo gelombang penghantar (radio) sesuai dengan amplitudo gelombang audio.

Pada tahun 1896 ilmuwan Italia, Guglielmo Marconi mendapat hak paten atas telegraf nirkabel yang menggunakan dua sirkuit. Pada saat itu sinyal ini hanya bisa dikirim pada jarak dekat. Namun, hal inilah yang memulai perkembangan teknologi radio. Pada tahun 1897 Marconi kembali mempublikasikan penemuan bahwa sinyal nirkabel dapat ditransmisikan pada jarak yang lebih jauh (12 mil). Selanjutnya, pada 1899 Marconi berhasil melakukan komunikasi nirkabel antara Perancis dan Inggris lewat Selat Inggris dengan menggunakan osilator Tesla.

John Ambrose Fleming pada tahun 1904 menemukan bahwa tabung audion dapat digunakan sebagai receiver nirkabel bagi teknologi radio ini. Dua tahun kemudian Dr. Lee deForest menemukan tabung elektron yang terdiri dari tiga elemen (triode audion). Penemuan ini memungkinkan gelombang suara ditransmisikan melalui sistem komunikasi nirkabel. Tetapi sinyal yang ditangkap masih sangat lemah. Barulah pada tahun 1912 [[Edwin Howard Armstrong menemukan penguat gelombang radio disebut juga radio amplifier. Alat ini bekerja dengan cara menangkap sinyal elektromagnetik dari transmisi radio dan memberikan sinyal balik dari tabung. Dengan begitu kekuatan sinyal akan meningkat sebanyak 20.000 kali perdetik. Suara yang ditangkap juga jauh lebih kuat sehingga bisa didengar langsung tanpa menggunakan earphone. Penemuan ini kemudian menjadi sangat penting dalam sistem komunikasi radio karena jauh lebih efisien dibandingkan alat terdahulu. Meskipun demikian hak paten atas amplifier jatuh ke tangan Dr. Lee deforest. Sampai saat ini radio amplifier masih menjadi teknologi inti pada pesawat radio.

Awalnya penggunanaan radio AM hanya untuk keperluan telegram nirkabel. Orang pertama yang melakukan siaran radio dengan suara manusia adalah Reginald Aubrey Fessenden. Ia melakukan siaran radio pertama dengan suara manusia pada 23 Desember 1900 pada jarak 50 mil (dari Cobb Island ke Arlington, Virginia) Saat ini radio AM tidak terlalu banyak digunakan untuk siaran radio komersial karena kualitas suara yang buruk.

KELEBIHAN DAN KELEMAHAN

Kelebihan AM : sinyal dapat berubah menjadi suara dengan peralatan sederhana. Jika sinyal cukup kuat, bahkan tidak dibutuhkan sumber daya khusus, dan dapat diterima dengan sebuah penerima radio kristal sederhana tanpa catu daya sama sekali (mungkin beberapa pembaca pernah mengalami proyek radio kristal di masa kecil)

Kelemahannya: dapat terganggu oleh gangguan atmosfir, bandwith yang sempit juga membatasi kualitas suara yang dapat disampaikan oleh kegiatan broadcasting radio

Blok Diagram Radio Penerima AM

Blok Diagram Radio AM Penerima. Dalam penerimaan radio secara umum, dikenal ada dua sistem penerimaan yaitu sistem FM (Frequency Modulation) dan sistem AM (Amplitudo Modulation). Pada sistem AM, meskipun secara kualitas audio jauh dibandingkan dengan FM, namun sampai saat ini masih tetap digunakan karena beberapa pertimbangan, khususnya masalah propagasi gelombang AM dibanding FM.

Propagasi frekuensi gelombang radio siaran AM yang unik membuat sistem radio AM masih tetap eksis sampai saat ini. Salah satu kelebihan siaran gelombang AM adalah pada propagasi frekuensi yang digunakan yang memungkinkan jangkauan siaran sangat jauh akibat pantulan lapisan ionosferpada atmosfer. Gelombang datang dari ruang bebas ditangkap oleh antena yang selanjutnya diproses pada penerima radio AM untuk mengembalikan pesan asli yang awalnya memodulasi sinyal pembawa. Berikut ini blok diagram radio AM secara lazimnya :

1. Antena.

Bertugas menerima pancaran radiasi gelombang elektromagnetik radio ruang bebas yang berasal dari pemancar radio. Pada antena selanjutnya energi RF diubah menjadi sinyal listrik dan disalurkan menuju penerima melalui kabel transmisi.

2. Penguat Tala RF.

Sinyal listrik frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh antena masih sangat kecil dalam taraf mikrovolt, sehingga harus diperkuat terlebih dahulu agar mencapai level hingga dapat diperkuat oleh tahap selanjutnya yaitu pencampur. Selain itu sinyal dari antena masih mengandung berbagai macam frekuensi dengan spektrum luas sehingga untuk mengoptimalkan penangkapan dan pemilihan frekuensi gelombang yang akan diteruskan ke tahap penguat RF digunakan sebuah sistem penguat tala RF.

3. Pencampur (Mixer).

Tahap Pencampur berfungsi untuk menghasilkan frekuensi antara atau selisih antara frekuensi dari pemancar/pembawa dengan frekuensi osilator lokal. Pencampur akan selalu mengubah setiap frekuensi gelombang dari pemancar (yang di tala) menjadi frekuensi selisih IF (Intermediate Frequency) f_IF yang nilainya tetap. Cara tersebut akan meningkatkan selektivitas penerima radio dan merupakan ciri khas dari sistem radio superheterodyne. Besar nilai f_IF pada radio AM komersial adalah 455 kHz mengikuti persamaan :

f_IF = f_OL – f_C

dimana :

f_IF = frekuensi antara (Intermediate Frequency)
f_OL = frekuensi osilator lokal
f_C = frekuensi gelombang pembawa dari pemancar radio

4. Osilator Lokal.

Osilator lokal berfungsi untuk mengkonversi frekuensi gelombang pembawa menjadi frekuensi antara IF setelah melalui tahap pencampuran pada Mixer. Variabel Kapasitor untuk osilator lokal berupa dua celah – satu poros dengan penguat tala RF sehingga selisih frekuensi penalaan dengan osilator lokal selalu tetap sebesar frekuensi IF. Pada kebanyakan penerima radio komersial, frekuensi osilator lokal selalu lebih tinggi sebesar frekuensi IF dibanding frekuensi pembawa seperti persamaan di atas.

5. Penguat IF I dan Penguat IF II.

Bagian ini menguatkan sinyal selisih f_IF dari tahap pencampur. Menggunakan sistem penguat tertala IF pada frekuensi 455 kHz sekaligus mampu meredam frekuensi bayangan yang masih lolos dari tahap pencampur. Lebar bidang dari penguat IF AM berkisar 9 kHz untuk menjamin selektivitas penerimaan. Pada beberapa sistem radio penerima AM, ada yang dilengkapi dengan filter keramik pada tahap awal atau akhir penguat IF selain pemakaian transformator tala IF.

7. Detektor.

Berbeda dengan radio penerima FM, pada AM digunakan detektor selubung gelombang (Envelope Detector) dengan rangkaian lebih sederhana dibanding detektor FM. Biasa digunakan deoda germanium untuk menjamin linearitas dan sensitifitas keluaran karena germanium memiliki tegangan bias 0,3 V, lebih kecil bila dibandingkan dengan bahan silikon yang berkisar 0,7 V.

8. AGC (Automatic Gain Control).

Sebuah kendali penguatan otomatis dipasang dengan cara mencuplik sebagian sinyal audio keluaran dari detektor. Sinyal ini selanjutnya mengendalikan bias pada penguat IF secara terbalik, dengan demikian diharapkan dapat diperoleh penguatan yang benar-benar terkendali saat sinyal yang ditangkap antena mengalami perubahan level amplitudo yang ekstrim khususnya pada saat puncak sinyal modulasi.

9. Penguat Audio.

Penguat audio menguatkan sinyal audio level rendah dari detektor. Lebar bidang dari penguat audio tidak se ideal pada sistem radio FM karena terbatasnya spektrum sinyal informasi audio yang dapat direproduksi pada sistem radio AM. Blok diagram radio AM. Hal tersebut juga akibat bandwidth yang sangat terbatas pada penguat IF yang menyebabkan komponen frekuensi tinggi pada sinyal informasi audio mengalami peredaman dalam reproduksinya. Dengan demikian jangan berharap kualitas hi-fi dari reproduksi sinyal pesan pada sistem penerima radio AM.

10. Pengeras Suara.

Merupakan tahap akhir dari sistem blok diagram radio penerima AM. Pengeras suara mengubah sinyal listrik audio menjadi getaran mekanik suara yang menggetarkan media udara hingga sampai pada taraf dapat didengar oleh telinga manusia. Prinsipnya adalah sinyal listrik audio menggerakkan kumparan yang berada pada daerah medan magnet melalui GGL yang timbul saat arus listrik melaluinya. Diafragma yang melekat pada kumparan pada akhirnya bergetar mengikuti getaran kumparan.

BLOK DIAGRAM PEMANCAR AM

Blok Diagram Pemancar AM (Block Diagram of AM Transmitter). Pada sistem pemancar AM (Amplitudo Modulation), proses modulasi mengakibatkan perubahan amplitudo sinyal pembawa berupa level amplitudo yang sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi (pesan). Pada sistem pemancar AM, pemodulasian pada umumnya dilakukan pada tingkat akhir pemancar di bagian final amplifier.

Berikut Blok Diagram dari sebuah Pemancar AM komersial (broadcast) klasik :

Keterangan :

1. Osilator

Berfungsi membangkitkan getaran frekuensi tinggi sesuai dengan frekuensi resonansi lingkar tala dari generator tala yang biasanya digunakan resonator paralel berupa LC jajar pada pemancar AM klasik. Beberapa pemancar radio AM menggunakan resonator kristal sebagai generator frekuensi untuk kestabilan frekuensi yang lebih tinggi. Pada pemancar AM modern penerapan osilator terkendali PLL lebih banyak diterapkan. Pada pemancar AM komersial (broadcast) osilator bekerja pada frekuensi mulai 535 s/d 1605 kHz atau sebesar 1070 kHz dengan lebar spektrum maksimum 10 kHz setiap kanal nya. Dengan demikian ada 107 pemancar AM yang dapat ditampung pada pita frekuensi selebar 1070 kHz tersebut.

2. Buffer (Penyangga)

Keluaran dari osilator masih merupakan sinyal lemah dengan impedansi keluaran yang tinggi sehingga kurang sesuai untuk menggerakkan rangkaian penguat berikutnya. Tahap penyangga akan sangat berperan dalam hal ini karena pada intinya adalah sebuah rangkaian penguat arus bagi osilator. Sebuah penyangga atau buffer identik dengan sebuah rangkaian dengan impedansi masukan tinggi dan impedansi keluaran yang rendah sehingga dapat meniadakan efek pembebanan rangkaian.

3. Driver (Kemudi)

Pada blok diagram pemancar am, tahap ini berfungsi mengatur penguatan daya (tegangan dan arus) sinyal AM sebelum menuju penguat akhir. Pada bagian ini sering digunakan penguat kelas A untuk menjamin linieritas sinyal keluaran. Pada penerapannya sering digunakan beberapa tingkatan driver untuk menghasilkan daya sinyal yang cukup untuk menggerakkan penguat akhir. Hal tersebut dilakukan mengingat efisiensi penguat kelas A yang rendah (hanya sekitar 30%). Pada tahap driver, penggunaan tapis-lolos-bawah sangat dianjurkan untuk menekan frekuensi harmonisa.

4. Penguat Akhir (Final Amplifier)

Penguat akhir merupakan unit rangkaian penguat daya RF efisiensi tinggi, untuk itu hampir selalu digunakan penguat daya RF tertala kelas C karena menawarkan efisiensi daya hingga “100%”. Bagian akhir dari tahap ini selalu dipasang filter untuk menekan frekuensi harmonisa dan sekaligus mengembalikan bentuk sinyal keluaran ke bentuk semula (sinus).

5. Audio Input

Merupakan sinyal pesan atau sinyal informasi yang akan ditumpangkan pada sinyal pembawa. Sinyal ini berupa sinyal suara audio baik dari mikropon maupun dari pemutar musik.

6. System Audio

Bagian ini bertugas memproses sinyal audio input sebelum masuk ke tahap modulator. Tahap ini terdiri dari penguat depan (pre-amplifier) sampai dengan penguat akhir audio (audio power amplifier). Pada tahap awal biasanya dilengkapi dengan filter sinyal audio yang membatasi lebar bidang audio maksimal pada 5 kHz frekuensi lancung. Hal tersebut berkaitan dengan ketentuan lebar bidang maksimum spektrum pemancar AM yang tidak boleh melebihi 10 kHz. Inilah yang menjadi satu alasan mengapa kualitas audio yang dihasilkan oleh penerima radio AM kurang kuat pada frekuensi tinggi audio nya (treble).

7. Modulator

Pada pemancar AM komersial (broadcast), pemodulasian sinyal pembawa dilakukan oleh modulator pada tahap penguat akhir pemancar. Modulator bekerja dengan sebuah transformator modulasi menggerakkan kolektor penguat akhir sehingga menghasilkan ayunan amplitudo pada sinyal RF. Hasil dari pemodulasian AM adalah berupa sinyal RF dengan komposisi tiga buah frekuensi yaitu; frekuensi pembawa atau fc (frequency carrier) dan dua buah frekuensi sisi (side band) berupa frekuensi jumlah (fc+fi) dan frekuensi selisih (fc-fi), dimana fi adalah frequency information.

8. Antenna

Merupakan bagian terakhir pada blok diagram pemancar am. Berfungsi mengubah getaran listrik frekuensi tinggi menjadi gelombang elektromagnetik dan meradiasikannya ke ruang bebas. Pada pemancar AM komersial (broadcast), biasa digunakan jenis antena vertikal 1/4 panjang gelombang dengan langsung menggunakan bumi sebagai pentanahan.

KESIMPULAN

Gelombang yang mengalami perubahan amplitudo setiap detiknya. Namun frekuensi pembawa tetap. Gelombang ini dapat dipantulkan oleh Ionosfer sehingga memiliki jangkauan yang luas.

REFERENSI

http://syiarfm.weebly.com/syiar-blog.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Sejarah_radio

http://achmadrf.blogspot.com/2010/05/gelombang-radio.html

0 komentar

Posting Komentar

Posting Lebih Baru Posting Lama

STMIK Widya Pratama - SI 1P53

Menu

Daftar Mahasiswa