Uncategorized

Sistem Kerja Radio II : Receiver

Radio Receiver digunakan untuk menerima sinyal informasi yang dikirimkan oleh Radio Transmitter. Radio Receiver terdiri atas beberapa bagian sebagai berikut :

1. Antena

Pada radio receiver antena digunakan sebagai alat untuk menerima sinyal yang dikimkan oleh transmitter dengan perantara kanal(udara,kabel).sinyal yang diterima oleh antena akan diterima oleh penala radio.penala berfungsi untuk mengatur/memilih gelombang yang di tangkap oleh antena.

2. Dekoder

Merupakan kebalikan dari encoder.Decoder adalah alat untuk menyandikan sinyal yang diterima.dekoder akan merubah sinyal yang diterima menjadi sinyal informasi yang diinginkan .dekoder akan mengembalikan sinyal kedalam bentuk semula sama seperti sinyal ketika dikirim oleh transmiter

3. Demodulator

Demodulator bertugas mengolah sinyal output dari penala, decorder atau down converter. Pada prinsipnya, bagian ini bekerja bekerja berkebalikan dengan modulator. Jika modulator bertugas menumpangkan atau menyisipkan sinyal informasi kedalam sinyal carier, maka demodulator justru memisahkan sinyal informasi dari sinyal yang  termodulasi, sehingga pada sisi penerima akan memperoleh sinyal yang sesuai dengan sinyal aslinya karena sinyal yang belum tidak berarti di sisi penerima sebelum didemodulasi. sinyal yang dihasilkan oleh demodulator tergantung dari sinyal input dan sinyal oscillator local, jadi pada bagian ini sinyal yang tidak diperlukan dibuang.

a. Demodulator AM

Demodulator jenis ini memisahkan sinyal berfrekuensi rendah atau sinyal informasinya dari sinyal termodulasi yang sebelumnya telah diubah ubah amplitudonya, demodulator Am menghasilkan sinyal dengan amplitudo sebesar envelope sinyal dari sinyal yang termodulasi. Sinyal termodulasi yang sebelumnya berfrekuensi tinggi dengan amplitude berubah ubah sesuai frekuensi sinyal informasi diubah menjadi sinyal dengan amplitudo yang senilai dengan perubahan itu.

b. Demodulator FM

Hampir sama dengan demodulator AM, prinsip kerjanya adalah memisahkan sinyal informasi dari sinyal yang termodulasi, hanya saja dalam hal ini demodulator FM bekerja dengan memulihkan frekuensi sinyal informasi yang sebelumnya menjadi satu dengan sinyal pembawa dengan frekuensi yang diubah-ubah sesuai dengan harga perubahan amplitudo menjadi sinyal informasi yang sama dengan sinyal aslinya.

4. Penguat Amplifier

Tentu saja sinyal hasil demodulator AM maupun FM masih belum digunakan atau didengarkan, sehingga perlu proses dan pengolahan lebih lanjut. Sinyal output demodulator masih tergolong sinyal yang lemah maka tahapan selanjutnya adalah penguatan sinyal. Hal ini dikerjakan oleh penguat amplifier. Pada prinsipnya penguat amplifier ini menguatkan sinyal masukan yan gmasih tergolong lemah menjadi sinyal yang lebih kuat dan siap digunakan. Besarnya penguatan ini tergantung darri gain power itu sendiri. Pada tahap ini besaran yang dikuatkan tergantung dengan kebutuhan dan aplikasinya, mungkin dilakukan penguatan arus, tegangan, atau daya.

Dalam bidang elektronika banyak ditemukan berbagai jenis amplifier. Amplifier dapat diklasifikasikan menurut rentang frekuensi, metode pemasangan rangkaian yang dipakai, atau titik bias amplifier ini dioperasikan, arus, tegangan dan daya. Sirkit yang mengamplifikasi rentang frekuensi yang luas disebut amplifier gelombang luas(amplifier tidak teratur), sedangkan amplifier yan khusus disetel untuk rentang frekuensi yang kecil atau rentang gelombang tertentu disebut amlifier teratur(amplifier teratur). Hal yang perlu digaris bawahi adalah metode pemasangan amplifier tentu akan mengubah hasil kerjanya. Metode yang paling umum digunakan adalah metode pemasangan ac, disini komponen sinyal yang berfrekuensi rendah termasuk dc tidak diteruskan ke rangkaian berikutnya, tetapi beberapa maplifier menggunakan metode pemasangan dc dimana semua komponen sinyal berfrekuensi rendah sampai sinyal dc langsung diteruskan ke rangkaian berikutnya. Salah satu bentuk amplifier dc adalah amplifier pembelah , di sini  sinyal input terbelahmenjadi suatu seri pulsa, yaitu sinyal bolak-balik yang diamplifikasi oleh amplifier yang terpasang secara ac sebelum dikembalikan lagi ke dc. Ada beberapa klasifikasi amplifier berdasarkan fungsinya dalam suatu rangkaian, yaitu:

  1. kelas A – dimana arus mengalir ke seluruh beban selama seluruh periode siklus sinyal input.
  2. kelas AB – arus mengalir dalam beban selama lebih darisatu siklus tetapi kurang dari siklus sinyal input penuh
  3. kelas B – arus mengalir dalam beban selama setengah siklus sinyal input
  4. kelas C – arus mengalir dalam beban selama kurang dari setengah siklus sinyal input.

Amplifier teratur dan tidak teratur serta amplifier a.f.(frekuensi audio) biasanya bekerja dalam kelas A, amplifier berdaya a.f. biasanya bekerja pada kelas B. Amplifier r.f.(radio frekuensi) dan amplifier oskilator biasanya bekerja pada kelas C. Pada amplifier tegangan, tegangan sinyal input akan dinaikkan tetapi pada umumnya tidak mampu memberikan suplai daya dalam jumlah yang besar, berbeda dengan amplifier daya yang bisa mensuplai daya output dalam jumlah yang relatif besar. Namun perbedaan utamanya terletak pada nilai efektif dari impedansi output,. Amplifier daya dirancang untuk mampu menyediakan daya yang besar untuk menjalankan peralatan output. Efisiensi amplifier jenis ini sangat penting sedangkan distorsinya dapat diabaikan. Berbeda dengan amplifier tegangan yang sangan memperhitungkan distorsinya dan mengabaikan efisiensi.dalam praktikanya komponen utama dalam amplifikasi adalh transistor atau IC.  Pada tahapan ini bila sebuah amplifier diberi tagangan kecil a.c sederhana pada terminal inputnya maka amplifier ini akan memproduksi bentuk sinyal yang diberikan dan diperkuat secara linier pada terminal outpunya. Selain itu amplifier harus mampu mengerjakan fungsinya pada suatu frekuensi sinyal input sesuai dengan rentang ukuran frekuensi yang dibutuhkan.

Berikut ini adalah skema dari suatu amplifier dasar

Amplifier di atas merupakan sirkit umum amplifier, tegangan emiter standar diperlihatkan pada gambar, di situ Rc adalah hambatan beban, perubahan tegangan pada Rc ditentukan oleh perubahan arus  kolektor. Sedangkan R lainya berfungsi untuk menyetel kondisi bias d.c. untuk menentukan titik operasi transistor. Re juga dipasang untuk menstabilkan suhu pada amplifier dengan cara mengubah arusnya sedangkan variasi Ie pada frekuensi diredam oleh Ce.

Sinyal keluaran dari amplifier ini pada umumnya masih diproses lebih lanjut lagi meskipun sebenarnya sudah menghasilkan sinyal yang kuat dan bisa dihubungkan speaker atau peralatan output lainya. Hal ini unutk memperoleh kualitas sinyal yang lebih bagus lagi.

5. Filter Audio

Bagian ini memang tidak pasti ada dalam setiap pesawat penerima radio, tetapi kebanyakan sekarang bagian ini sudah terintegrasi dengan amplifier itu sendiri. Tidak bisa dihindari dalam setiap tahap pengolahan dari pemancar sampai penerima pasti akan terjadi yang namanya distorsi dan nois. Nois merupakan gangguan suara(kemresek) yang ditimbulkan akibat adanya sinyal pengganggu. Dengan gangguan tersebut tentunya sinyal yang dihasilkan tidak optimal yang menyebabkan suara radio tidak jelas. Filter audio ini juga disebut dengan peredam nois, alat ini dapat dipasang pada semua komponen elektronika yang menghasilkan suara seperti tape hi-fi dan radio. Peredam ini sering digunakan oleh penggemar radio amatir 11 meter band, 20 meter band dan 80 meter band. Fungsi dari filter audio adalh mempertajam sinyal audio dan menghilangkan nois yang mengganggu.

6. Echo Amplifier

Seringkali didengar suara yang menggema, hal ini karena amplifier dilengkapi dengan echo. Echo ini berfungsi menghasilkan suara menggema. Prinsipnya adalah ketika alat ini menerima input maka input ituakan ditahan dan dikeluarkan secara hampir bersamaan dengan sinyal berikutnya sehingga akan terdengar suara yang seolah-olah menggema.

7. Mixer Amplifier

Mixer amplifier merupakan bagian yang berfungsi mencamurkan dua input atau lebih menjadi satu keluaran, misalkan sinyal radio dan tape recorder atau lainya. Maka pada bagian output akan terdengan suara sinyal input secara bersamaan atau tercampur.

8. Equalizer

Bagian yang satu ini sudah terdapat disemua peralatan radio, alat ini berfungsi mengubah-ubah frekuensi suara yang akan dioutputkan ke speakaer dengan tujuan mendapatkan suara yang lebih bagus. Pada bagian ini, suara dapat diatur keras lemahnya dan tinggi rendahnya nada juga dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Secara sederhana suatu equalizer dapat mengatur nada bass, treble, dan volumenya.

9. Speaker

Komponen ini merupakan bagian sangat penting pada setiap komponen audio, karena tanpa komponen ini sinyal yang sudah diolah dan diproses sedemikian rupa tidak bisa didengarkan, prinsip kerja dari speaker ini berkebalikan dengan mic. Tetapi suatu speaker juga dapat difungsikan sebagai mic. Speaker berfungsi mengubah energi listrik menjadi suara yang dapat didengarkan oleh manusia. Ketika sinyal arus mengalir pada speaker, ketika terjadi perubahan arus hambatanpun juga akan berubah-ubah, perubahan hambatan inilah yang dimanfaatkan oleh serbuk karbon untuk bergerak saling menjauhi atau mendekati, yang konsekuensinya adalah bergetarnya membran yang terdapat dalam speaker tersebut, karena pergerakan membran sangat cepat dan energi yang besar, maka getaran ini akan berpengaruh pada lingkunganya yang berakibat pada getaran suara.

Radio penerima ini harus mempunyai  karakteristik-karakteristik tertentu yang menentukan kwalitas dari radio penerima tersebut. Karakteristik itu adalah :

1. Sensitivitas

Adalah kemampuan dari suatu radio penerima untuk menangkap signal-signal yang kuat maupun yang lemah sampai didapatkan daya output tertentu (standard) pada output penerima tersebut.

2. Selektivitas

Adalah kemampuan radio penerima untuk membedakan antara signal yang diinginkan dengan signal-signal lain yang berdekatan. Berarti hanya menerima signal dengan frekwensi band yang tertentu. Selektivitas ini dapat diperbaiki dengan Band Pass Filter.

3. Fidelitas

Adalah kemampuan radio penerima untuk menjaga keaslian informasi yang dikirimkan oleh pengirim signal.

Pesawat penerima radio dapat digolongkan menjadi dua, yaitu:

  1. Straight amplification receiver
  2. Superheterodyne receiver

Straight Amplification Receiver

Gambar blok diagram dari radio penerima model straight amplification.

Cara Kerja

Gelombang elektromagnetik diterima oleh antena kemudian oleh tuning circuit gelombang yang diperlukan akan dipisahkan atau diseleksi dari gelombang-gelombang lainnya yang tidak diperlukan. TC merupakan suatu rangkaian filter yang frekwensi resonansinya sama dengan frekwensi yang diterima. Karena gelombang yang diterima ini besarnya hanya beberapa mV saja, maka perlu diperkuat oleh Radio Frequency Amplifier,  yang tujuannya selain memperkuat juga meredam gelombang-gelombang lainnya yang datangnya dari pemancar lain yang masih tercampur dalam gelombang tadi. Kemudian gelombang yang masih termodulasi ini oleh Detector di demodulasikan, yaitu dipisahkan antara gelombang yang memodulasikan yaitu informasi yang dikirim dengan gelombang yang dimodulasikan yaitu gelombang pembawa. Setelah gelombang mempunyai frekwensi sebesar audio kemudian diperkuat dengan Audio Frequency Amplifier, yang disalurkan ke Loudspeaker untuk dirubah menjadi gelombang akustik.

Pada sistem ini banyak timbul gangguan-gangguan tidak stabil, sehinnga outputnya juga terdistorsi. Sebagai perbaikan dari sistem ini adalah jenis superheterodyne receiver.

Superheterodyne Receiver

Pada saat ini, penerima radio menggunakan cara yang disebut superheterodyne. Heterodyne artinya mencampur dua frekuensi sehingga diperoleh frekuensi baru, misalnya frekuensi 3.855 Hz dicampur dengan frekuensi Local Oscillator 4.310 Hz, menghasilkan dua frekuensi baru 8.165 Hz dan 455 Hz ialah hasil penjumlahan dan pengurangan kedua   frekuensi. Dengan suatu filter, dipilih frekuensi 455 Kc untuk diolah lebih lanjut. Frekuensi yang dipilih itu (disebut intermediate frequency atau IF) jauh lebih rendah dari frekuensi aslinya akan tetapi jauh lebih tinggi dari frekuensi suara atau superaudible, sehingga cara ini disebut superheterodyne.

Basic diagram dari radio receiver superheterodyne yaitu :

 

Antena pada pemancar berfungsi sebagai radiator gelombang radio, sedangkan pada penerima, antena berfungsi sebagai penerima gelombang radio. Antena yang biasa digunakan pada penerima radio yaitu jenis antena vertical.         


Sinyal yang telah diterima oleh antena dikuatkan pada Radio Frekuensi  amplifier dikarenakan selama di udara sinyal mengalami pelemahan.

Mixer digunakan mengubah masukan sinyal dari satu frekuensi ke frekuensi lainnya sebagai keluaran. Kadang-kadang disebut frequency-converter circuit. local oscillator (L.O.), merupakan voltage-controlled-oscillator (VCO) yang menghasilkan gelombang kontinyu. Keluaran mixer berupa dua buah sinyal meliputi frekuensi LO dan sinyal masukan RF, serta mempunyai dua keluaran yang diperoleh dari penjumlahan frekuensi tersebut (LO freq + RF freq) dan pengurangan (LO freq – RF freq).

Local oscilator pada dasarnya adalah RF carrier generator. Kenaikan tegangan gelombang dimasukkan dalam LO. Tegangan tersebut menyebabkan perubahan frekuensi pada LO. Frekuensi oscilator merubah frekuensi band dari sinyal masukan kemudian merubahnya menjadi frekuensi IF. Resolusi frekuensi carriernya dapat diatur sampai dengan 100 kHz.

Kekuatan sinyal mengalami pengurangan selama proses mixing maka sinyal perlu dikuatkan kembali oleh IF untuk mengembalikan sensitivitas dari penerima. Sinyal IF kemudian masuk dalam IF filter. Dalam IF dilter terdapat rangkaian band pass sebagai detektor. Bandwith IF filter disebut Resolution Bandwidth (RB, RBW) spektrum analiser. RBW mengijinkan pengguna untuk mengoptimasi kondsisi sinyal, kecepatan, selektivitas, signal to noise rasio. RBW filter sangat penting untuk menegaskan bagaimana dua sinyal yang berdekatan dapat dibedakan.

Radio Transistor Pertama 1954
Radio IC Pertama