Pemancar FM Stereo

Blok diagram Pemancar FM Stereo

Blok diagram Pemancar FM Stereo. Dalam sebuah pemancar FM (Frequency Modulation), proses modulasi mengakibatkan perubahan frekuensi sinyal pembawa berupa deviasi frekuensi yang besarnya sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi (pesan). Berbeda dengan pemancar AM pada umumnya, pemodulasian dilakukan pada tingkat modulator yang merupakan awal dari tingkat osilator.

blok diagram sebuah pemancar FM sederhana :

Blok Diagram Pemancar FM Stereo

1. Encoder

Bagian ini merupakan tahap awal masukan yang berasal dari audio-prosessor dan hanya ada pada sistem pemancar FM stereo. Pada sistem pemancar mono bagian ini tidak ada. Encoder mengubah sinyal perbedaan L dan R menjadi sinyal komposit 38 kHz termodulasi DSBSC. Lebih jelasnya silahkan baca artikel saya mengenai Sistem Pemancar FM Stereo.

2. Modulator FM/PM

Modulator FM (Frequency Modulation) atau dapat juga berupa modulator PM (Phase Modulation). Prinsip dasarnya adalah sebuah modulator reaktansi. Pada FM, sinyal audio level daya rendah mengguncang reaktansi kapasitif dari varaktor deoda untuk menghasilkan deviasi frekuensi osilator. Amplitudo tertinggi sinyal audio berakibat pada turunnya nilai kapasitansi (naiknya reaktansi kapasitif) varaktor sehingga frekuensi osilator berada pada nilai tertinggi. Sebaliknya, pada level terendah sinyal pemodulasi, berakibat pada naiknya kapasitansi (turunnya reaktansi kapasitif) varaktor sehingga frekuensi osilator berada pada nilai terendah. Lebar deviasi tidak lebih dari 75 kHz untuk setiap sisi atau 150 kHz secara keseluruhan.

3. Osilator

Membangkitkan getaran frekuensi tinggi sesuai dengan frekuensi lingkar tala dari generator tala yang pada umumnya menggunakan resonator paralel berupa LC jajar. Nilai C dibangun sebagian atau keseluruhan menggunakan varaktor deoda yang ada pada bagian modulator (untuk tipe modulator dengan varaktor). Pada FM komersial, frekuensi kerja osilator mulai 87,50 MHz s/d 108,50 MHz untuk FM II dan 75,50 MHz s/d 96,50 MHz untuk FM I.

4. Buffer (Penyangga)

Penyangga (buffer) berfungsi menguatkan arus sinyal keluaran dari osilator. Sebuah penyangga identik dengan rangkaian dengan impedansi masukan tinggi dan impedansi keluaran rendah sehingga sering digunakan emitor follower pada tahap ini.

5. Driver (Kemudi)

Rangkaian driver berfungsi mengatur penguatan daya (tegangan dan arus) sinyal FM dari penyangga sebelum menuju ke bagian penguat akhir. Pada sistem pemancar FM sering digunakan penguat kelas A untuk menjamin linieritas sinyal keluaran. Mengingat efisiensi penguat kelas A yang rendah (hanya sekitar 30%), maka perlu beberapa tingkatan driver sebelum penguat akhir (final amplifier). Pada tahap driver, penggunaan tapis -lolos-bawah sangat dianjurkan untuk menekan frekuensi harmonisa.

6. Penguat Akhir (Final Amplifier)

Bagian penguat akhir merupakan unit rangkaian penguat daya RF efisiensi tinggi, untuk itu sering dan hampir selalu digunakan penguat daya RF tertala kelas C karena menawarkan efisiensi daya hingga “100%”. Bagian akhir dari penguat akhir mutlak dipasang filter untuk menekan harmonisa frekuensi.

7. Antena

Mengubah getaran listrik frekuensi tinggi menjadi gelombang elektromagnetik dan meradiasikannya ke ruang bebas. Jenis antena sangat berpengaruh pada pola radiasi pancaran gelombang elektromagnetik.

8. Catu Daya (Power Supply)

Catu daya harus mempu mensuplay kebutuhan daya listrik mulai dari tingkat modulator – osilator sampai tingkat penguat akhir daya RF. Pemasangan shelding pada blok pen-catu daya merupakan hal penting untuk sistem pemancar FM, selain itu pemakaian filter galvanis sangat dianjurkan untuk menekan sinyal gangguan pada rangkaian jala-jala dan sebaliknya.

Dalam sebuah blok diagram pemancar FM stereo seperti gambar di atas, untuk dapat bekerja dengan baik, diperlukan penalaan rangkaian. Dalam sistem pemancar FM modern, tingkat encoder sampai dengan driver telah tersedia dalam bentuk modul yang dikenal dengan istilah Excitter FM Stereo. Pada modul semacam itu tidak diperlukan penalaan rangkaian secara manual karena rangkaian tala sudah dirancang sedemikian rupa untuk dapat bekerja pada bidang yang lebar, sehingga penalaan hanya dilakukan pada bagian input dan output penguat akhir daya RF.

Blok diagram Penerima FM Stereo

Di dalam radio penerima, pesan asli yang dipindahkan ke bagian frekuensi pembawa diproses dan dideteksi sehingga diperoleh kembali sinyal pesan asli yang dikirimkan oleh pemancar FM. Proses pengembalian pesan asli dari bagian frekuensi pembawa ini dapat dinikmati setelah melalui beberapa tahapan proses pada tiap bagian blok diagram radio penerima FM.

Berikut ini gambar Blok diagram radio penerima FM :

1. Antena Penerima.

Antena dapat bersifat omnidirectional (ke segala arah) untuk pemakaian umum atau sangat terarah untuk komunikasi titik ke titik. Gelombang yang merambat dari pemancar menginduksi tegangan lemah dalam antena penerima. Besarnya amplitudo tegangan antena yang terinduksi antara beberapa puluh milivolt sampai kurang dari 1 mikrovolt, tergantung pada berbagai kondisi. Pada penerima FM komersial banyak digunakan antena omnidirectional 1/4 lamda (panjang gelombang) untuk pemakaian umum dengan menggunakan chasis pesawat sebagai pentanahan.

2. Penguat Tala RF.

Tingkat ini menaikkan daya sinyal ke tingkat yang cocok untuk masukan ke pencampur (mixer) dan membantu mengisolasi osilator lokal dari antena. Tingkat ini tidak memiliki tingkat pemilahan frekuensi yang tinggi, tetapi berperan untuk menolak sinyal-sinyal yang sangat jauh dari saluran yang diinginkan. Tingkat daya sinyal ini perlu dinaikkan sebelum dicampurkan, karena adanya derau yang tidak diinginkan masuk ke tingkat pencampur.

3. Osilator Lokal.

Osilator lokal dalam penerima ditala untuk menghasilkan frekuensi fLO yang berbeda dengan frekuensi sinyal datang fRF sebesar frekuensi intermediate (antara) fIF. Dengan demikian fLO adalah sama dengan fRF + fIF atau fRF – fIF. Pada banyak penerapan, seringkali digunakan frekuensi osilator lokal fLO lebih tinggi dibandingkan dengan frekuensi sinyal datang fRF, sehingga berlaku persamaan fLO = fRF + fIF atau fIF = fLO – fRF.

4. Mixer.

Merupakan pencampur, alat tidak linear yang menggeserkan sinyal yang diterima pada fRF ke frekuensi intermediate fIF. Modulasi pada pembawa yang diterima juga diubah ke frekuensi intermediate.

5. Penguat Tala IF.

Berfungsi menaikkan sinyal ke tingkat yang cocok untuk dideteksi dan menyediakan sebagian besar pemilahan frekuensi yang diperlukan untuk “melewatkan” sinyal yang diperlukan dan menyaring keluar (filter) sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang terdapat dalam keluaran pencampur. Karena rangkaian penguat tala IF selalu bekerja pada frekuensi tetap (fIF), maka sering digunakan filter-filter keramik atau kristal untuk dapat melakukan pemilahan yang baik.

6. Pembatas Penguat Tala IF.

Berfungsi membatasi sinyal keluaran dari penguat tala IF. Pada blok diagram radio  penerima FM di atas, pembatasan ini berfungsi untuk mendapatkan nilai linear dari sinyal IF sebelum masuk ke Detektor yang sering berupa rangkaian Diskriminator fasa. Penguat tala IF dan Pembatas Penguat Tala IF membentuk  sebuah rangkaian BPF dengan Band Width 150 kHz pada nilai tengah 10,7 MHz.

7. Detektor AGC.

Automatic Gain Control. Merupakan umpan balik negatif dengan mencuplik amplitudo sinyal dari penguat IF untuk menggerakkan rangkaian AGC yang selanjutnya mengendalikan gain dari Penguat Tala RF dan Penguat Tala IF.

8. Diskriminator.

Pada dasarnya merupakan detektor FM yang berfungsi memulihkan sinyal pesan asli dari masukan IF termodulasi.

9. AFC.

Automatic Frequency Control bekerja berdasarkan feedback negatif yaitu dengan diturunkan sebuah sinyal yang besarnya sebanding dengan deviasi rata-rata dari frekuensi tengah yang diterima pada titik tengah Band Pass IF penerima.

10. De-Emphasis.

Pada Blok Diagram radio FM, rangkaian ini berfungsi menekan kebisingan penerimaan akibat penerapan pre-emphasis pada pemancar dengan 6 dB/Oktaf, dengan demikian jaringan kebisingan dapat diratakan pada sisi keluarannya.

11. Volume dan Penguat Audio.

Bertugas menaikkan tingkat daya sinyal audio keluaran detektor setelah melalui de-emphasis ke harga yang cocok untuk menggerakkan pengeras suara.

12. Pengeras Suara (Loudspeaker).

Mengubah informasi sinyal listrik audio kembali ke bentuk aslinya yaitu gelombang suara. Dalam praktek, banyak sekali variasi dari sistem penerima radio FM yang dapat dijumpai, sehingga tidak satupun diagram blok radio fm yang dapat dianggap khas.

AM STEREO

AM stereo, salah satu sistem yang direkomendasikan oleh FCC adalah AM-Stereo C-QUAM. Sistem AM Stereo pada Pemancar maupun Penerima Radio, jauh lebih kompleks dari pada Sistem FM Stereo. Pada Pemancar AM Stereo ada tiga langkah proses untuk menghasilkan isyarat audio kiri dan kanan yang termodulasi secara C-QUAM.

Pertama adalah membangkitkan isyarat QUAM (Quadrature Amplitude Modulation). Isyarat audio Kiri dan kanan disusun dengan metode matriks untuk membentuk sebuah penjumlahan isyarat mono L + R, dan pengurangan isyarat stereo L-R. Isyarat L + R memodulasi isyarat pembawa AM-DSB-FC (Amplitude Modulation Double Sideband Full Carrier), sedangkan isyarat L - R digunakan untuk memodulasi isyarat pembawa quadrature yang ditekan (suppressed-carrier), dengan perbedaan fase 90 derajat dengan isyarat pembawa L + R.

Kedua isyarat quadrature tersebut kemudian ditambahkan untuk membentuk isyarat pembawa QUAM. Menurut peraturan FCC, bahwa isyarat AM stereo harus sepenuhnya kompatibel dengan detektor AM yang digunakan pada sebagian besar system peneriamaan pada radio penerima AM mono. Apabila ada perbedaan komponen stereo, atau komponen L - R, maka akan menimbulkan cacat amplop isyarat QUAM, sehingga timbul pula cacat isyarat pada sistem deteksi amplop pada sistem penerima radio AM Mono. Untuk mengatasi masalah ini, isyarat QUAM diproses menggunakan dua langkah lagi, yang disebut C-QUAM atau isyarat Kompatibel Quadrature Amplitude Modulation. Yang pertama adalah isyarat QUAM diproses melalui limiter yang akan menghilangkan informasi amplop, sehingga akan didapatkan informasi fasa saja. Langkah kedua adalah membangkitkan isyarat C-QUAM dari isyarat QUAM, dengan menggabungkan keluaran dari Limiter Amplitude Modulation dengan L + R, atau isyarat suara matriks. Proses ini (yang disebut C-QUAM) akan memberikan isyarat amplop AM yang berisi L + R monofonik atau audio, untuk kompatibilitas dengan radio AM biasa yang menggunakan detektor amplop, sedangkan isyarat pengurangan stereo L - R dikodekan didalam tahap isyarat pembawa.

Pada Sistem penerima radio yang menggunakan QUAM,( sebaiknya menggunakan PLL, dan VCO) untuk menghasilkan isyarat pembawa, dan isyarat quadrature, untuk mendemodulasi ulang isyarat suara L + R dan L - R secara serentak. Cara ini tidak akan bekerja pada sistem C-QUAM, karena amplop QUAM telah diubah dalam proses isyarat C-QUAM. Cara lainnya adalah dengan mengembalikan isyarat C-QUAM ke isyarat QUAM dalam bentuk aslinya, sehingga dapat diproses oleh demodulasi sinkron biasa, untuk memperbaiki amplop dengan "cosine korektor". Matematika Vector ini terlalu rumit untuk dibahas dalam tulisan ini, tetapi pada dasarnya adalah sebuah lingkaran proses yang tepat sangat tergantung pada fungsi analog untuk menghasilkan kosinus dari isyarat fase C-QUAM, dan kemudian membagi isyarat C-QUAM dengan fungsi kosinus, untuk membangkitkan ulang isyarat QUAM seperti semula. Proses ini akan dijelaskan dalam beberapa referensi di bawah ini.

Metode yang digunakan di sebagian besar chip penerima C-QUAM analog, menggunakan lingkaran umpan balik dengan penguatan tinggi yang memaksa isyarat keluaran L + R dari demodulasi sinkronis harus sama dengan keluaran dari sebuah detektor amplop presisi, dengan penjelasan sebagai berikut : Pertama, karena isyarat amplop dari C-QUAM adalah berupa rangkuman salinan isyarat L + R, maka amplop detektor digunakan untuk mengembalikan rangkuman isyarat L + R atau isyarat suara mono. Isyarat penjumlahan L + R dari amplop detektor ini kemudian dibandingkan didalam “error amplifier” dengan isyarat suara L + R yang berasal dari sinkronis demodulator QUAM. “Error Signal” ini kemudian digunakan untuk mengontrol “variabel gain amplifier” atau pengganda analog ke dalam sinkronis quadrature demodulators QUAM, sehingga amplopnya akan menghasilkan bentuk QUAM seperti semula. Sehingga isyarat keluaran L - R dari sinkronis quadrature demodulator kedua, yang bebas distorsi dapat disproses secara matrixed dengan isyarat L + R dari detektor amplop, untuk menghasilkan isyarat audio kiri dan kanan pada output penerima radio.

Untuk mengidentifikasi siaran AM Stereo C-QUAM AM, sebuah penanda isyarat stereo dengan frekuensi 25 Hz akan ditambahkan ke isyarat pengurangan L - R yang memodulasi isyarat quadrature. Penanda isyarat stereo 25 Hz ini akan memodulasi isyarat quadrature dengan 5% modulasi. Berbeda dengan penanda isyarat stereo 19 kHz pada system pemancar FM stereo, penanda isyarat stereo 25 Hz ini tidak ditampilkan di bagian demodulasi dari isyarat AM Stereo, tetapi hanya diarahkan untuk mengidentifikasi siaran AM Stereo saja, sehingga penerima dapat secara otomatis beralih ke modus AM-Stereo, dengan penanda lampu LED "AM Stereo".

Tulisan Ini adalah sketsa yang disederhanakan dari pengoperasian sistem AM-Stereo C-QUAM. Rincian lebih lanjut mengenai sistem AM Stereo C-QUAM dapat ditemukan dalam berbagai karya ilmiah oleh penemunya, yang antara lain adalah Norman Parker, Francis Hilbert, dan Yoshio Sakaie.

Pengertian Televisi

Televisi merupakan sistem elektronik yang mengirimkan gambar diam dan gambar hidup bersama suara melalui kabel atau ruang. Sistem ini menggunakan peralatan yang mengubah cahaya dan suara ke dalam aranya dapat didengar.         

Televisi adalah sebuah media telekomunikasi terkenal yang digunakan untuk memancarkan dan menerima siaran gambar bergerak, baik itu yang monokrom (“hitam putih”) maupun warna, biasanya dilengkapi oleh suara. “Televisi” juga dapat diartikan sebagai kotak televisi, rangkaian televisi atagelombang elektronik dan mengkonversinya kembali ke dalam cahaya yang dapat dilihat dan suu pancaran televisi. Kata “televisi” merupakan gabungan dari kata tele (τῆλε, “jauh”) dari bahasa Yunani dan visio (“penglihatan”) dari bahasa Latin. Sehingga televisi dapat diartikan sebagai telekomunikasi yang dapat dilihat dari jarak jauh. Penemuan televisi disejajarkan dengan penemuan roda, karena penemuan ini mampu mengubah peradaban dunia. Di Indonesia ‘televisi’ secara tidak formal disebut dengan TV, tivi, teve atau tipi.

Jenis-jenis Televisi

·         Tv Digital

·         Tv Analog

Rangkuman :

A.TELEVISI DIGITAL

I. PENGERTIAN TELEVISI DIGITAL

             Televisi digital atau penyiaran digital adalah jenis televisi yang menggunakan modulasi digital dan sistem kompresi untuk menyiarkan sinyal video, audio, dan data ke pesawat televisi.

Pengembangan televisi digital antara lain dikarenakan:

• Perubahan lingkungan eksternal

# Pasar TV  analog yang sudah jenuh.

# Kompetisi dengan sistem penyiaran satelit dan kabel.

#Perkembangan teknologi.

• Teknologi pemrosesan sinyal digital

#Teknologi transmisi digital

#Teknologi semikondukto.

#Teknologi peralatan yang beresolusi tinggi.

II. SISTEM PADA TELEVISI DIGITAL

TV digital mempunyai tiga sistem standart yaitu:

*DVT (Digital§ Television), sistem yang berlaku di Amerika.

*DVB-T (Digital§ Video Broadcasting Terrestrial), sistem yang berlaku di Eropa.

* ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial), sistem yang berlaku di Jepang.

Pada tanggal 21 Maret 2007, Menkominfo menerbitkan Peraturan Menteri Nomor: 07/P/M.KOMINFO/3/2007 tentang Standar Penyiaran Digital Terestrial untuk Televisi Tidak Bergerak. Keputusan itu menetapkan standar DVB-T sebagai standar penyiaran televisi digital teresterial tidak bergerak di Indonesia

III. KELEBIHAN SISTEM SIARAN DVB-T

             Pemerintah telah memutuskan sistem Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T) sebagai standar nasional Indonesia karena dari hasil uji coba yang dilakukan oleh Tim Nasional Migrasi TV dan Radio dari Analog ke Digital, teknologi DVB-T lebih unggul dan memiliki manfaat lebih dibandingkan dengan teknologi penyiaran digital lainnya.

             Teknologi ini mampu memultipleks beberapa program sekaligus, di mana enam program siaran dapat ”dimasukkan” ke dalam satu kanal TV berlebar pita 8 MHz, dengan kualitas jauh lebih baik. Ibarat satu lahan, yang semula hanya dapat dimanfaatkan untuk satu rumah, dengan teknologi ini mampu dibangun enam rumah dengan kualitas bangunan jauh lebih baik dan kapasitas ruangan lebih banyak. Di samping itu, penambahan varian DVB-H (handheld) mampu menyediakan tambahan sampai enam program siaran lagi untuk penerimaan bergerak (mobile). Hal ini sangat memungkinkan bagi penambahan siaran-siaran TV baru.

            Siaran DVB-T pun diklaim mempunyai banyak keunggulan dibandingkan dengan siaran TV analog. Teknologi ini punya ketahanan terhadap efek interferensi, derau dan fading, serta kemudahannya untuk dilakukan proses perbaikan (recovery) terhadap sinyal yang rusak akibat proses pengiriman/transmisi sinyal. Perbaikan akan dilakukan di bagian penerima dengan suatu kode koreksi error (error correction code) tertentu. Kelebihan lainnya adalah efisiensi di banyak hal, antara lain pada spektrum frekuensi (efisiensi bandwidth), efisiensi dalam network transmission, transmission power, maupun consumption power.

 Di samping itu, TV digital menyajikan gambar dan suara yang jauh lebih stabil dan resolusi lebih tajam ketimbang analog. Hal ini dimungkinkan oleh penggunaan sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) yang tangguh dalam mengatasi efek lintas jamak (multipath). Pada sistem analog, efek lintasan jamak menimbulkan echo yang berakibat munculnya gambar ganda (seakan ada bayangan).

Kelebihan lainnya adalah ketahanan terhadap perubahan lingkungan yang terjadi karena pergerakan pesawat penerima (untuk penerimaan mobile), misalnya di kendaraan yang bergerak, sehingga tidak terjadi gambar bergoyang atau berubah-ubah kualitasnya seperti pada TV analog saat ini.

Pelaksanaan migrasi dari siaran analog ke sistem digital pada umumnya dilakukan dalam 2 tahap yaitu tahap transisi dan tahap cut-off. Tahap transisi yaitu menggunakan siaran analog dan digital secara bersamaan sebelum mengganti seluruh perangkat ke sistem digital.

Pada tahap ini agar TV analog dapat menerima sinyal digital dengan kualitas yang baik maka diperlukan suatu perangkat tambahan yaitu Set Top Box.

 

IV. DAMPAK PERKEMBANGAN TEKNOLOGI TELEVISI DIGITAL

A. Secara teknis, televisi digital memberikan sejumlah keuntungan bagi penggunanya :

 Televisi digital memungkinkan tersedianya :

§ layanan siaran tambahan yang bersifat interaktif seperti halnya internet.
 Kualitas audiovisual yang lebih baik bagaimanapun,

§ menjadi keunggulan televisi ini, sehingga penonton dapat menikmati layar kaca seperti laiknya layar lebar.

Penggabungan

§ televisi dan internet juga akan membuka kemungkinan untuk pelayanan-pelayanan baru, seperti: penyediaan link antara program dokumenter dengan ensiklopedia online; akses kepada arsip digital untuk memperoleh informasi-informasi tambahan bagi program-program berita dan current affairs; membuat link antara program drama atau komedi dengan situs-situs internet yang dibuat oleh para penggemar (fans) program-program tersebut. Dimungkinkan pula streaming video yang lazim di dunia internet, termasuk film on demand dan siaran langsung melalui internet (Hastjarjo, 2007).