Rangkuman Elektronika Telkomunikasi

Frekuensi Transisi Gain Unity

Jika resistansi bulk kolektor yang disimbolkan rc’c artinya maka pengaruh dari kapasitansi base kolektornya diperbesar dengan yang disebut Miller Effect

Amplifier Common-Emitter (CE)

Di mana Y0 = Y2 + Yf ,Penguatan maksimum ketika Y0 beresonansi yang berarti bahwa umpan balik kapasitansi harus dimasukkan dalam penalaan output (output tuning). Ada juga pergeseran fasa  didalam penguat kondisi ini. Admittans keluarannya dapat ditulis sebagai berikut.

Dimana

Sehingga gain dapat ditulis sebagai

Jadi input admintasnya adalah

Amplifier Common-Base

Efek kapasitor umpan balik Ccb’ dapat di nol kan dengan menghubungkan transistor dalam konfigurasi common-base, gain arus hubung pendek untuk amplifier adalah

 Penguatan daya tersedia

Penguatan daya tinggi diperlukan untuk mempertahankan faktor noise rendah dengan amplifier cascade (formula Friis). Daya tersedia dari sumber adalah

Daya tersedia pada keluaran

Penguatan daya tersedia

Rangkaian Pencampur (Mixer)

Mixer digunakan untuk mengubah sinyal dari satu frekuensi ke frekuensi lain. Ada sejumlah alasan mengapa pengubahan frekuensi itu diperlukan, dan kenyatannya sejumlah proses mixing dipergunakan dalam penerapan khusus, yang tampil dengan nama berbeda. Istilah mixer pada umunya dicadangkan untuk rangkaian yang mengubah sinyal frekuensi radio ke suatu nilai madya (yang dikenal Intermediate Frequency / IF) dan yang memerlukan masukan dari sebuah isolator local (LO = Local Oscillator) untuk melakukannya. Semua rangkaian mixer memanfaatkan kenyataan bahwa apabila dua sinya sinusoidal dikalikan bersama, hasilnya terdiri atas komponen frekuensi yng dijumlahkan dan yang dikurangkan atau selisihnya. Sehinnga dapat dinyatakan sebagai berikut:

Suku yang mengandung frekuensi diatas adalah yang biasa dipilih dengan penyaringan sebagai sinyal intermediate frequency (IF) dalam penerapan tertentu yang lainnya, komponen frekuensi tinggi mungkin yang dipilih. Akan terlihat bahwa tidak satupun dari kedua frekuensi masukan itu hadir dalam keluaran, yang ada hanya frekuensi penjumlahan dan pengurangan.

Amplifier Linear, Amplifier Kelas C, dan Pengganda Frekuensi

Ada dua tipe dasar amplifiers listrik digunakan dalam pemancar yaitu: Linear dan Kelas C. Linear amplifier memberikan sinyal output yang identik, merupakan replika dari input. Outputnya berbanding lurus dengan masukannya. Oleh karena itu, mereka setia mereproduksi masukan tapi amplifier RF linear harus digunakan untuk meningkatkan tingkat daya yang berbeda-beda amplitudo Sinyal RF seperti tingkat rendah AM atau sinyal SSE. Frekuensi sinyal termodulasi tidak bervariasi dalam amplitude. Karena itu, dapat diperkuat dengan lebih efisien, non-linear kelas C ampliflers.

Amplifier linier beroperasi pada kelas A, AB, atau B. Kelas penguat menunjukkan bagaimana hal itu akan menjadi bias. Penguat kelas A merupakan penguat bias, sehingga itu melakukan terus menerus. Bias diatur sehingga input bervariasi kolektor (atau drain) saat ini lebih dari satu daerah linier karakteristik transistor. Dengan cara ini, outputnya adalah diperkuat reproduksi linear input. Biasanya kita mengatakan bahwa kelas A amplifler melakukan untuk 360˚ dari input gelombang sinus.  

Sebuah penguat kelas B bias di cutoff sehingga tidak ada arus kolektor mengalir dengan nol input. Transistor melakukannya hanya pada satu-setengah dari input gelombang sinus. Dengan kata lain, melakukan untuk 180˚ dari masukan gelombang sinus. Ini berarti bahwa hanya satu-setengah dari gelombang sinus diperkuat. Biasanya, dua amplifier kelas B yang terhubung dalam susunan push-pull sehingga baik pergantian positif dan negatif dari input diperkuat serentak.

Kelas AB amplifier bias dekat cutoff dengan beberapa aliran arus kolektor terus menerus. Ini akan dilakukan lebih dari 180˚ tapi kurang dari 360˚ inputnya. Juga digunakan terutama dalam amplifier push-pull dan menyediakan linearitas yang lebih baik daripada penguat kelas B tapi dengan efisiensi kurang.

Kelas A amplifier adalah linear tetapi tidak sangat efisien. Untuk itu, mereka disebut juga power amplifier yang miskin. Akibatnya, mereka digunakan terutama sebagai penguat tegangan sinyal kecil atau untuk amplifier daya rendah. Amplifier penyangga dijelaskan sebelumnya beroperasi kelas A. Kelas B dan kelas C amplifier lebih efisien karena arus mengalir hanya sebagian dari sinyal input. Mereka membuat power amplifier yang baik, kelas C menjadi yang paling efisien. Karena kedua kelas B dan kelas C amplifier mendistorsi sinyal input, ada teknik-teknik khusus yang digunakan untuk menghilangkan atau mengkompensasi distorsi. Sebagai contoh, amplifier kelas B dioperasikan dalam konfigurasi push-pull, sedangkan kelas C amplifier menggunakan beban LC resonan untuk menghilangkan distorsi.

Sebuah kelas A penguat penyangga sederhana ditunjukkan pada Gambar. 6-6. Sinyal pembawa osilator kapasitif digabungkan ke input. bias berasal dari R1, R2, dan R3. kolektor disetel dengan sirkuit LC resonan di frekuensi operasi, dan induktif digabungkan pada loop kedua untuk ke tahap berikutnya. Buffer seperti ini biasanya beroperasi pada tingkat daya baik kurang dari 1 W.

Rangkaian yang terpenting dalam kebanyakan AM dan FM transmitter adalah kelas C amplifier. Hal ini digunakan untuk daya amplifikasi dalam bentuk driver, pengganda frekuensi, dan amplifier akhir. Kelas C merupakan penguat bias sehingga melakukan kurang dari 180˚ input. Ini biasanya akan memiliki sudut konduksi 90˚-150˚. Ini berarti bahwa arus mengalir melalui itu dalam pulsa pendek. Maka dari itu perlu adanya penguatan sinyal lengkap yaitu dengan cara sirkuit disetel resonan.

Suatu bentuk khusus dari kelas C penguat adalah pengali frekuensi. Setiap kelas C amplifier mampu melakukan perkalian frekuensi jika rangkaian disetel kolektor diatur di beberapa bilangan bulat kelipatan dari frekuensi input. Semua amplifier kelas C memiliki beberapa bentuk disetel. Rangkaian terhubung di kolektor seperti ditunjukkan pada Gambar. 6-12. Tujuan utama dari sirkuit tuned ini adalah untuk membentuk ac output gelombang sinus lengkap. 

Ciri Khas Rangkaian Receiver

Bagian paling penting dari penerima komunikasi adalah ujung depan. Ujung depan biasanya terdiri dari amplifler RF, mixer, dan disetel dalam suatu sirkuit. Ini adalah bagian dari penerima yang memproses sinyal input sangat lemah. Sangat penting bahwa komponen suara rendah digunakan untuk memastikan rasio S/N yang cukup tinggi. Selanjutnya, selektivitas harus sedemikian rupa sehingga efektif menghilangkan gambar.

Dalam banyak komunikasi pada receiver, penguat RF tidak digunakan. Hal ini terutama berlaku di penerima dirancang untuk frekuensi rendah dari sekitar 30 MHz. Keuntungan tambahan tidak diperlukan, dan hanya kontribusinya akan lebih banyak suara. Oleh karena itu, amplifler RF biasanya dihilangkan, dan antena terhubung langsung ke input mixer melalui satu atau lebih sirkuit. Sirkuit disetel harus memberikan masukan selektivitas yang diperlukan untuk penolakan gambar. Dalam penerima semacam ini, mixer juga harus dari berbagai suara rendah. Saat ini, kebanyakan mixer adalah MOSFET, yang menyediakan kontribusi suara terendah.

Penerima/Receiver digunakan pada frekuensi di atas sekitar 100 MHz, bagaimanapun, biasanya menggunakan amplifier RF. Demikian juga amplifier RF ditemukan di beberapa sistem komunikasi frekuensi rendah. Tujuan utama dari penguat ini adalah untuk meningkatkan amplitudo sinyal lemah sebelum pencampuran. RF amplifier juga menyediakan beberapa selektivitas untuk penolakan gambar.

Dalam kebanyakan receiver, tahap RF tunggal digunakan, biasanya memberikan gain tegangan di rentan 10 sampai 30-dB. Hal ini mudah didapat dengan transistor tunggal. Transistor bipolar digunakan pada frekuensi yang lebih rendah, sedangkan FET adalah disukai di VHF, UHF. dan frekuensi gelombang mikro. Biasanya, FET memiliki noise lebih rendah dari transistor bipolar dan, karena itu, memberikan kinerja yang lebih baik.

Sebagian besar penerima memiliki sirkuit Automatic Gain Control (AGC) sehingga dynamic range yang lebar dari masukan amplitudo sinyal pemindaian menjadi ditampung tanpa distorsi. Rangkaian AGC meluruskan IF atau output demodulator ke dc untuk mengontrol IF amplifier gain. Keuntungan dari transistor bipolar dapat bervariasi dengan mengubah kolektor saat ini. Pada AGC kondisi mundur (reverse), peningkatan tegangan AGC mengurangi arus kolektor. Pada AGC kondisi maju (forward), peningkatan tegangan AGC meningkatkan arus kolektor. Keuntungan dari dual-gate MOSFET dalam penguat IF dikendalikan dengan memvariasikan tegangan dc pada kedua gerbang. 

Otomatis Kontrol Frekuensi (AFC) adalah sistem umpan balik yang mirip dengan AGC yang digunakan untuk mengoreksi drift frekuensi dan ketidakstabilan di LO dari VHF, UHF, dan frekuensi microwave penerima. Sebuah rangkaian memadamkan digunakan untuk memotong output audio untuk mencegah suara mengganggu sampai sinyal diterima. Entah sinyal audio atau kebisingan latar belakang dapat digunakan untuk mengoperasikan sirkuit memadamkan. Terus menerus tone control memadamkan (CTC) sirkuit mengizinkan sinyal selektif dengan hanya mengizinkan frekuensi rendah nada untuk memicu memadamkan nada tersebut.  

Sebuah Osilator Beat Frekuensi (BFO) digunakan dalam SSB dan CW penerima untuk memberikan pembawa yang akan bercampur dengan sinyal input demodulator untuk menghasilkan output audio. 

Sebuah transceiver adalah sebuah peralatan komunikasi yang menggabungkan penerima dan pemancar dalam Paket umum di mana mereka berbagi perumahan umum dan power supply. transceiver Single-sideband memungkinkan berbagi filter, tahap LO, dan sirkuit lainnya. Banyak transceiver baru mengandung synthesizer frekuensi yang menghilangkan beberapa osilator kristal dan osilator tuned LC di pemancar dan penerima. Sebuah synthesizer frekuensi generator sinyal biasanya diimplementasikan dengan PLL yang menghasilkan LO dan sinyal pembawa pemancar di sebuah transceiver. Sebuah synthesizer frekuensi memiliki stabilitas osilator kristal, tetapi frekuensi dapat bervariasi dalam kecil, kenaikan yang sama atas berbagai. Kelipatannya frekuensi synthesizer diatur oleh frekuensi input referensi untuk fase detektor. Frekuensi synthesizer diubah dengan memvariasikan rasio membagi pembagi frekuensi antara output VCO dan masukan detektor fasa. Tahap-terkunci synthesizer lingkaran sering menggabungkan mixer dan pengganda untuk mengizinkan lebih dari satu frekuensi yang akan dihasilkan.

Jawaban Soal

Self-Test (Chapter 6)

1. oscillator

2. continuous-wave, CW

3. crystal oscillator

4. buffer

5. drivers

6. final

7. speech-processing

8. frequency multipliers

9. mixer

10. linear

11. class C

12. AM, SSB

13. class C

14. A, B, AB

15. 27

16. 360

17. true

18. push-pull

19. 90, 150

20. pulses

21. tuned or resonant circuit

22. 60, 85

23. harmonics

24. frequency multipliers

25. 2.3.4.5 = 120 ; 120 (1,5) = 180 MHz

26. 28 (1,8) = 50,4 W

Self-Test (Chapter 7)

42. 1,36

43. shot, transit-time

44. false

45. true

46. noise figure

47. microwave

48. 48,464

49. 49. distortion

50. 50. high

51. RF amplifier, mixer

52. true

53. gain, selectivity, noise

54. MESFET or GASFET, gallium arsenide

55. IF

56. tuned circuits

57. mutual inductance

58. under, over, optimum, critical

59. limiter

60. cutoff, saturation

61. collector current

62. 100

63. automatic gain control

64. IF

65. rectifier, IF amplifier or detector

66. decrease

67. increase

68. constant-current source

69. control gate

70. automatic volume control

71. diode detector

72. reduced

73. local oscillator

74. demodulator

75. voltage-variable capacitor

76. squelch

77. audio, noise

78. tone, squelch

79. SSB, CW