1
WALKIE TALKIE
DWI FUNGSI SEBAGAI SARANA KOMUNIKASI JARAK JAUH
Farid Subhi1 Risa Farrid Christianti2 Eka Wahyudi3
1,2,3Program Studi DIII Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto 1farid_subhi@yahoo.com 2risa@stttelematikatelkom.ac.id 3ekawahyudi@stttelematikatelkom.ac.id
ABSTRACT
Human need for telecommunication technologies continue to increase along with the number of activities in daily life. Telecommunications technologies will be needed when the communication is a considerable distance apart between the two (transmitter - receiver). Walkie talkie is one of the means of communication were deemed effective enough to solve this problem. Besides the price is quite cheap, it can be used for free and any unauthorized use of the frequency. Walkie talkie is a hand-held two-way communication device that can communicate with two or more people, which use radio waves as the transmission medium. Walkie talkie is a communication tool that uses the tech half duplex (half-duplex) in interaction. Half-duplex is a two-way communication medium alternately between the sender and the recipient. Walkie talkie can interact between users walkie talkies and wearing only frequencies between 30-300 MHz are cla ssified into the type of very high frequency or Very Hight Frequency (VHF ). This is based on measurement using a walkie talkie different frequencies from one anather, is 104.3 MHz and 97.1 MHz. By adding a megaphone technology (loudspeakers) in these tools, will be adding functionality and effectiveness of walkie talkie it self. Megaphone is one of the communication tools that are analog point-to-multipoint (one source to multiple recipients). So later walkie talkie to communicate with many people who are not as user walkie talkie in certain radius.
Keywords: Walkie talkie, Radio Waves, Very Hight Frequency (VHF), Megaphone.
ABSTRAK
Kebutuhan manusia akan teknologi telekomunikasi terus bertambah seiring dengan dengan banyaknya aktifitas dalam kehidupan sehari-hari. Teknologi telekomunikasi akan sangat dibutuhkan ketika komunikasi yang dilakukan terpisah jarak yang cukup jauh diantara keduanya (pengirim – penerima). Walkie talkie merupakan salah satu alat komunikasi yang dirasa cukup efektif untuk memecahkan masalah ini. Di samping harganya yang cukup murah, alat ini dapat dipergunakan secara gratis dan tanpa izin penggunaan frekuensi. Walkie talkie merupakan sebuah alat komunikasi genggam dua arah yang dapat mengkomunikasikan dua orang atau lebih, yang menggunakan gelombang radio sebagai media transmisinya. Walkie talkie merupakan alat komunikasi yang menggunakan teknologi duplek paruh (half-duplex) dalam interaksinya. Half-duplex merupakan media komunikasi dua arah secara bergantian antara pengirim dan penerimanya. Walkie talkie hanya dapat berinteraksi antar pengguna walkie talkie saja dan memakai frekuensi antara 30 – 300 MHz yang tergolong ke dalam jenis frekuensi sangat tinggi atau Very Hight Frequency (VHF). Berdasarkan pengukuran walkie talkie ini menggunakan frekuensi yang berbeda antara satu dengan yang lainnya, yaitu 104.3 MHz dan 97.1 MHz. Dengan menambahkan teknologi megaphone (pengeras suara) di alat ini, nantinya akan menambah fungsi dan efektifitas walkie talkie itu sendiri. Megaphone merupakan salah satu alat komunikasi analog yang bersifat point-to-multipoint (satu sumber ke banyak penerima). Sehingga nantinya walkie talkie dapat berkomunikasi dengan banyak orang yang bukan sebagai pengguna walkie talkie dalam radius tertentu.
Kata Kunci : Walkie talkie, Gelombang Radio, Very Hight Frequency (VHF), Megaphone.
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Manusia pada dasarnya merupakan mahluk sosial, sehingga dalam melakukan suatu pekerjaan pasti membutuhkan komunikasi antara satu dengan yang lainnya. Namun tidak dapat dipungkiri, bahwa komunikasi tersebut terkadang terhalang karena jarak diantara keduanya. Dengan kemajuan
2 teknologi ini dirasa sangat efisien baik dari segi penggunaannya maupun dari segi biaya.
Salah satu alat komunikasi berbasis wireless yang sering digunakan adalah walkie talkie. Walkie talkie merupakan sarana komunikasi dua arah yang menggunakan gelombang radio yang dan dapat digunakan sebagai komunikasi jarak jauh berkisar ratusan meter hingga beberapa kilometer. Walkie talkie juga dikenal sebagai radio dua arah, yang dapat melakukan pembicaraan dua arah mendengar dan berbicara secara bergantian dengan daya keluaran maksimum yang diizinkan adalah 1-2 Watt. Sedangkan frekuensi yang digunakan biasanya berkisar 30 MHz – 300 MHz yang yang termasuk dalam jenis frekuensi sangat tinggi atau Very Hight Frequency (VHF). Alat komunikasi ini biasa digunakan bagi mereka yang bekerja di area kerja yang cukup luas dan membutuhkan komunikasi secara terus menerus antara pekerja satu dengan pekerja lainnya, seperti satpam, pelayan restoran, panitia outbond dan yang lainnya. Berbeda dengan handie talkie (HT) yang memerlukan izin penggunaan karena memiliki rentang frekuensi yang lebih besar dan bebas dibandingkan walkie talkie. Walaupun walkie talkie memiliki range frekuensi yang terbatas, namun penggunaannya dirasa cukup efisien karena bebas izin pakai dan dapat melakukan komunikasi ke beberapa walkie talkie lainnya (lebih dari dua) secara bergantian. Namun yang menjadi kelemahan dari alat komunikasi ini adalah hanya memiliki satu fungsi yaitu hanya dapat berkomunikasi antar pengguna walkie talkie saja, sehingga ketika pengguna berhadapan dengan banyak orang yang bukan pengguna alat ini tidak dapat dimanfaatkan. Hal ini mungkin saja terjadi dikarenakan pekerjaan yang menggunakan walkie talkie adalah mereka yang bekerja dalam team dan sering kali berada di luar ruangan.
Berdasarkan permasalahan di atas, penulis bermaksud merancang dan membuat walkie talkie yang memiliki fungsi lain dari sekedar sebagai alat komunikasi suara antar pengguna walkie talkie, yaitu walkie talkie yang dapat difungsikan sebagai megaphone. Megaphone sendiri merupakan alat yang berfungsi sebagai pengeras suara input, dalam hal ini adalah pemakai. Dapat diartikan bahwa megaphone merupakan salah satu alat komunikasi searah, yang berupa point-to-multipoint. Atas dasar itulah penulis mencoba mengambil judul “WALKIE TALKIE DWI FUNGSI SEBAGAI SARANA
KOMUNIKASI JARAK JAUH”.
1.2. Tujuan Penulisan
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan membuat sistem mikropengendali ATMega8535 untuk mengendalikan lampu ruangan (menyalakan dan memadamkan) melalui remote control dan memanfaatkan Real Time Clock (RTC) sebagai referensi pewaktuan pada otomatisasi pengendalian
lampu ruangan. Sehingga akan lebih mempermudah manusia dalam mengendalikan lampu.
1.3. Perumusan Masalah
Rumusan permasalahan yang perlu dikaji pada uraian di atas yaitu, bagaimana perancangan dan pembuatan walkie talkie dwi fungsi sebagai sarana komunikasi jarak jauh dengan megaphone sebagai fungsi tambahannya?
1.4. Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi literatur
Pada proses penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis melakukan pengumpulan referensi pendukung berupa buku pustaka, jurnal ilmiah, laporan Tugas Akhir, datasheet, dokumen dari internet yang digunakan sebagai dasar untuk penyusunan Tugas Akhir ini.
2. Eksperimental
Metode ini bertujuan untuk mendapatkan rancangan alat yang akan dibuat dengan cara mencari, memodifikasi dan menguji rangkaian-rangkaian elektronika untuk Tugas Akhir ini. Pengerjaan alat dinyatakan berhasil apabila tidak terdapat kesalahan lagi pada tahap pengujian. Namun apabila terjadi kesalahan maka dilakukan perbaikan alat dan pengujian kembali sampai didapatkan hasil yang diinginkan.
3. Metode Analisa
Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah deskriptif yaitu memaparkan mengenai pengukuran dan pengujian dari keseluruhan sistem pada Tugas Akhir yang telah dibuat. Dengan demikian akan dapat diketahui apakah alat dapat bekerja sesuai dengan rencana awal serta untuk mengetahui kelebihan dan kekurangannya sehingga dapat dilakukan evaluasi dari keseluruhan sistem peralatan yan telah dibuat.
II. DASAR TEORI
2.1 Walkie Talkie
3 komunikasi suara dengan mendengar dan berbicara secara bergantian sehingga dikenal juga dengan sebutan two way radio ataupun radio dua arah. Walkie talkie dapat digunakan sampai jarak maksimal 2,5 km. Walkie talkie berbeda dengan handie talkie (HT), walaupun keduanya mengacu prinsip yang sama mengenai radio dua arah, tetapi keduanya memiliki perbedaan. Handie talkie memiliki range frekuensi yang lebih besar dan bebas dibandingkan dengan walkie talkie, sehingga dalam penggunaannya handie talkie memerlukan izin. Walkie talkie merupakan alat komunikasi yang menggunakan teknologi duplek paruh (half duplex) dalam interaksinya. Dalam penggunaannya, Walkie talkie memakai frekuensi antara 30 MHz – 300 MHz yang tergolong ke dalam jenis frekuensi sangat tinggi atau Very Hight Frequency (VHF).
2.2 Ragam Arah Interaksi
Pada gambar 2.1 terlihat suatu bentuk konfigurasi minimal yang diperlukan dalam sistem komunikasi radio. Konfigurasi tersebut hanya terdapat satu pengirim dan satu penerima, sehingga interaksi hanya bersifat searah, yakni pihak satu hanya bertindak sebagai sumber (source) dan pihak lain hanya bertindak sebagai tujuan (destination). Ini disebut ragam searah atau simpleks (simplex). Komunikasi ragam searah ini biasa digunakan pada komunikasi yang bersifat sederhana dan bisa bersifat point-to-point ataupun poin-to-multipoint. Point-to-point yaitu komunikasi yang disediakan oleh sebuah link dari satu stasiun ke stasiun lain [7]. Sedangkan point-to-multipoint yaitu komunikasi yang disediakan oleh beberapa link dari satu stasiun ke beberapa stasiun [7]. Dengan kata lain dikomunikasi ragam searah ini tidak terjadi interaksi timbal-balik antar kedua belah pihak. Salah satu peralatan modern yang menggunakan ragam searah (simplex) adalah pengeras suara (megaphone). Megaphone merupakan salah satu alat komunikasi analog yang bersifat point-to-multipoint.
Gambar 2.1 Konfigurasi Minimal Sistem Telekomunikasi
Seiring dengan perkembangan teknologi, terciptalah ragam interaksi yang
dapat saling berinteraksi secara timbal-balik di antara keduanya.
Gambar 2.2 Ilustrasi Arah Interaksi Komunikasi
Supaya komunikasi dapat bersifat timbal-balik (dua arah), yakni masing-masing pihak dapat menjadi sumber dan tujuan, maka masing-masing pihak juga harus memiliki pengirim (TX) dan penerima (RX). Dalam persepsi indera manusia, interaksi timbal-balik seperti itu dapat secara bergantian waktu, dalam hal ini seorang pengguna tidak dapat mendengar dan berbicara secara bersamaan yang disebut dupleks-paruh (half-duplex) atau secara serentak yang disebut dupleks-penuh (full-duplex). Jika fisik medianya tak-terpilah, diperlukan piranti duplexer dan metode duplexing. Ragam/jenis arah interaksi ini diilustrasikan pada gambar 2.2.Berdasarkan gambar 2.2 dapat disimpulkan dalam suatu komunikasi sekurang-kurangnya terdapat terdapat dua pihak. Untuk pembahasan lebih lanjut, supaya bersifat umum dan mudah dipahami masing-masing pihak diwakili dengan sebuah perangkat pengguna (user equipment, UE), sehingga ragam searah (simplex) dapat dimodelkan menjadi gambar 2.3.
Gambar 2.3 Konfigurasi Umum Komunikasi Searah
2.3 Jenis Modulasi
4
2.3.1 Modulasi Amplitudo [8]
Modulasi amplitudo atau AM adalah sebuah teknik atau proses yang menumpangkan sinyal analog atau informasi ke sebuah gelombang pembawa (carrier). Sinyal carrier mempunyai parameter yang berubah-ubah sesuai dengan perubahan parameter sinyal informasi. Sinyal informasi adalah sinyal yang terdiri dari banyak frekuensi dan berubah-ubah besarnya amplitudo dan phase.
Gambar 2.9 Modulasi Amplitudo
Amplitudo sinyal AM merupakan kombinasi dari amplitudo sinyal carrier dengan amplitudo sinyal informasi. Banyaknya perubahan amplitudo sinyal carrier tergantung pada banyaknya amplitudo dari sinyal informasi.
2.3.2 Modulasi Frekuensi
Modulasi frekuensi atau FM adalah sebuah teknik atau proses yang menumpangkan sinyal analog atau informasi ke sebuah gelombang pembawa (carrier). FM (Frequency Modulation) mempunyai amplitudo tetap dengan besar frekuensi yang berubah-ubah atau mengasilkan banyak frekuensi. Bentuk gelombang termodulasi frekuensi akan mempunyai spektrum frekuensi dengan frekuensi yang cukup banyak atau mempunyai sinyal sideband hanya satu atau lebih dari satu.
Banyaknya frekuensi dari hasil proses modulasi FM ini menentukan besarnya bandwidth dari suatu pemancar (transmitter) FM yang menyatakan lebar tempat kedudukan dari suatu transmitter. Sehingga semakin banyak sinyal sideband yang dihasilkan oleh pemancar FM, maka semakin besar juga range frekuensi yang digunakan oleh pemancar FM tersebut.
Gambar 2.10 Modulasi Frekuensi
2.3.3 Modulasi Fase
Modulasi fase merupakan proses penumpangan sinyal informasi ke sinyal pembawa (carrier), dengan amplitudo tetap, besaran frekuensi tetap namun dengan fase atau waktu yang berubah-ubah. Modulasi ini kurang populer dalam komunikasi analog, namun sangat populer penggunaannya dalam komunikasi digital. Perbedaan modulasi ini dengan jenis modulasi lainnya dapat dilihat pada gambar 2.11.
Gambar 2.11 Perbedaan Dari Ketiga Proses Modulasi
2.4 Komponen
Dalam hal pembuatan rangkaian elektronika terdapat komponen yang jenisnya sangatlah banyak. Berikut beberapa macam jenis komponen elektronika :
2.4.1 Microphone Kondensor
5 Gambar 2.12 Bentuk Fisik Microphone
Kondensor
2.4.2 Resistor
Resisitor atau tahanan juga disebut
„Weerstand‟ dalam bahasa Belanda atau „R‟ saja adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk mengatur serta menghambat arus listrik [1].
2.4.3 Transistor
Transistor adalah salah satu komponen elektronika yang susunanya lebih sederhana bila dibandingkan dengan Integrated Circuit. Transistor biasanya lebih banyak dibuat dari bahan Silikon yang berjenis P dan N.
Gambar 2.18 Simbol Transistor Jenis NPN dan PNP
Tiga kaki yang berlainan membentuk transistor bipolar adalah emitor, basis dan kolektor. Basis selalu ada ditengah, di antara emitor dan kolektor. Kombinasi dari emitor, basis dan kolektor dapat menjadi jenis NPN dan PNP. Sedangkan yang menemukan transistor bipolar pertama kalinya adalah William Schockley pada tahun 1951 [14]. Terdapat beberapa macam rangkaian pembiasan transistor dan didapatkan rumus sebagai berikut [10]:
2.4.3.1 Rangkaian Bias Pembagi Tegangan
Rangkaian bias pembagi tegangan merupakan salah satu bias yang yang paling sering digunakan. Pada rangkaian ini, basis memperoleh tegangan maju yang berasal dari resistor pembagi tegangan
R
1 danR
2. Arus yang basis adalah sebesar nilai pengganti rangkaian resistor pararelR
1// R
2.Sedangkan untuk mengitung arus kolektor pada titik kerja (
I
CQ) dan tegangan kolektor-emitor pada titik kerja (V
CEQ ) adalah sebagai berikut :2.4.3.2 Rangkaian Bias Umpan Balik Biasa
Rangkaian bias umpan balik emitor merupakan salah satu upaya untuk menstabilkan titik kerja Q terhadap variasi nilai
d c. Rangkaian ini berguna untuk mengurangi besarnya arus kolektor dengan mengecilkan arus basis. Meskipun terjadi penstabilan, variasi posisi titik kerja masih tetap besar.Pada kondisi saturasi (jenuh), tegangan kolektor-emitor (
V
CE) turun menjadi nol sehingga dapat dihitung arus kolektor saat saturasiI
C(sa t) adalah sebagai berikut :B
6
2.4.3.3. Rangkaian Bias Umpan Balik Emitor
Rangkaian bias umpan balik emitor merupakan salah satu upaya untuk menstabilkan titik kerja Q terhadap variasi nilai
d c. Rangkaian ini berguna untuk mengurangi besarnya arus kolektor dengan mengecilkan arus basis. Meskipun terjadi penstabilan, variasi posisi titik kerja masih tetap besar.Pada kondisi saturasi (jenuh), tegangan kolektor-emitor (
V
CE) turun menjadi nol sehingga dapat dihitung arus kolektor saat saturasi) (sa t C
I
adalah sebagai berikut :E
Tegangan kolektor-emitor saat kondisi cutoff atau mati adalah tegangan yang terjadi pada saat kolektor-emitor dianggap putus sehingga seluruh tegangan sumber ada pada kolektor Sedangkan untuk mengitung arus kolektor pada titik kerja (
I
CQ) dan tegangan kolektor-emitor pada titik kerja (V
CEQ ) adalah sebagai berikut :2.4.3.4. Rangkaian Bias Umpan Balik Kolektor
Rangkaian bias umpan balik kolektor adalah cara lain untuk memberi bias pada transistor dengan mengupayakan penstabilan titik kerja (Q). Rangkaian ini dasarnya adalah mengumpanbalikkan tegangan ke basis sebagai upaya untuk menetralisir perubahan arus kolektor. Misalkan temperatur sekeliling meningkat sehingga menyebabkan
d c juga meningkat. Keadaan tersebut mengakibatkan arus kolektor cenderung membesar.Pada saat arus kolektor mengalami saturasi (
I
C(sa t)) atau saatV
CE= 0 dapat dihitung besarnya adalah :... (2.13) Sedangkan pada kondisi cutoff, besarnya tegangan kolektor-emitor sama dengan tegangan sumbernya.
CC cutoff
CE
V
V
( )
...………… (2.15) Sedangkan untuk mengitung arus kolektor pada titik kerja (I
CQ) dan tegangan kolektor-emitor pada titik kerja (V
CEQ ) adalah sebagai berikut :2.4.3.5 Rangkaian Bias Umpan Balik Kolektor-Emitor
Rangkaian bias umpan balik kolektor-emitor merupakan gabungan dua tipe umpan balik, yakni umpan balik emitor dan umpan balik kolektor dengan maksud menetralkan pengaruh perubahan arus (
d c).Pada saat arus kolektor mengalami saturasi (
I
C(sa t)) atau saatV
CE= 0 dapat dihitung besarnya adalah :C Sedangkan pada kondisi cutoff, besarnya tegangan kolektor-emitor sama dengan tegangan sumbernya.
CC cutoff
CE
V
V
( )
…..……… (2.19) Sedangkan untuk mengitung arus kolektor pada titik kerja (I
CQ) dan tegangan kolektor-emitor pada titik kerja (V
CEQ ) adalah sebagai berikut :7 maka semakin tinggi suhu hubungan. Berikut rumus perhitungan mencari dispasi daya (
P
D) :C CE
D
V
I
P
.
... (2.22)III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
3.1. Blok Diagram Sistem
Blok diagram sistem pada perancangan walkie talkie dwi fungsi ini terbagi menjadi empat bagian pokok, yaitu bagian input, pemancar FM (transmitter), penerima FM (receiver), pengeras suara (megaphone) dan sumber tegangan atau catu daya. Setiap bagian nantinya memiliki fungsi sendiri sebagai penunjang dari kinerja walkie talkie dwi fungsi. Bagian input berupa rangkaian Pre-Amp Mic yang terhubung langsung ke rangkaian pemancar FM. Dalam rangkaian Pre-Amp Mic terdapat microphone, berfungsi sebagai penerima suara atau voice dari pemakai dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Keluaran dari rangkaian Pre-Amp Mic merupakan masukan bagi rangkaian pemancar FM. Rangkaian pemancar FM berfungsi memancarkan atau mengirimkan sinyal radio ke penerima FM yang terlebih dahulu telah mengalami proses modulasi sebelumnya. Sedangkan bagian megaphone berfungsi sebagai pengeras suara yang berasal dari microphonedan merupakan fungsi tambahan dari walkie talkie ini. Untuk bagian sumber tegangan/catu daya, rangkaian ini memanfaatkan sumber tegangan 9 Volt DC (Direct Current) dan 3 Volt DC. Gambaran umum mengenai sistem kerja dan pembagian blok sistem dari Tugas Akhir ini ditunjukkan pada gambar 3.1.
Gambar 3.1. Diagram Blok SistemWalkie Talkie Dwi Fungsi
3.2. Parameter-parameter
Parameter perancangan perangkat keras pada Tugas akhir ini secara garis besar dibagi menjadi empat bagian utama, yaitu parameter rangkaian Amp-Pre Mic, parameter rangkaian pemancar FM (transmitter), parameter rangkaian penerima FM (receiver) dan parameter megaphone. Gambaran umum mengenai rangkaian keseluruhan dari walkie
talkie dwi fungsi dapat dilihat pada gambar 3.2 yang menjelaskan mengenai komponen-komponen penyusunnya beserta jenis dan nilainya. Prameter-parameter ini akan menjadi acuan dasar dalam perancangan alat pada Tugas Akhir ini. Pada rangkaian keseluruhan ini juga dijelaskan mengenai sistem catu daya dan penyusunannya, untuk pemancar dan penerima FM menggunakan tegangan yang sama yaitu tegangan 9 Volt DC, sehingga kedua rangkaian ini dapat bekerja menggunakan satu buah baterai 9 Volt DC yang digunakan secara bergantian. Untuk pengaturan sistem operasionalan dari rangkaian pemancar dan penerima FM digunakan sakelar enam kaki sebagai switch-nya, sehingga nantinya kedua rangkaian ini dapat bekerja secara bergantian. Sementara untuk rangkaian megaphone menggunakan sumber tegangan sebesar 3 Volt DC dengan IC TDA2822M sebagai pusat pengendalinya.
8
3.2.1 Rangkaian Pre-Amp Mic
Gambar 3.3 Rangkaian Pre-Amp Mic Rangkaian Pre-Amp Mic merupakan rangkaian awal yang sekaligus menjadi inputan dari rangkaian pemancar FM. Voice atau suarayang berada disekitar Pre-Amp Mic ditangkap melalui microphone. Microphone ini menghasilkan arus elektris melalui suatu bahan yang kecil dan ringan yang berupa lempengan tipis dinamakan diaphragma. Keluaran dari microphoneyang berupa sinyal listrik yang bertegangan sangat rendah selanjutnya akan dikirim ke rangkaian utama Pre-Amp Mic. Pada rangkaian Pre-Amp Mic terdapat satu buah transistor C945 yang berfungsi sebagai penguat audio. Terdapat juga beberapa kapasitor yang memiliki fungsi sebagai kapasitor kopling dan bay-pass serta terdapat beberapa resistor antara lain resistor bernilai 10 K.Ohm, 550 Ohm, 220 K.Ohm dan 5K6 Ohm.
Pada rangkaian Pre-Amp Mic terdapat rangkaian bias umpan balik kolektor yang dapat dihitung nilai arus kolektor (
I
C ) dan tegangan kolektor-emitor (V
CE ) dengan gain arus DC (hfe atau ẞ dc) pada nilai maksimal menggunakan persamaan (2.13).=
Kemudian dilanjutkan dengan persamaan (2.16) menggunakan persamaan (2.17).
C
Menurut hasil perhitungan diatas didapatkan nilai arus kolektor (
I
C ) sebesar 2,04 mA dan tegangan kolektor-emitor (V
CE ) sebesar 1,92 Volt. Sehingga disipasi daya dari transistor C828 yang berfungsi sebagai penguat audio berdasarkan persamaan (2.22) adalah sebagai berikut:C
Pada rangkaian pemancar FM terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu resistor, kapasitor, transistor, VARCO dan koil atau lilitan. Untuk perancangannya dibutuhkan dua buah resistor 5K6, satu buah resistor 15 K, satu buah resistor 1K, lima buah resistor 47 K, tiga buah kapasitor 10 pF, satu buah kapasitor 33 pF, satu buah sebagai osilator.
Gambar 3.4 Rangkaian Pemancar FM (Transmitter)
3.2.3 Rangkaian Penerima FM (Receiver)
Rangkaian penerima FM adalah sebuah rangkaian yang mampu menerima pancaran 3
4
1// )
(R R R
9 gelombang FM. Rangkaian ini menggunakan dua buah IC sebagai komponen utamanya yaitu IC TOSHIBA TA7303P dan IC LM386N dan beberapa komponen pendukung seperti variabel osilator (trafo), kristal keramik 10,7 MHz, resistor, kapasitor, kapasitor elko, tuner FM dan speaker.Rangkaian ini memanfaatkan tuner FM (penala) sebagai pengatur frekuensi yang akan diterima.
Gambar 3.5 Rangkaian Penerima FM (Receiver)
3.2.4 Rangkaian Megaphone
Gambar 3.6 Rangkaian Megaphone Rangkaian ini berfungsi sebagai pengeras suara yang bersumber dari gelombang suara disekitar microphone. Komponen utama pada rangkaian ini adalah IC TDA2822M yang merupakan IC yang berfungsi sebagai audio amplifier. Nantinya arus listrik yang berasal dari microphone akan diperkuat arusnya pada transistor C1815 yang berfungsi sebagai penguat. Sumber tegangan pada rangkaian ini bersumber pada baterai 3 Volt DC yang dihubungkan langsung dengan potensiometer.
3.2.5 Rangkaian Catu Daya
Rangkaian walkie talkie dwi fungsi ini memanfaatkan baterai DC sebagai sumber tegangannya. Ada dua jenis baterai dengan tegangan berbeda yang digunakan pada rangkaian ini, yaitu baterai 9 Volt DC dan baterai 1,5 Volt DC.
IV. ANALISA DAN PENGUJIAN 4.1 Pengukuran Rangkaian Pre-Amp Mic
Pre-Amp Micadalah rangkaian masukan/input untuk rangkaian pemancar FM. Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat sinyal listrik yang dihasilkan oleh microphone. Dengan adanya rangkaian ini maka nantinya sinyal suara dari pemakai dapat terditeksi dan dipancarkan oleh rangkaian pemancar.
Tabel 4.1 Perbandingan Pengukuran dan Perhitungan Ic dan Vce
4.2 Pengukuran Rangkaian Pemancar FM (Transmitter)
Berdasarkan perhitungan, koker dengan 3 lilitan tembaga dan kapasitor 33 uF sebagai penopangnya akan menghasilkan frekuensi maksimal berkisar pada besaran 104,3 MHz yang artinya masih dalam ambang batas frekuensi FM.
Gambar 4.1 Hasil Pengukuran Frekuensi Pemancar FM Pada Walkie Talkie A
Sementara untuk walkie talkie B menggunakan frekuensi operasi pada 97,1 MHz. Frekuensi yang digunakan pada walkie talkie B ini berbeda dengan walkie talkie A untuk mempermudah dalam pengaturannya.
Gambar 4.2 Hasil Pengukuran Frekuensi Pemancar FM Pada Walkie Talkie B
4.3 Pengukuran Rangkaian Penerima FM (Receiver)
10 frekuensi yang masih dalam ambang pendengaran
manusia.
Pada rangkaian ini diukur pula beberapa komponen utama yang meliputi IC TOSHIBA TA7303P dan IC LM386. Dari hasil pengukuran didapatkan besaran tegangan yang masuk ke IC TOSHIBA TA7303P sebesar 5,91 Volt, sedangkan arus total yang masuk ke IC sebesar 6,2 mA. Besaran tersebut masih diambang batas toleransi dari besaran maksimal yang dapat diterima IC TA7303P berdasarkan datasheet, yaitu sebesar 15 Volt
Sementara untuk IC LM386, berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan didapatkan tegangan masukan (V in) sebesar 3,53 Volt dengan arus total yang masuk sebesar 7,3 mA. Sedangkan besaran maksimal yang mampu di terima IC LM386 berdasarkan datasheet sebesar 15 Volt. Dari pengukuran yang dilakukan dapat diketahui, bahwa setiap komponen penyusun rangkaian ini bekerja dibawah batas maksimal. Sehingga nantinya rangkaian penerima FM ini dapat bekerja dengan baik dan tahan lama dari segi pemakaiannya.
4.4 Pengukuran Rangkaian Pengeras Suara (Megaphone)
Berdasarkan Pengukuran, tegangan yang masuk ke bagian IC TDA2822M sebesar 3,16 volt. Dengan demikian dapat disimpulkan pula bahwa tegangan yang masuk ke bagian IC telah mengalami penguatan terlebih dahulu pada sisi transistor C1815, sehingga tegangan yang bersumber dari baterai bertegangan 3 Volt menjadi 3,16 Volt. Namun besarnya tegangan yang masuk ke IC masih di bawah batas maksimal yang dapat diterima, yaitu tegangan 12 Volt menurut datasheet.
4.5 Hasil Pengujian Keseluruhan
Untuk pengujian rangkaian keseluruhan dilakukan dengan menggabungkan hasil pengukuran dan pengujian dari masing-masing parameter terhadap komponen-komponen utama pada setiap blok rangkaian penyusun walkie talkie dwi fungsi. Selain menampilkan hasil pengukuran keseluruhan pada komponen utama, pada tahap ini juga dilakukan perbandingan dengan datasheet yang bertujuan memperoleh nilai presentasi error. Nilai ini nantinya dapat dijadikan sebagai indikator apakah komponen tersebut bekerja pada batas operasinya atau tidak. Namun dari beberapa pengukuran yang dilakukan, perbandingan antara data yang berasal dari datasheet tidak berbeda jauh dengan hasil pengukuran. Pada pengukuran yang dilakukan diketahui bahwa terdapat error, sepertipada tegangan baterai 1,5 Volt yang melebihi
batas operasi baterai sebesar 0,09 Volt. Megaphone tidak terpengaruh pada error yang terjadi dikarenakan komponen utama dari rangkaian yaitu IC TDA2822 mampu bekerja pada tegangan maksimal 12 Volt. Sehingga ketika bekerja pada tegangan yang jauh lebih kecil dari kemampuannya tidak akan menimbulkan kerusakan pada komponen.
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Parameter Sistem Keseluruhan
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisa dan pengujian keseluruhan
sistem pada Tugas Akhir dengan judul “Walkie Talkie Dwi Fungsi Sebagai Sarana Komunikasi Jarak Jauh” dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Perancangan walkie talkie dwi fungsi menggabungkan empat bagian rangkaian utama, yaitu rangkaian Pre-Amp Mic, rangkaian pemancar FM (transmitter), rangkaian penerima FM (receiver) dan rangkaian megaphone.
2. Dengan mengatur volume pada rangkaian megaphone, suara dari pemakai dapat terdengar sampai jarak lebih dari 10 meter.
3. Bagian transmitter pada walkie talkie dwi fungsi menggunakan frekuensi FM sebesar 104,3 MHz pada walkie talkie A dan 97,1 MHz pada walkie talkie B.
4. Pengaturan besarnya frekuensi yang akan dipancarkan pada rangkaian pemancar FM (transmitter) sangat tergantung pada pengaturan koker dan jumlah lilitan kawat tembaga pada inti koker serta pengaturan pada VARCO (variable capacitor).
5. Berdasarkan pengujian, jangkauan walkie talkie diluar estimasi yang mencapai jarak lebih dari 15 meter.
6. Besarnya ground/pentanahan pada rangkaian pemancar dan penerima FM sangat efektif untuk mengurangi noise/suara desisan yang dihasilkan ketika proses komunikasi berlangsung.
11 sedangkan dalam keadaan normal (tidak ditekan) bertindak sebagai receiver.
8. Berdasarkan pengukuran, tegangan operasi yang digunakan pada rangkaian walkie talkie sebesar 8,18 Volt DC, sementara untuk rangkaian megaphone sebesar 3,16 Volt DC. Hasil tersebut berbeda tipis dengan rancangan awal, yaitu tegangan 9 Volt DC untuk rangkaian walkie talkie dan 3 Volt DC untuk rangkaian megaphone.
5.2 Saran
Untuk mengembangkan dan meningkatkan kinerja dari Tugas Akhir tersebut maka saran yang diberikan oleh penulis adalah sebagai berikut :
1. Penggunaan Liquid Crystal Display (LCD) pada walkie talkie. Untuk menampilkan besarnya frekuensi yang sedang digunakan ketika proses komunikasi berlangsung.
2. Gunakan chasing/pembungkus alat yang terbuat dari jenis logam. Selain lebih kuat, chasing yang terbuat dari logam dapat difungsikan sebagai ground untuk mengurangi noise/desisan ketika komunikasi berlangsung dan dapat juga dimanfaatkan sebagai media penerima sinyal yang cukup efektif.
3. Pada bagian pemancar FM diberi rangkaian penguat tambahan. Khususnya untuk rangkaian penguat kelas B yang terdiri dari transistor C930, supaya daya pancar yang dihasilkan lebih besar sehingga dapat mencangkup radius yang lebih jauh.
4. Gunakan rancangan antena yang lebih baik dengan mempertimbangkan tinggi antena dan nilai bebannya. Dengan demikian, walkie talkie dapat memancarkan gelombang frekuensi yang lebih kuat dan pada bagian penerima FM dapat menerima sinyal dengan lebih baik (lebih sensitif).
5. Dalam pengembangan selanjutnya diharapkan walkie talkie dwi fungsi lebih disederhanakan dalam segi rangkaian dan lebih tersusun rapi. Sehingga bentuk fisik dari walkie talkie dapat lebih kecil dan praktis, yang nantinya dapat mempermudah dalam penggunaanya.
DAFTAR PUSTAKA
1. Budi Setiyanto. Dasar-dasar Telekomunikasi. Yogyakarta: Sakti, 2010.
2. R. L. Freeman. Fundamentals of Telecommunications 2nd Edition. New Jersey: Wiley-IEE Press, 2005.
3. L. Cogh II. Digital and Analog Communications Technology. New York: Macmillan Publishing Company, 1993. 4. Alber Paul Malvino. Prinsip-prinsip
Elektronika. Jakarta: Salemba Teknika, 2003.
5. A. Susanto. Diktat Teknik Telekomunikasi. Yogyakarta: Pusat Penerbit Fakultas Teknik UGM, 1981.
6. M. Dachlan & M. Suratman. Kamus Elektronika Umum. Bandung: CV Pustaka Grafika, 2001.
7. Perpustakaan Nasional Republik Indonesia (2012, Maret). KepDirjen No.193_Th.2005.
Dokumen PDF. [Online]
http://www.pnri.go.id/Kebijakan PemerintahAdd.aspx?id=3925.
8. Dony. Sistem Penyadap Suara Jarak Jauh Menggunakan Sistem Pemancar Dan Penerima Frekuensi Radio. Akatel Sandhy Putra Purwokerto, 2003.
9. Tim Fakultas Teknik. Pesawat Audio. Universitas Negeri Yogyakarta, 2003. 10. Hari Wibawanto. Elektronika Dasar :
Pengenalan Praktis. Jakarta: Elex Media Komputindo, 2008.
11. RM. Francis D. Yuri. Belajar Elektronika Tanpa Guru. Bandung: M2S Bandung, 2004.
12. Zamidra Efvy Zam. Mudah Menguasai Elektronika. Surabaya: Indah, 2002. 13. Ono W. Purbo. Buku Pegangan Amatir
Radio Pemula & Siaga. Jakarta: Organisasi Amatir Radio Indonesia, 2007.
14. Hari Wibawanto. Elektronika Dasar : Pengenalan Praktis. Jakarta: Elex Media Komputindo, 2008.
15. Daryanto. Pengetahuan Praktis Teknik Radio. Jakarta Bumi, Aksara, 2001.
16. Titis Yoga Prasetya. Pembangkit Frekuensi Suara Ultrasonik (Pengusir Hama Pada Area Pertanian). Akatel Sandhy Putra Purwokerto, 2011.
17. Herbert L. Krauss dan Charles W. Bostian. Teknik Radio Benda Padat. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press), 1990.
18. Owen Bishop. Dasar-dasar Elektronika. Jakarta: Erlangga, 2004.
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
12
