Alat Peraga
Receiver RF Circuit Training System GRF-3300
Oleh
Nathanael Adharta Livendra Murtianta NIM: 612013006
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus karena penyertaan, bimbingan dan berkat-Nya kepada penulis selama menempuh pendidikan sampai sekarang, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir sebagai syarat kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini :
1. Orang tua, kakak, adik dan keluarga besar yang selalu memberi dukungan dan doa kepada penulis.
2. Bapak Ir. Budihardja Murtianta, M.Eng. selaku pembimbing I yang sudah memberikan waktunya untuk memberi bimbingan, kritik dan saran kepada penulis selama mengerjakan skripsi ini.
3. Bapak Deddy Susilo, S.T, M.Eng. selaku pembimbing II, terima kasih atas bimbingan, waktu, kerja sama, kritik, dan saran yang telah diberikan kepada penulis.
4. Keluarga besar FTEK 2013 yang memotivasi dan memberi masukan kepada penulis dalam menyelesaikan studi.
5. FTEK 2014 dan teman-teman dari berbagai fakultas yang telah memberi warna selama penulis menempuh pendidikan di FTEK UKSW.
6. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi dan membantu penulis selama menempuh pendidikan di FTEK UKSW.
7. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan terimakasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektro terutama teknik telekomunikasi.
Salatiga, Oktober 2017
v
INTISARI
Pada sistem komunikasi nirkabel, pemancar dan penerima merupakan komponen mendasar yang berperan dalam telekomunikasi. Sistem penerima berfungsi untuk menerima suatu sinyal informasi. Struktur dasar sistem penerima yaitu : Antena – Low Pass Filter – Low Noise Ampifier (LNA) – Mixer – Phase Lock Loop (PLL) –
Demodulator–Audio Output.
Dalam skripsi ini menjelaskan tentang ReceiverRF Circuit Training System GRF-3300 dengan bahasa yang mudah dimengerti yang meliputi cara kerja dan fungsi pada alat peraga sistem penerima serta modul-modul struktur dasar yang digunakan dalam sistem penerima, sehingga dapat membantu mahasiwa teknik elektro khususnya teknik telekomunikasi dalam memahami sistem penerima.
Receiver RF Circuit Training System GRF-3300 akan menghasilkan nilai Total Harmonic Distortion sekitar 5% jika dengan masukan sebesar 1Vrms.
vi
ABSTRACT
In wireless communication systems, transmitters and receivers are fundamental components that play a role in telecommunications. The function of receiver system is to receive an information signal. The basic structure of the receiving system are : Antenna
– Low Pass Filter – Low Noise Ampifier (LNA) – Mixer – Phase Lock Loop (PLL) – Demodulator – Audio Output.
This study describes RF Circuit Training System receiver GRF-3300 through easy-to-understand language that includes the workings and functions of the receiver system props as well as the basic structure modules used in the receiver system, so as to assist students of electrical engineering especially telecommunication engineering in understanding the receiver system.
RF Circuit Training System receiver GRF-3300 will produce Total Harmonic Distortion value about 5% if input about 1Vrms.
vii
DAFTAR ISI
PENYATAAN TIDAK PLAGIAT ... i
PENYATAAN PERSETUJUAN AKSES ... ii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
1.4. Sistematika Penulisan ... 2
viii
3.5. Distortion Meter ... 12
BAB IV. HASIL DAN ANALISIS ... 13
4.1. Low Pass Filter ... 13
4.1.1. Filter Input and Output Return Loss Measurement ... 13
4.1.2. Insertion Loss Measurement ... 15
4.2. Low Noise Amplifier ... 18
4.2.1. Two-Stage Common Emitter LNA Input and Output Return Loss Measurement ... 18
4.2.2. Cascade Inductive Series Feedback LNA Input and Output Return Loss Measurement ... 20
4.2.3. Two-Stage Common Emitter LNA Amplifier Gain Measurement .. 23
4.2.4. Cascade Inductive Series Feedback LNA Gain Measurement ... 25
4.3. Mixer ... 27
4.3.1. Conversion Gain Measurement ... 27
4.4. Band Pass Filter ... 28
4.4.1. Filter Input and Output Return Measurement ... 28
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Receiver ... 4
Gambar 2.2. Passive Low Pass Filter ... 5
Gambar 2.3. Two-stage Common Emitter Low Noise Amplifier ... 5
Gambar 2.4. Cascade Inductive Series Feedback Low Noise Amplifier. ... 6
Gambar 2.5. Dual gate FET Mixer ... 6
Gambar 2.6. Band Pass Filter ... 7
Gambar 2.7. Respon Frekuensi Band Pass Filter ... 8
Gambar 2.8. Demodulator ... 8
Gambar 3.1. Receiver GRF-3300 ... 9
Gambar 3.2. Function Generator ... 10
Gambar 3.3. Oscilloscope ... 11
Gambar 3.4. Spectrum Analyzer ... 11
Gambar 3.5. Distortion Meter ... 12
Gambar 4.1.Diagram Skema Pengujian Input Tracking Generator LPF ... 13
Gambar 4.2. Hasil Input Tracking Generator LPF ... 13
Gambar 4.3. Diagram Skema Pengujian Input Return Loss LPF ... 14
Gambar 4.4. Hasil Input Return Loss LPF ... 14
Gambar 4.5. Diagram Skema Pengujian Output Return Loss LPF ... 14
Gambar 4.6. Hasil Output Return Loss LPF ... 15
Gambar 4.7. Diagram Skema Pengujian Input Tracking Generator LPF ... 15
Gambar 4.8. Hasil InputTracking Generator LPF ... 16
Gambar 4.9. Diagram Skema Pengujian Insertion Loss LPF ... 16
Gambar 4.10. Hasil Insertion Loss LPF ... 16
Gambar 4.11. Diagram Skema Pengujian Input Tracking Generator Two-Stage Common Emitter LNA ... 18
Gambar 4.12. Hasil Input Tracking Generator Two-Stage Common Emitter LNA .... 18
Gambar 4.13. Diagram Skema Pengujian Input Return Loss Two-Stage Common Emitter LNA ... 19
Gambar 4.14. Hasil Input Return Loss Two-Stage Common Emitter LNA ... 19
x
Gambar 4.16. Hasil Output Return Loss Two-Stage Common Emitter LNA ... 20
Gambar 4.17. Diagram Skema Pengujian Input Tracking Generator Cascade Inductive Series Feedback LNA ... 20
Gambar 4.18. Hasil Input Tracking Generator Cascade Inductive Series Feedback LNA ... 21
Gambar 4.19. Diagram Skema Pengujian Input Return Loss Cascade Inductive Series Feedback LNA ... 21
Gambar 4.20. Hasil Input Return Loss Cascade Inductive Series Feedback LNA ... 22
Gambar 4.21. Diagram Skema Pengujian Output Return Loss Cascade Inductive Series Feedback LNA ... 22
Gambar 4.22. Output Return Loss Cascade Inductive Series Feedback LNA ... 23
Gambar 4.23. Diagram Skema Pengujian InputTracking Generator Two-Stage Common Emitter LNA ... 23
Gambar 4.24. Hasil Input Tracking Generator Two-Stage Common Emitter LNA .... 24
Gambar 4.25. Diagram Skema Pengujian Gain Two-Stage Common Emitter LNA ... 24
Gambar 4.26. Hasil Gain Two-Stage Common Emitter LNA ... 24
Gambar 4.27. Diagram Skema Pengujian InputTracking Generator Cascade Inductive Series Feedback LNA ... 25
Gambar 4.28. Hasil Input Tracking Generator Cascade Inductive Series Feedback LNA ... 25
Gambar 4.29. Diagram Skema Pengujian Gain Cascade Inductive Series Feedback LNA ... 25
Gambar 4.30. Hasil GainCascade Inductive Series Feedback LNA ... 26
Gambar 4.31. Diagram Skema Pengujian Conversion Gain Mixer ... 27
Gambar 4.32. Diagram Skema Pengujian InputTracking Generator Band Pass Filter ... 28
Gambar 4.33. Hasil InputTracking Generator BPF ... 29
Gambar 4.34. Diagram Skema Pengujian Input Return Loss BPF ... 29
Gambar 4.35. Hasil Input Return Loss BPF ... 30
Gambar 4.36. Diagram Skema Pengujian Output Return Loss BPF ... 30
Gambar 4.37. Hasil Output Return Loss BPF ... 31
xi
Gambar 4.39. Hasil InputTracking Generator BPF ... 32
Gambar 4.40. Diagram Skema Pengujian Insertion Loss BPF ... 32
Gambar 4.41. Hasil Insertion Los BPF ... 32
Gambar 4.42. Diagram Skema Pengujian Demodulator ... 33
Gambar 4.43. Control Knop Minimum saat 100 Hz ... 33
Gambar 4.50. Control Knop Maximum saat 100 kHz... 37
Gambar 4.51. Diagram Skema Pengujian Receiver ... 38
Gambar 4.52. Input ke Transmitter ... 38
Gambar 4.53. Output dari Receiver ... 39
Gambar 4.54. Diagram Skema Pengujian Total Harmonic Distortion ... 40
Gambar 4.55. Distortion meter tanpa transmitter - receiver, input 1Vrms ... 40
Gambar 4.56. Distortion meter dengan transmitter - receiver, frekuensi 300 Hz, input 1Vrms ... 40
Gambar 4.57. Distortion meter dengan transmitter - receiver, frekuensi 500 Hz, input 1Vrms ... 41
Gambar 4.58. Distortion meter dengan transmitter - receiver, frekuensi 1 kHz, input 1Vrms ... 41
Gambar 4.59. Distortion meter dengan transmitter - receiver, frekuensi 2 kHz, input 1Vrms ... 41
Gambar 4.60. Distortion meter dengan transmitter - receiver, frekuensi 3 kHz, input 1Vrms ... 42
Gambar 4.61. Distortion meter tanpa transmitter - receiver, input 2Vrms ... 42
Gambar 4.62. Distortion meter dengan transmitter - receiver, frekuensi 300 Hz, input 2Vrms ... 43
Gambar 4.63. Distortion meter dengan transmitter - receiver, frekuensi 500 Hz, input 2Vrms ... 43
xii
input 2Vrms ... 43
Gambar 4.65. Distortion meter dengan transmitter - receiver, frekuensi 2 kHz,
input 2Vrms ... 44
Gambar 4.66. Distortion meter dengan transmitter - receiver, frekuensi 3 kHz,
xiii
DAFTAR TABEL
xiv
