PENELITIAN SISTEM AUDIO STEREO DENGAN MEDIA TRANSMISI JALA - JALA LISTRIK
Oleh
Adi Narendra
NIM: 612008019
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
PENELITIAN SISTEM AUDIO STEREO DENGAN MEDIA TRANSMISI JALA - JALA LISTRIK
Oleh Adi Narendra NIM : 612008019
Skripsi ini telah diterima dan disahkan
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
dalam
Konsentrasi Telekomunikasi
Program Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Budihardja Murtianta, M.Eng Deddy Susilo, S.T., M.Eng.
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:
NAMA : Adi Narendra
NIM : 612008019
JUDUL SKRIPSI : Penelitian Sistem Audio Stereo dengan Media
Transmisi Jala - Jala Listrik
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata
ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi
apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga, Juni 2015
i
INTISARI
Komunikasi merupakan salah satu kebutuhan penting bagi dalam kehidupan
manusia. Kebutuhan ini memacu pertumbuhan dan perkembangan teknologi dalam bidang
telekomunikasi. Kemajuan teknologi komunikasi akan semakin memudahkan pertukaran
informasi dari satu tempat ke tempat yang lain. Jenis informasi yang dipertukarkan juga
semakin beragam seperti suara, gambar, video, dan data.
Selain kebutuhan informasi manusia juga tidak bisa dilepaskan dari kebutuhan akan
sumber daya listrik. Sumber daya listrik tersebut digunakan untuk menjalankan alat-alat
listrik yang tugasnya untuk mempermudah kehidupan manusia. Dapat dipastikan bahwa
hampir semua rumah mempunyai jaringan listrik.
Oleh karena itu, pada tugas akhir ini akan dibuat sebuah alat yang digunakan untuk
mengirimlan informasi khususnya suara yang dilewatkan pada jaringan listrik. Selain
membuat alat juga akan diteliti nilai THD, SNR, dan daya yang diterima.
Cara kerja alat yang akan dibuat adalah dengan mengirimkan sinyal informasi
berupa suara yang dimodulasikan secara frekuensi modulasi(FM). Setelah dimodulasi,
sinyal informasi suara akan dilewatkan jaringan daya PLN. Terdapat dua set pengirim dan
penerima guna dapat mengakomodasi sinyal informasi suara yang stereo. Pengiriman
sinyal informasi menggunakan dua buah sinyal pembawa yaitu 125kHz dan 350kHz.
Sinyal informasi yang dikirimkan akan diterima dan didemodulasi untuk mendapatkan
kembali sinyal informasi yang dikirim. IC yang digunakan adalah LM1893 dan LM565,
keduanya dapat dikondisikan sebagai pengirim dan penerima. Pengiriman sinyal informasi
melalui jala-jala listrik disebut sebagai Power Line Carrier / Power Line Communication
ii
ABSTRACT
Communication is an important aspect for human life. It triggers technological
development and growth in the telecommunications. Advances in communications
technology will further facilitate the exchange of information from one place to another.
The type of information which is exchanged is also increasingly diverse such as sound,
picture, video, and data.
In a addition to the information needs, people can’t be separated from the power source. A source of power to run electrical equipment is used to ease the work of human
life. It is certain that almost all homes have electricity network.
Therefore, in this final project will be made a device used to sent a information,
especially sound that is passed to electricity network.. Besides making device will also
review the value of THD, SNR, and received power at the receiver.
The workings of this device is to send a signal in the form of sound information that
is modulated in frequency modulation (FM). After being modulated, the sound
information signal will be passed to PLN (Perusahaan Listrik Negara) power network.
There are two sets of transmitter and receiver that is used to accommodate stereo sound
information signal. The delivery of information signal is using two carrier signal which are
125kHz and 350kHz. Information signals which is sent will be received and demodulated
to recover the information signal. The IC which is used are LM1893 and LM565, both can
be conditioned as a transmitter or a receiver. The delivery of information signal through
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang selalu
memberikan semangat dan penyertaan kepada penulis selama menempuh pendidikan
sampai sekarang sehingga penulis dapat menyelesaikan perancangan serta 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
3. Bapak Ir. Budihardja Murtianta, M.Engdan Bapak Deddy Susilo, S.T., M.Eng selaku pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingan, arahan dan
ide-ide yang telah dibagikan kepada penulis.
4. Ardian adik penulis yang selalu menajadi penyemangat penulis untuk segera
menyelesaikan tugas akhir.
5. Nadya Zefanya Sakul sebagai salah satu orang paling berharga bagi penulis yang
selalu memberikan dorongan dan menemani selama mengerjakan tugas akhir ini.
6. Saudara penulis di Gedung C angkatan 2008 terkhusus “The Last Man Standing
2008”, Daniel, Face, Hendika, Caesar, Rheno,dan Eko yang selalu memberikan
keceriaan di lab skripsi.
7. Ivan Vartha Rizza sebagai orang terdekat penulis di kost yang sudi untuk
membantu penulis melengkapi syarat tugas akhir.
8. Mas DK’04 yang telah menyumbangkan ide-ide yang sangat cemerlang untuk
penulis.
9. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi penulis
iv
10.Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
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 elektronika.
Salatiga, Juni 2015
v
1.3 Metode Penilitian ... 2
1.4 Spesifikasi Sistem ...3
1.5 Sistematika Penulisan ... ....3
BAB II DASAR TEORI ... 5
2.1 Komunikasi Jala-Jala / Power Line Carrier (PLC) ... 5
2.1.1 Standard dan Regulasi ... 6
2.1.2 Penumpangan Sinyal Informasi ke Saluran Daya ... 7
2.1.3 Kendala Komunikasi PLC ... 8
2.2 Modulasi dan Demodulasi Gelombang ... 9
2.2.1 Modulasi Frekuensi (Frequency Modulation) ... 10
2.3 Transformator dan Kapasitor Coupling ... 11
2.4 Audio ... 12
2.5 Lingkar Fase Terkunci (Phase-Locked Loop, PLL) ... 12
2.5.1 Penjelasan Sederhana dari Operasi PLL ... 12
2.6 LM1893 ... 14
2.7 Tapis (Filter) ... 15
2.8 LM567 ... 17
2.9 Audio Amplifier ... 18
2.10 LM565 ... 18
vi
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 21
3.1 Gambaran Sistem ...21
3.2 Perancangan Modul Pengirim ... 21
3.2.1 Pengirim PLC LM565 ... 21
3.2.2 Pengirim PLC LM1893 ... 25
3.3 Perancangan Modul Penerima ... 30
3.3.1 Penerima FM LM565 ... 30
3.3.2 Penerima PLC LM1893 ... 35
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 41
4.1 Pengujian Modul Pengirim PLC LM565 ... 41
4.2 Pengujian Modul Pengirim PLC LM1893 ... 45
4.3 Pengujian Modul Penerima PLC LM565 ... 49
4.4 Pengujian Modul Penerima PLC LM 1893 ... 55
4.5 Pengujian Daya Sebagai Fungsi Jarak ... 58
4.6 Pengujian SNR Sebagai Fungsi Jarak ... 60
4.7 Pengujian THD Sebagai Fungsi Jarak ... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 64
5.1 Kesimpulan ... 64
5.2 Saran Pengembangan ... 65
DAFTAR PUSTAKA ... 66
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Dua buah gelombang yang mempunyai karakteristik yang berbeda [4] ... 7
Gambar 2.2. Gelombang hasil superposisi [4] ... 8
Gambar 2.3. Komponen sistem modulasi gelombang kontinyu (a)Transmitter dan (b) Receiver ... 10
Gambar 2.4. Modulasi FM ... 10
Gambar 2.5. Komponen dasar PLL (1) ... 13
Gambar 2.6. Komponen dasar PLL (2) ... 14
Gambar 2.7. Konfigurasi pin IC LM1893 [5, h.6] ... 15
Gambar 2.8. Rangkaian IC PLC [5,h.1] ... 15
Gambar 2.9. Rangkaian dasar dan respon frekuensi tapis lolos bawah ... 16
Gambar 2.10. Rangkaian tapis lolos bawah Sallen-Key ... 17
Gambar 2.11. Skema LM567[11] ... 17
Gambar 2.12. LM380 2.5W audio power amplifier [16] ... 18
Gambar 2.13. Konfigurasi kaki IC LM565 [17] ... 19
Gambar 2.14. Penguat diferensial [15] ... 19
Gambar 3.1. Gambaran umum sistem (a). Modulator di pengirim. (b). demodulator di penerima ... 21
Gambar 3.2. IC LM565 [17] ... 22
Gambar 3.3. Modulasi FM dengan LM565 [17] ... 23
Gambar 3.4. Skematik pengirim LM565 [18] ... 24
Gambar 3.5. Realisasi pengirim LM565 ... 25
Gambar 3.6. Skematik pengirim LM1893 [5] ... 28
Gambar 3.7. Realisasi pengirim LM1893 ... 29
Gambar 3.8. Skema masukan audio ke pin 18 LM1893 ... 30
Gambar 3.9. Penguat diferensial dua tingkat ... 31
Gambar 3.10. (a) Skematik penerima FM LM565, (b) Realisasi penerima FM LM565 .. 32
Gambar 3.11. Rangkaian tapis lolos bawah Sallen-Key ... 34
Gambar 3.12. Skematik penerima LM1893 [5] ... 36
Gambar 3.13. Skematik modul Carrier Detector [5] ... 36
viii
Gambar 3.15. Rangkaian filter dan power amplifier [5] ... 38
Gambar 3.16. Realisasi rangkaian filter dan power amplifier ... 39
Gambar 3.17. Realisasi rangkaian penerima LM1893 ... 39
Gambar 4.1. Skematik pengirim LM565 [18] ... 43
Gambar 4.2. Realisasi pengirim LM565 ... 43
Gambar 4.3. Sinyal pembawa 350kHz ... 44
Gambar 4.4. Sinyal termodulasi FM ... 44
Gambar 4.5. Hasil pengujian pengirim LM1893 mode HIGH ... 46
Gambar 4.6. Hasil pengujian pengirim LM1893 mode LOW ... 46
Gambar 4.7. Hasil Pengujian Modem Sebagai Receiver(a) Kondisi Idle (b) Input Sinyal ±122.25 Khz (c) Input Sinyal ±127,75 Khz ... 47
Gambar 4.8. Hasil pengujian masukan FG, tampak spektrum pin 10 pengirim LM1893 ... 48
Gambar 4.9. Bagan dalam IC LM3046 ... 50
Gambar 4.10. Penguat diferensial dua tingkat [14] ... 50
Gambar 4.11. Skematik demodulator FM LM565 [18] ... 51
Gambar 4.12. Keluaran pin 4 tanpa masukan ... 51
Gambar 4.13. Keluaran pin 5 dengan masukan ... 52
Gambar 4.14. Sinyal keluaran pin 7 [PLL] LM565 ... 53
Gambar 4.15. Grafik tapis lolos bawah ... 54
Gambar 4.16. Sinyal keluaran dari tapis lolos bawah ... 54
Gambar 4.17. Perbandingan keluaran pengirim(a) dan masukan penerima(b) LM1893 .. 56
Gambar 4.18. Cara ukur hambatan dalam ... 58
Gambar 4.19. Grafik daya yang diterima di penerima LM1893 ... 59
Gambar 4.20. Grafik daya yang diterima di penerima LM565 ... 59
Gambar 4.21. Grafik SNR yang diterima di penerima LM1893 ... 60
Gambar 4.22. Grafik SNR yang diterima di penerima LM565 ... 61
Gambar 4.23. Grafik THD terhadap jarak pada penerima LM1893 ... 62
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Daftar nilai komponen tambahan pengirim LM1893 ... 27
Tabel 4.1 Hasil pengujian tapis lolos bawah ... 54
x
DAFTAR ISTILAH
BW Bandwidth
FM Binary Frequency Shift Keying
FSK Frequency Shift Keying
IC Integrated Circuit
PLC Power Line Carrier
PLN Perusahaan Listrik Negara
PLL Phase-Locked Loop
