Ivandi Julatha Putra_TE4B_08_Laporan Job 1

(1)

LAPORAN PRAKTEK FIBER OPTIK

RANGKAIAN PEMANCAR (TX) DAN PENERIMA (RX) OPTIK

Disusun Oleh : Disusun Oleh : Ivandi Julatha Ivandi Julatha 4.31.13.1.10/08 4.31.13.1.10/08

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2016

(2)

1. Judul Percobaan : PERCOBAAN 1 Rangkaian Pemancar (TX) dan Penerima

(RX) Optik

2. Tujuan Percobaan :

1. Dapat merangkai rangkaian pemancar dan penerima optik 2. Dapat memahami prinsip kerja pemancar dan penerima optic

3. Dasar Teori

Fiber optik adalah teknologi kabel yang menggunakan serat kaca atau plastik untuk mengirimkan data. Prinsip dari fiber optik adalah mengubah informasi atau data yang dikirimkan menjadi cahaya di dalam perangkat transmitter optik yang mengubah gelombang elektrik menjadi gelombang cahaya, kemudian data yang berupa gelombang cahaya tersebut dikirimkan melalui kabel optik yang terbuat dari serat kaca atau plastik agar cahaya yang dikirimkan bisa memantul dan dibiaskan hingga sampai ke perangkat penerima optik dalam perangkat penerima optik, data yang berupa gelombang cahaya

tersebut diubah menjadi gelombang elektrik kembali.

Lebar jalur atau bandwidth yang dimiliki oleh fiber optik lebih lebar sehingga mengirim informasi yang lebih banyak dan cepat dari pada penggunaan kabel tembaga. Fiber optik sangat cocok untuk digunakan dalam sistem jaringan telekomunikasi. Serat kaca yang ada pada kabel fiber optik memiliki ukuran yang sangat kecil yaitu sekitar 120 mm. Proses transmisi dengan fiber optik memanfaatkan cahaya sebagai inisialisasi data bit 1/0 dengan ditandai on/off dari sumber cahaya pada Transmitter (Tx) yang dapat berupa LED ataupun Laser. Pada sisi penerima digunakan photodioda sebagai konverter

dari sinyal optik menjadi sinyal elektrik.

Proses transmisi menggunkan fiber optic memiliki kelebihan anatara lain :

 Kapasitas informasi sangat besar  Tidak dapat disadap

 Bebas dari gangguan medan elektromagnetik  Bebas dari cross-talk

 Tidak menimbulkan bahaya hubungan singkat dan loncatan listrik  Bebas dari ground-loop

Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini

(3)

menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å – 11000 Å

untuk silicon, 8000 Å – _{20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi}

dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa.cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon – menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk

di bagian-bagian elektroda. Prinsip kerja photodioda :

 Cahaya yang diserap oleh photodiode  Terjadinya pergeseran foton

 Menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi  Electron menuju [+] sumber & hole menuju [-] sumber  Sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian

4. Alat dan Komponen yang Digunakan

 Rangkaian Tx :

1. IC NE 555 : 1 buah 2. Kapasitor 10µF : 1 buah 3. Resistor 47 KΩ : 1 buah

4. Resistor 220 Ω : 1 buah

5. Lampu LED : 1 buah 6. Power Supply 9V : 1 buah 7. Osiloskop : 1 buah 8. Fiber optik : 1 buah 9. Jumper : secukupnya

 Rangkaian Rx :

1. Photodioda : 1 buah 2. Resistor 4K7Ω : 1 buah

(4)

3. Power Supply 9V : 1 buah 4. Osiloskop : 1 buah 5. Jumper : secukupnya

5. Gambar Rangkaian

1. Rangkaian Pemancar (Tx) Optik

(5)

6. Langkah Percobaan

1. Merangkai rangkaian TX dan RX dengan komponen yang tersedia pada daftar bahan dan sesuai petunjuk dari gambar rangkaian

2. Menghubungkan rangkaian dengan power supply 9 V

3. Menghubungkan rangkaian TX dengan osiloskop, untuk mengetahui output sinyal yang dihasilkan oleh LED

4. Mengubungkan rangkaian TX dan RX dengan fiber optik

7. Hasil Percobaan

Fiber optik dihubungkan dari Rangkaian pemancar (TX) ke rangkaian penerima (RX) dengan salah satu ujung serat optik ditempelkan pada LED pemancar (Tx) dan ujung lainnya ditempelkan pada photodioda rangkaian penerima (Rx). Hasil percobaan 1 pada rangkaian TX yang mengahsilkan nyala LED flip flop, seperti ditunjukkan oleh

Gambar 1. Rangkaian TX dibawah ini :

(6)

Hasil tampilan osiloskop pada rangkaian TX, seperti ditunjukkan oleh Gambar 2. Tampilan sinyal output rangkaian TX dibawah ini :

Gambar 2. Tampilan sinyal output rangkaian TX

Hasil percobaan 2 proses transmisi data pada rangkaian TX dan RX, seperti ditunjukkan oleh Gambar 3. Rangkaian TX dan rangkaian RX dibawah ini :

(7)

Gambar 4. Tampilan sinyal output rangkaian TX dan RX saat terdapat cahaya

Gambar 5. Tampilan sinyal output rangkaian TX dan RX saat tidak ada cahaya

8. ANALISA DATA

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, sesuai dengan langkah percobaan didapatkan hasil yaitu dalam proses transmisi data dari rangkaian pemancar optik (TX) yang berupa rangkaian flip-flop menuju rangkaian penerima optik (Rx) menggunakan media

transmisi kabel serat optik (fiber optik).

Rangkaian pemancar optik (TX) merupakan rangkaian flip-flop, yang terdiri dari IC NE555, kapasitor 10 µF, resistor 47 KΩ dan 220 Ω serta lampu LED. IC NE555 yang

merupakan ic timer, berfungsi untuk menghasilkan nyala lampu LED begantian mati dan hidup, untuk membangkitkan sinyal persegi pada rangkaian.

(8)

Kapasitor berperan dalam kecepatan kedip lampu LED pada rangkaian TX ini. Nilai kapasitor mempengaruhi kecepatan kedip pada lampu LED, semakin besar nilai kapasitornya, maka kecepatan kedip lampu LED rangkaian flip-flop semakin lambat. Fungsi dasar kapasitor yaitu untuk menyimpan arus listrik, dan kapasitor berpengaruh untuk mengatur besar kecilnya arus yang ada pada rangkaian tersebut. Saat pengisian dan pengosongan muatan pada kapasitor, waktu lamanya pengisian dan pengosongan muatannya tergantung dari besarnya nilai resistansi dan kapasitansi yang digunakan pada rangkaian. Pada saat saklar menghubungkan ketitik arus listrik mengalir dan dari sumber sumber tegangan melalui komponen R menuju komponen C. Tegangan pada kapasitor meningkat dari 0 volt sampai sebesar tegangan sumber.

Tampilan osiloskop menunjukkan output dari rangkaian TX yang berupa gelombang persegi, saat lampu LED menyala, merupakan pulsa bit 1 dan memiliki amplitudo sebesar

1.80 V Vpp dan saat lampu LED mati, merupakan pulsa bit 0.

Pada rangkaian penerima optik (RX), percobaan yang dilakukan berhasil. Data yang ditransmisikan oleh rangkaian pemancar optik (TX) yang berupa rangkaian flip-flop, dapat diterima oleh rangkaian penerima optik (RX) yang berupa rangkaian photodiode melalui fiber optic yang pada ujung yang satu di tempelkan ke lampu flip-flop kemudian ujung yang satunya di tempelkan di ujung photodioda. Sinyal output tampak pada osiloskop saat terdapat cahaya dari lampu flip-flop maka sinyal akan berbentuk segitiga dan saat tidak terdapat cahaya maka sinyal akan kosong amplitudonya, hal ini dapat disebabkan oleh nyala lampu LED pada flip-flop, sehingga data yang ditransmisikan dapat diterima oleh photodioda.

9. KESIMPULAN

Dalam percobaan rangkaian pemancar (TX) dan penerima (RX), dapat ditarik kesimpulan antara lain :

1. Pada percobaan ini rangkaian pemancar (TX) optik merupakan rangkaian flip-flop dan rangkaian penerima (RX) optik merupakan rangkaian photodioda.

2. Nilai kapasitor berpengaruh pada kecepatan kedip LED pada rangkaian flip-flop, semakin besar nilai kapasitor maka kecepatan kedip LED semakin lambat.

3. Hasil output yang ditampilkan pada osiloskop yaitu sinyal kotak.

4. Percobaan pada rangkaian (RX) Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus

(9)

listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared. Itu yang mempengaruhi sinyal yang ditampilkan di osiloskop pada saat ada cahaya maka sinyal amplitudonya semakin besar dan pada tidak ada cahaya maka akan kecil bahkan tidak ada amplitudonya