IONIC Electronics Design

"IONIC Electronics Design" does not produce and design any electronics device for commercial use. They are all for free educational and learning purposes only. We guarantee our design is original and 100% tested.You can ask us for original design (*.CKT). You can rely on our design and try it for free but not for commercial purpose.
"IONIC Electronics Design" tidak memproduksi atau merancang perangkat elekronik untuk tujuan komersial. Semuanya gratis untuk keperluan pendidikan dan pelajaran. Rancangan kami adalah asli dan telah diuji-coba. Anda bisa meminta kami rancangan asli (*.CKT). Bebas untuk ditiru dan dimodifikasi tetapi tidak untuk diperjual-belikan.

Sunday, November 4, 2012

PLL dengan komponen diskret (discrete)


A. Pendahuluan

Untuk membangun sebuah pemancar radio yang bekerja dengan frekuensi tertentu dan stabil sebuah Phase Locked Loop (PLL) adalah hal yang mutlak. Sebenarnya kita bisa saja membuat pemancar FM Stereo lengkap hanya dengan menggunakan Modulator Mobil yang biasa dipakai untuk mendengarkan musik/audio  dari media digital seperti MMC atau USB Flashdisk dan lain-lain didalam mobil yang hanya dilengkapi Radio Tape. Namun disini diutamakan pemahaman kerja rangkaian, jadi coba kita membangun pemancar FM dengan komponen diskret sehingga kita benar-benar memahami kerja rangkaian. Untuk Anda yang tidak perlu tahu cara kerja bagian-bagian pemancar FM dan mau yang simple silakan tinggalkan komentar yang mencantumkan alamat email Anda, saya akan mengirim skema pemancar FM Stereo hanya dengan menguatkan modulator mobil.

B. Skema dan Komponen

Jika gambar disini kurang jelas silakan download di account 4shared saya di sini

C. Cara Kerja

1. Frekuensi referensi (fr)

Transistor C9018 dan sekitarnya membentuk osilator 8 MHz yang dipakai sebagai frekuensi referensi dari PLL ini. Signal 8 Mhz dari osilator ini diumpankan ke pembagi 8 LB3500 dan komponen pendukung disekitarnya sehingga menghasilkan output 1 Mhz. Selanjutnya signal 1 MHz di bagi 256 oleh CD4040 sehingga didapat frekuensi 3.90625 KHz yang kemudian dibagi 10 oleh CD4017 sehingga dihasilkan frekuensi referensi: 
fr=390.625Hz.
Frekuensi ini sudah compatible dengan IC CMOS yang dipakai di rancangan ini sehingga diharapkan rangkaian akan bekerja di seluruh  VHF Band 30-300 MHz atau setidaknya di rentang frekuensi 60-150 Mhz jika tidak didapat komponen yang berkualitas.

2. Frekuensi langkah (fs)

Frekuensi masukan berasal dari Voltage Controlled Oscilator (VCO) pemancar yang akan dikendalikan dengan PLL ini. Dalam rancangan ini dipilih frekuensi langkah 100 KHz  (ditulis 100K/div) sehingga kita harus membagi frekuensi ini sampai didapat:
fs=fr=390.625
Jadi diperlukan pembagi 256 yang dibangun oleh oleh 2 buah LB3500 dan 1 CD4040 beserta komponen pendukungnya.

3. Pembagi frekuensi

Karena dikehendaki frekuensi kerja pemancar yang variabel jadi diperlukan pensintesa frekuensi yang berupa pembagi frekuensi 4 digit berturut-turut untuk 100KHz, 1MHz, 10MHz dan 100Mhz yang dibangun oleh 4 buah pencacah CD4017 didukung 4 AND GATE yang terdapat dalam 1 chip CD4081 untuk mereset pencacah CD4017 saat sudah membagi frekuensi sesuai posisi selektor. Contoh untuk frekuensi kerja 107.7Mhz maka posisi selektor beturut-turut pada 7,7,0,1.

4. PLL

Signal dari frekuensi referensi maupun pembagi frekuensi diumpankan ke Phase Comparator Input dari PLL CD4046. Keluaran PLL perlu diratakan dengan Low Pass Filter (LPF) yang dibangun oleh 3 buah resistor 5K6 dan 3 kapasitor. Selanjutkan dipakai sebagai tegangan kendali untuk VCO yang akan dibahas pada posting tentang FM Transmitter.

D. PCB dan Rangkaian Jadi


E. Penutup

Demikian Posting tentang PLL dan akan dilanjutkan dengan postingan selanjutnya sehingga akan dapat dibangun pemancar FM Stereo berkualitas tinggi untuk keperluan pendidikan ataupun untuk stasiun radio komunitas. Sekali lagi hanya untuk Anda yang mau besusah payah dan menghargai hasil karya sendiri.

36 comments:

  1. wah sangat lengkap mas...

    saya ingin tau skema skema pemancar FM Stereo hanya dengan menguatkan modulator mobil.

    mohon kirim ke yanwar.ahmad@gmail.com

    trims...

    ReplyDelete
  2. saya juga mohon dikirim skema modulator ke penguatnya mas, trimis
    joniwinarko@gmail.com

    ReplyDelete
  3. bagus blognya mas...
    Oya,supaya audio lewat modulator bs kenceng gmana y mas?
    Saya jg mau mas,rangkaian yg pakai modulator.
    Email saya pandypandy00@gmail.com
    trimakasih.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Terimakasih, sudah sya kirim. Kalau memakai modulator mobil memang simpel dan pemisahan stereonya juga bagus namun level audionya dibawah radio komersial karena modulator mobil memakai sistem Sampling tanpa Oversampling pada decoder stereonya sehingga PILOT 19KHz maupun SUBCARRIER 38KHz merupakan gelombang kotak yang penuh harmonisa yang menempati spektrum sinyal MPX sehingga deviasi modulasi sudah mencapai 100% pada level audionya yang lebih rendah. Tidak ada cara memperkuatnya kecuali kita memutar volome penerima lebih tingi.

      Delete
  4. Yang memerlukan skema penguat modulator sudah saya upload di http://www.4shared.com/file/JJhIEzcG/carmodulatoramp.html

    ReplyDelete
  5. mas. minta juga dong step step cara buat PLLnya yg lengkap. pengen belajar cara buat PLL. dan memerlukan alat apa aja thanks,.
    ini email saya mas,
    Rengganjeglekfm@yahoo.com

    ReplyDelete
    Replies
    1. Ok ditunggu dulu, soalnya harus saya ketik dan gambar dulu, karena saya tidak mau memberi hasil copy-paste dari Internet atau Link yang bukan milik saya. Terimakasih.

      Delete
  6. Saya tertarik untuk belajar PLL juga Mas, pengen bikin dengan komponen yang sederhana kemudian kemungkinan utk dimodifikasi menjadi penerima, ataupun transceiver... mohon dikirimkan artikel komplitnya kalo nggak merepotkan :) (agusbudic@yahoo.com)

    ReplyDelete
    Replies
    1. PLL sekarang bisa dibangun dengan komponen mikrokontroller yang sudah banyak dipasaran dengan downloader untuk memrogramnya. Yang saya ketengahkan disini PLL jadul saat komponen PLL susah didapat, jadi komponen saya cari dari copot sana-sini dan sebagian dibeli setelah itu baru didesign. Coba saya tulis dulu artikelnya.

      Delete
  7. oiya Mas...kalo melihat skemanya brarti bisa sampe 1GHz ya?

    ReplyDelete
    Replies
    1. Terimakasih, seandainya IC ideal memang bisa dari 0 sampai 999.9 Mhz, namun dengan komponen yang saya dapatkan hanya bisa beroperasi dari 27 sampai 300 Mhz.

      Delete
  8. Assalam,... Mas trima kasih sngt brmnfaat.. saya suka skali dgn artikel mas ini. Salam kenal :)

    ReplyDelete
  9. Mas...saya mo tanya nih, tuh khan ada 1 gate AND yg nganggur pd 4081, bisakah seandainya stepnya dijadikan 0,01 MHz hanya dengan menambahkannya?

    ReplyDelete
    Replies
    1. Tidak bisa, harus menambah 1 4017 dan merubah freq langkahnya. Tapi buat apa sampai 0.01 karena untuk modulasi FM yang standard diperlukan deviasi frekuensi 100Khz disekitar frekuensi tengahnya. Kalau PLL dibuat step 0.01(10Khz) audio yang dihasilkan hanya se-kualitas radio MW. Dahulu waktu masih mono pemancar FM pernah mempunyai step 50 Mhz tapi sekarang semua pemancar FM memakai step 100Khz. Tidak ada lagi radio FM komersial yang bekerja pd frekuensi sampai 2 digit dibelakang koma misal: 104.75MHz pasti 104.8Mhz (1 desimal).

      Delete
    2. Iya mas, coba tak itung-itung nggak masuk, rencana mo bikin narrow band makanya kalo bisa stepnya 5-10KHz, kalo 100MHz khan mbleber-mbleber hehe....

      Delete
    3. Kalo memang diinginkan Narrow Band bisa dipakai IC PLL MC145151 yang mempunyai step 1/64 dari freq acuan. Dengan membuat frekuensi acuan 640KHz akan diperoleh step 10Khz. Simpel hanya sebuah IC (tanpa program), hanya saja dengan step 10Khz IC hanya mampu bekerja sampai frekuensi 100Mhz.

      Delete
    4. untuk pembaginya kalo misalnya dari x-tal 8 MHz / 8 / 256 / 10 / 10 (ditambahi satu lagi 4017) = 39,0625, trus untuk pengalinya 39,0625 x 4 x 8 x 8 = 10.000 Hz... bisa nggak mas kira-kira? trus AND yang nganggur dipake + 4017, untuk pindah frekuensinya pake 5 bh rotary switch hehehe....mohon pencerahannya...ini baru angan2 saya

      Delete
    5. Dari prinsipnya sangat mungkin dan pantas dicoba. Hanya saja 39,0625 yang mungkin muncul di output PLL memerlukan LPF yang lebih bagus sehingga perlu ditambahkan op-amp atau transistor yang dirangkai sebagai "Voltage Follower"

      Delete
    6. brarti LPFnya harus diubah juga ya mas? BTW trimakasih atas sharing ilmunya, moga jadi amal ibadah yang akan mengalir terus....Amiiin

      Delete
  10. Mas, mo tanya lagi nih...misal PLL yang menggunakan divider TC9122 diganti dengan rangkaian IC 4081 & 4 buah 4017 (dan saklar-saklarnya) seperti diatas bisa nggak? jadi perpindahan frekuensi kan lebih mudah, nggak make itung2an desimal ke biner

    ReplyDelete
    Replies
    1. Tidak bisa kan devidernya sudah didalam. Tapi kalau cuma switchnya kita bisa mengganti dengan 4029 dan di-decoder ke 7 segmen pakai 4511 sehingga dengan menekan up down freq kerja bisa ditampilkan. Namun disini diperlukan battery backup agar freq tidak te-reset saat catu daya dimatikan. Cara lain menggunakan dioda dan switch rotari tapi akan perlu banyak dioda.

      Delete
  11. Mas saya mau pesan pemancar fm 75 watt dalam bentuk kit, berapa ya harganya ?

    ReplyDelete
    Replies
    1. Maaf ya kami tidak membuat kit untuk dijual. Hanya untuk latihan dan hobby saja.

      Delete
  12. Replies
    1. Kalau pesan kami tidak melayani namun saat kami membuat rangkaian pemancar yang disajikan disini kir-kira memerlukan dana 4juta diluar biaya pembuatan yang tidak kami perhitungkan karena hanya dipakai sendiri.

      Delete
  13. mas. saya minta juga dong step step cara buat PLLnya yg lengkap. pengen belajar cara buat PLL. dan memerlukan alat apa aja mas ?
    denisaputro1996@gmail.com

    ReplyDelete
    Replies
    1. Kalo sampai disebutkan alat-alatnya bisa banyak banget. Apalagi perhitungannya hingga didapat PLL yang diinginkan. Komponen bisa mencari yang mudah didapat di tempat kita, Tak harus baru, baru dibuat desainnya. Bagi hobiest akan sia-sia jika kita mendesain rangkaian namun nanti kita tidak berhasil mendapat komponennya.

      Delete
  14. gmna cranya untuk mnempatkn di freq 94,8MHz,,,,
    alascafm@gmail.com

    ReplyDelete
    Replies
    1. Terimakasih,dari kanan kekiri selektor ditempatkan pada posisi berturut-turut: 0948

      Delete
  15. This comment has been removed by the author.

    ReplyDelete
  16. hallo mas.. saya obbie jakarta selatan. sy penggemar elektronik, termasuk pemancar fm. sy sudah buat pemancar fm, lagi lagi pll beli online. masalahya bbrp pll lcd rusak. krn kekurangan ilmu mikrokontroller terkhusus buat pll lcd maka seringkali beli pll lcd jadi. sayang banget kan .. mohon pencerahannya .. sekarang sy lagi googling mikrokontroller, aduuuh mumet.,. rasa penasaran saya ketemu blog ini.. waduh makin ada jalan terang nih,,. sekira tidak memberatkan, mhn bantuannya untuk mengirimkan skema nya

    ReplyDelete
  17. hallo mas.. saya obbie jakarta selatan. sy penggemar elektronik, termasuk pemancar fm. sy sudah buat pemancar fm, lagi lagi pll beli online. masalahya bbrp pll lcd rusak. krn kekurangan ilmu mikrokontroller terkhusus buat pll lcd maka seringkali beli pll lcd jadi. sayang banget kan .. mohon pencerahannya .. sekarang sy lagi googling mikrokontroller, aduuuh mumet.,. rasa penasaran saya ketemu blog ini.. waduh makin ada jalan terang nih,,. sekira tidak memberatkan, mhn bantuannya untuk mengirimkan skema nya. trimakasih sebelumnya..... obbierival@gmail.com

    ReplyDelete
  18. Bg bisa tolong bagi rangkaian pemancar fm frekuensi 100Khz dengan metode PLL.
    Kirimkan ke email saya ya bg.
    muhamadarif028@gmail.com

    ReplyDelete