REALISASI TV MODULATOR UNTUK PEMANCAR TV VHF

PADA PITA FREKUENSI 174 MHz – 202 MHz

Realization Of TV Modulator For VHF TV Transmitter At Band

Frequency 174 MHz – 202 MHz

PROYEK AKHIR

untuk memenuhi sebagian persyaratan

menyelesaikan pendidikan Diploma III

Program Studi Teknik Telekomunikasi

Jurusan Teknik Elektro

Oleh:

Muhamad Anugrah Hadiyana

091331018

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

iv

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama : Muhamad Anugrah Hadiyana

NIM : 091331018

Tempat/Tanggal lahir : Bandung, 24 Januari 1992

SD lulus tahun : 2003 di SDN Lagadar II

SLTP lulus tahun : 2006 di SMPN 9 Cimahi

SLTA lulus tahun : 2009 di SMAN 4 Cimahi

Prestasi yang pernah dicapai:

1. Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Telekomunikasi

2. Ketua Divisi KESHIM HIMATEL periode 2010-2011

v

Alhamdulillah . . Ya Allah

Engkau Yang Maha Tahu Segalanya

Baik Menurutku Belum Tentu Baik Menurut-Mu

Terima Kasih . . Ayah dan Ibu

Semua ini berkat Do’a Mu

Perjuangan Mu dan Pengorbanan Mu

Terima kasih . . Adik – adikku

Semua ini berkat Semangat Mu

Senyum Mu dan Tawa Mu

Kupersembahkan semua ini untuk Mu

Terima Kasih . . Terima Kasih

-Kita Boleh Merasa Lelah Tetapi Kita Tidak Boleh Menyerah-

-Jadilah orang yang bermanfaat dimanapun, kapanpun dan bagi

siapapun.Tentunya dalam hal yang positif-

Muhamad Anugrah Hadiyana – 20 Tahun

Ini bukan akhir dari semua cerita bagi perjalanan sorang manusia, Ya ini

baru awal, awal untuk bangkit, awal untuk memulai sesuatu yang baru,

sesuatu yang lebih baik, sesuatu yang bermanfaat dimasa yang akan

datang.

“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan”

(QS.94:6)

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas berkat dan rahmatnya penulis telah

berhasil menyelesaikan Laporan Proyek Akhir yang berjudul ”Realisasi TV

Modulator Untuk Pemancar TV VHF Pada Pita Frekuensi 174 MHz – 202 MHz”.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Allah SWT yang telah memberikan kesempatan untuk melakukan yang

terbaik hingga penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir ini dengan

lancar.

2. Bapak Daman dan Ibu Neneng Siti Mariyam tercinta yang selalu

memberikan dukungan baik moril maupun materil serta doa dan motivasi

untuk terus maju, serta adikku Yusuf Saeful Rochman dan Assifha

Nurhadianisa yang selalu memberi dukungan dan semangat.

3. Bapak Sutrisno, BSEE, M. T. selaku Pembimbing Utama, yang telah

memberikan banyak ilmu dan kesempatan sehingga penulis dapat

menyelesaikan proyek akhir dengan penuh makna.

4. Bapak Tedi Hariyanto, S. T., M.T. selaku Pembimbing Pendamping yang

telah banyak memberikan ilmu dalam pembuatan laporan proyek akhir ini.

5. Bapak Andry Haidar, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik

Telekomunikasi Politeknik Negeri bandung

6. Seluruh jajaran dosen dan staf Politeknik Negeri Bandung, terutama

bapak/ibu dosen program studi teknik telekomunikasi.

7. Teknisi labolatorium program studi teknik telekomunikasi yang sudah

membantu dalam proses pengukuran.

8. Dea Alfayoga Saputra selaku rekan kesatuan realisasi proyek akhir yang

selalu memberikan semangat, saran dan motivasi terbaik.

9. Mahasiswa – Mahasiswi kelas 3 TCA 2009, Semoga silaturahmi kita tidak

akan pernah terputus.

10. Aghitsna Nur Chintya yang selalu memberikan semangat dan motivasi

terbaik.

11. Semua mahasiswa Teknik Telekomunikasi angkatan 2009, Semoga

silaturahmi kita tidak akan pernah terputus.

vii

12. Saudara-saudaraku Himpunan Mahasiswa Teknik Telekomunikasi

Politeknik Negeri Bandung yang selalu memberikan keceriaan dan

semangat.

13. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya kepada semua pihak apabila

dalam proses pelaksanaan Proyek Akhir ini penulis banyak melakukan kesalahan,

yang tidak lain karena kekhilafan semata.

Akhirnya penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan

kelemahan dalam laporan Proyek Akhir ini, karena itu penulis mengharapkan

saran dan kritik yang membangun dari pihak pembaca, agar kedepannya penulis

sapat membuat yang lebih baik lagi.

Bandung, 03 Juli 2012

Penulis

viii

ABSTRAK

Sebuah TV modulator diperlukan untuk mengirimkan sinyal audio dan

video. Pada proyek akhir ini telah direalisasikan sebuah TV modulator untuk

Pemancar TV VHF pada pita frekuensi 174 MHz – 202 MHz untuk memenuhi

kebutuhan siaran televisi pada daerah blankspot. TV Modulator ini dirancang

dengan menggunakan teknik modulasi AM Vestigial. Berdasarkan hasil tes dan

pengukuran, daya output TV modulator adalah +5dBm pada frekuensi 64,3 MHz.

Kata kunci : Modulator, Televisi, Blankspot.

A TV modulator is required to transmit audio and video signals. In this

final project has been realized a TV Modulator for low power VHF TV transmitter

in the frequency band of 174 MHz - 202 MHz to cover blankspot area. The TV

modulator is design with AM vestigial modulation technique. Based on test and

measurement, the TV modulator output power is +5dBm at frequency 64,3 MHz.

Keywords : Modulator, Television, Blankspot.

ix

DAFTAR ISI

DAFTAR RIWAYAT HIDUP iv

KATA PENGANTAR vi

ABSTRAK viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xiii

DAFTAR TABEL xv

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Perumusan Masalah 1

1.3 Pemecahan Masalah 2

1.4 Tujuan Proyek Akhir 2

1.5 Batasan Masalah 2

1.6 Sistematika Pembahasan 3

BAB II TINJAUAN TEORITIS 5

2.1 Tinjauan Pustaka 5

2.2 Penyiaran Televisi 5

2.3 Sistem Televisi 7

2.3.1 NTSC 7

2.3.2 PAL 8

2.3.3 SECAM 9

2.4 Sinyal Audio pada Televisi 10

2.5 Teknik Modulasi 10

2.5.1 Modulasi Amplitudo 10

2.5.1.1 AM Vestigial 13

x

2.5.2 Modulasi Frekuensi 14

2.6 Penguat Daya Frekuensi Tinggi 19

2.6.1 Parameter S pada transistor 19

2.6.1.1 Kestabilan Transistor 19

2.6.1.2 Transistor Stabil Mutlak 20

2.6.1.3 Transistor Potensial Tak Stabil 21

2.6.2 Pra Tegangan Transistor (Biasing) 22

2.6.2.1 Self bias 22

2.6.2.2 Fixed Bias 24

2.6.3 Kelas Penguat 25

2.6.3.1 Penguat Kelas A 25

2.6.3.2 Penguat Kelas B 26

2.6.3.3 Penguat Kelas AB 28

2.6.3.4 Penguat Kelas C 29

2.6.4 Rangkaian Penyesuai Impedansi 30

2.6.4.1 Tipe L 30

2.6.4.2 Tipe T 32

2.6.4.3 Tipe Phi(𝝅) 33

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT 34

3.1 Konsep Perancangan 34

3.2 Spesifikasi Perancangan 35

3.2.1 TV Modulator 35

3.2.2 Pre Driver Amplifier 35

3.3 Perancangan Alat 36

3.3.1 Modulator TV 36

3.3.2 Penguat Modulator TV 37

xi

3.3.2.1 Rangkaian Biasing 37

3.3.2.2 Rangkaian Penyesuai Impedansi Penguat Modulator TV 38

3.3.3 Pre Driver Amplifier 41

3.3.3.1 Rangkaian Biasing 41

3.3.3.2 Rangkaian Penyesuai Impedansi 43

3.3.3.3 Rangkaian Penguat Kelas C 2SC2053 50

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA 51

4.1 Pengukuran Modulator TV 51

4.1.1 Pengukuran Menggunakan Osiloskop 51

4.1.1.1 Setup Pengukuran 51

4.1.1.2 Hasil pengukuran 52

4.1.1.3 Analisa 52

4.1.2 Pengukuran Menggunakan Spectrum Analyzer 52

4.1.2.1 Setup pengukuran 52

4.1.2.2 Hasil pengukuran 53

4.1.2.3 Analisa 53

4.1.3 Pengukuran Menggunakan Frekuensi Counter 53

4.1.3.1 Setup Pengukuran 53

4.1.3.2 Hasil Pengukuran 53

4.1.3.3 Analisa 54

4.2 Pengukuran penguat modulator TV 54

4.2.1 Pengukuran menggunakan Spectrum Analyzer 54

4.2.1.1 Setup Pengukuran 54

4.2.1.2 Hasil Pengukuran 54

4.2.1.3 Analisa 54

4.3 Pengukuran Penguat Akhir 55

xii

4.3.1 Pengukuran menggunakan penerima (Televisi) 55

4.3.1.3 Analisa 57

BAB V PENUTUP 58

5.1 Kesimpulan 58

5.2 Saran 58

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Sistem Pemancar TV VHF menggunakan PLL Synthesizer .................. 3

Gambar 2 Standar NTSC ........................................................................................ 8

Gambar 3 Spektrum Frekuensi PAL dengan bandwidth 8 MHz ............................ 9

Gambar 4 Standar SECAM ..................................................................................... 9

Gambar 5 (a) Sinyal Pemodulasi, (b) Sinyal Pembawa, (c) Sinyal Termodulasi[5].

............................................................................................................................... 13

Gambar 6 Spektrum Sinyal Termodulasi AM. ..................................................... 13

Gambar 7 Format kanal standart FCC untuk transmisi gambar warna dan

monokrom di US[4]. ............................................................................................. 14

Gambar 8 (a). Sinyal Carrier, (b) Sinyal Informasi, (c) Sinyal Termodulasi........ 15

Gambar 9 Bidang Frekuensi Siaran Komersil ...................................................... 17

Gambar 10 Fungsi Bessel orde ke-n untuk berbagai indeks modulasi ................. 18

Gambar 11 Spektrum Sinyal Termodulasi FM ..................................................... 19

Gambar 12 Rangkaian Self Bias ............................................................................ 23

Gambar 13 Garis Beban DC ................................................................................. 24

Gambar 14 Rangkaian Fixed Bias ........................................................................ 24

Gambar 15 Rangkaian Dasar Penguat Kelas A..................................................... 25

Gambar 16 Garis Beban Penguat Kelas A ............................................................ 26

Gambar 17 Perbandingan Sinyal Input dan Output Kelas A ................................ 26

Gambar 18 Rangkaian Dasar Penguat Kelas B ..................................................... 27

Gambar 19 Garis Beban Penguat Kelas B ............................................................ 27

Gambar 20 Perbandingan Sinyal Input dan Output Kelas B................................. 28

Gambar 21 Rangkaian Dasar Penguat Kelas AB .................................................. 28

Gambar 22 Rangkaian Dasar Penguat Kelas C ..................................................... 29

Gambar 23 Perbandingan Sinyal Input dan Output Kelas C................................. 30

Gambar 24 (a) dan (b) Konfigurasi Low Pass Filter, (c) dan (d) Konfigurasi High

Pass Filter ............................................................................................................. 31

Gambar 25 Rangkaian penyesuai impedansi tipe L secara umum ........................ 31

Gambar 26 Rangkaian penyesuai impedansi tipe T .............................................. 32

Gambar 27 Rangkaian penyesuai impedansi tipe phi (𝝅) ..................................... 33

Gambar 28 Diagram blok VHF TV Transmitter dengan PLL Synthesizer ........... 34

xiv

Gambar 29 Diagram blok TV Modulator ............................................................. 35

Gambar 30 Diagram blok Pre Driver Amplifier ................................................... 36

Gambar 31 Rangkaian TV Modulator................................................................... 36

Gambar 32 Rangkaian penguat modulator TV ..................................................... 40

Gambar 33 Self Biasing ......................................................................................... 41

Gambar 34 Self Biasing ......................................................................................... 42

Gambar 35 Rangkaian penguat BFW 92 .............................................................. 46

Gambar 36 Rangkaian penguat BFR 96................................................................ 49

Gambar 37 Rangkaian Penguat Kelas C ............................................................... 50

Gambar 38 Setup Pengukuran modulator TV ....................................................... 51

Gambar 39 Sinyal Carrier 64,3 MHz .................................................................... 52

Gambar 40 Sinyal Termodulasi Luminance ......................................................... 52

Gambar 41 Setup pengukuran dengan Spectum Analyzer ..................................... 52

Gambar 42 Sinyal Carrier TV Modulator ............................................................. 53

Gambar 43 Setup pengukuran dengan menggunakan frekuensi counter .............. 53

Gambar 44 Pengukuran kestabilan menggunakan frekuensi counter ................... 53

Gambar 45 Setup pengukuran penguat TV Modulator ......................................... 54

Gambar 46 Hasil pengukuran TV Modulator + Penguat TV Modulator .............. 54

Gambar 47 Setup pengukuran Pre Amplifier ........................................................ 55

Gambar 48 (a), (b), (c), (d), (e), (f), (g), (h), (i), (j) Hasil pengukuran pada televisi

dengan sinyal pemodulasi dari PAL Pattern Generator ........................................ 57

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Rencana Pengkanalan TV VHF Band I dan III Standar PAL B ............... 6

Tabel 2 Rencana Pengkanalan TV UHF Band IV Standar PAL G ........................ 6

Tabel 3 Rencana Pengkanalan TV UHF Band V Standar PAL G ......................... 7

Tabel 4 Standar NTSC ............................................................................................ 8

Tabel 5 Standar PAL ............................................................................................... 8

Tabel 6 Standar SECAM ......................................................................................... 9

Tabel 7 Fungsi Bessel ........................................................................................... 18

Tabel 8 Perencanaan pengkanalan frekuensi ........................................................ 34

Tabel 9 Matching Impedance dari 75 Ω 50 Ω ................................................. 38

Tabel 10 Matching Impedance dari 50 Ω 50 Ω ............................................... 39

DAFTAR PUSTAKA

[1] Grob, Bernand. 1984. Sistem Televisi dan Video, Penerjemah; Sahat

Pakpahan. Jakarta. ERLANGGA

[2] Setiawan, Danny. 2010. Alokasi Frekuensi Kebijakan dan Perencanaan

Spektrum Indonesia. Jakarta. Departemen Komunikasi dan Informatika,

Direktorat Jenderal Pos dan Telekomunikasi.

[3] Bowick, Chris. 1982. RF Circuit Design Second Edition.

[4] Rachman, Ridwan. 2007. Realisasi TV Exciter 1 Watt Pada Kanal 9 VHF.

Laporan Proyek Akhir. Program Studi T. Telekomunikasi, Politeknik Negeri

Bandung

[5] Susilawati, S.T., M.Eng., Indah. 2009. TEKNIK TELEKOMUNIKASI

DASAR Kuliah 3 – Modulasi Amplitudo.Yogyakarta. Program Studi Teknik

Elektro , Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer , Universitas Mercu Buana

Yogyakarta

[6] http://www.2wijaya.com/Clamping.htm

[7] http://cnx.org/content/m12009/latest/

[8] http://id.wikipedia.org/wiki/NTSC

[9] http://id.wikipedia.org/wiki/PAL

[10] http://id.wikipedia.org/wiki/SECAM