ARM (Advanced RISC Machines)

ARM

         Arsitektur ARM merupakan arsitektur prosesor 32-bit RISC yang dikembangkan oleh ARM Limited. Dikenal sebagai Advanced RISC Machine di mana sebelumnya dikenal sebagai Acorn RISC Machine. Pada awalnya merupakan prosesor desktop yang sekarang didominasi oleh keluarga x86. Namun desain yang sederhana membuat prosesor ARM cocok untuk aplikasi berdaya rendah. Hal ini membuat prosesor ARM mendominasi pasar mobile electronic dan embedded system di mana membutuhkan daya dan harga yang rendah.

           Prosesor ARM digunakan di berbagai bidang seperti elektronik umum, termasuk PDA, mobile phone, media player, music player, game console genggam, kalkulator dan periperal komputer seperti hard disk drive dan router. Lisensi arsitektur ARM dimiliki oleh Alcatel, Atmel, Broadcom, Cirrus Logic, Digital Equipment Corporation, Freescale, Intel melalui DEC, LG, Marvell Technology Group, NEC, NVIDIA, NXP Semiconductors, OKI, Quallcomm, Samsung, Sharp, ST Microelectronics, Symbios Logic, Texas Instruments, VLSI Technology, Yamah dan ZiiLABS.

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN ARM

     Setelah sukses dengan komputer BBC Micro, Acorn Computers Ltd mempertimbangkan berpindah dari prosesor MOS Technology 6502 ke pasar yang akan segera didominasi oleh IBM PC yang diluncurkan pada tahun 1981. Acorn Business Computer (ABC) pada saat itu membutuhkan prosesor berikutnya untuk dapat bekerja pada platform BBC Micro. Namun prosesor seperti Motorola 68000 dan National Semiconductor 32016 tidak cocok, sedangkan prosesor 6502 tidak mencukupi untuk kebutuhan antar muka grafis. Akhirnya Acorn mendesain prosesornya sendiri dengan proyek Berkeley RISC oleh engineernya. Kunjungan ke Western Design Center di daerah Phoenix meyakinkan engineer Acorn Steve Furber dan Sophie Wilson bahwa mereka tidak membutuhkan sumber daya dan fasilitas penelitian yang besar.

Wilson mengebangkan instruction set, mensimulasikan prosesor pada BBC Basic yang menjalankan BBC Micro dengan prosesor 6502 kedua. Hal tersebut membuktikan kepada engineer Acorn bahwa mereka berada pada proses yang tepat. Sebelum melangkah lebih jauh, mereka membutuhkan sumber daya yang lebih. Setelah Wilson mendapat persetujuan dari CEO Acorn, Hermann Hauser, tim kecil melanjutkan implementasi ke perangkat keras.

     Proyek Acorn RISC Machine resmi dimulai pada Oktober 1983. VLSI Technology, Inc dipilih sebagai mitra dalam memproduksi chip silikon di mana sebelumnya telah memproduksi ROM dan custom chip sebelumnya. Proses desain dipimpin oleh Wilson dan Furber, dengan tujuan utama latensi rendah (low-latency) pada penanganan input/output (interupsi) seperti pada prosesor MOS Technology 6502. Arsitektur 6502 memberikan pengembang mesin yang cepat dalam pengaksesan memory tanpa harus menggunakan perangkat direct access memory yang mahal. VLSI memproduksi chip ARM pertama kali pada 26 April 1985 yang berhasil bekerja dan dikenal sebagai ARM1. Dan disusul dengan ARM2 yang diproduksi pada tahun berikutnya.

Pengaplikasian prosesor ARM pertama kali adalah prosesor kedua dari BBC Micro, untuk simulasi dalam pengembangan chip pendukung (VIDC, IOC, MEMC) dan untuk mempercepat penggunaan perangkat lunak CAD dalam pengembangan ARM2. Wilson menulis BBC Basic dalam bahasa assembly ARM, di mana kode sangat padat sehingga ARM BBC Basic sangat cocok untuk setiap emulator ARM.

     ARM2 mempunyai lebar bus sebesar 32-bit, 26-bit (64 Mbyte) alamat memory dan 16 buah register 32-bit. Program code harus ada dalam 64 Mbyte pertama dari memory, sebagaimana program counter dibatasi pada 26-bit karena 6-bit atas pada register 32-bit digunakan sebagai status flag. Kemungkinan besar ARM2 merupakan prosesor 32-bit paling sederhana di dunia dengan hanya 30.000 transistor bila dibandingkan dengan Motorola 68000 dengan 70.000 transistor. Kesederhanaan ini diperoleh karena ARM tidak mempunyai microcode yang mencakup seperempat hingga sepertiga transistor pada Motorola 68000. Selain itu ARM pada saat itu tidak memiliki cache memory. Hal ini membuat ARM sebagai prosesor dengan konsumsi daya rendah namun performansi yang lebih baik daripada Intel 80286. Penerusnya yaitu ARM3 mempunyai 4 kByte cache yang meningkatkan performansi.

ARM CORTEX-A73

Cortex-A73 adalah prosesor Premium yang paling efisien dari ARM, dirancang untuk digunakan dalam berbagai perangkat yang memerlukan kinerja tertinggi dalam arsitektur berdaya rendah. ARM Cortex-A7 ini ditujukan untuk gadget premium, sedangkan fokusnya bukan ke performa melainkan ke penghematan penggunaan daya. Berbeda dengan Cortex-A72 yang merupakan bagian keluarga arsitektur Austin, Cortex A73 dikategorikan sebagai keluarga arsitektur Sophia yang justru sama dengan Cortex-A17. Dengan kata lain, Cortex-A73 bisa dibilang merupakan versi 64-bit dari Cortex-A17. Posisi Cortex A73 menjadi sangat menarik karena arsitektur mikroprosesor ini ditujukan untuk gadgetpremium, sedangkan fokusnya bukan ke performa melainkan ke penghematan penggunaan daya. Berbeda dengan Cortex-A72 yang merupakan bagian keluarga arsitektur Austin, Cortex A73 dikategorikan sebagai keluarga arsitektur Sophia yang justru sama dengan Cortex-A17. Dengan kata lain, Cortex-A73 bisa dibilang merupakan versi 64-bit dari Cortex-A17.

Di Cortex-A73, ARM kembali menggunakan desain 2-wide bukan 3-wide seperti di Cortex A72. Artinya, Cortex-A73 memiliki decoder yang lebih kecil ketimbang Cortex-A72. Pengurangan besaran decoder pada arsitektur mikroprosesor memang akan berimbas pada pengurangan performa, namun akan menghadirkan efisiensi daya yang lebih baik, serta tidak menimbulkan panas berlebih.

ARM tampaknya mengenali apa yang sedang menjadi tren di pasar saat ini. Produsen smartphone saat ini sedang berbondong-bondong untuk merilis produk dengan ukuran bodi yang tipis, terutama untuk produk premiumnya. Bodi tipis memiliki "thermal envelope", atau tingkat toleransi panas yang rendah, sehingga diperlukan arsitektur yang tidak menghasilkan panas berlebih.



Itulah mengapa saat dikenalkan, ARM mengusung tema "sustained performance" untuk Cortex-A73. Penggunaan performa yang berlebih memang telah menjadi masalah bagi ARM di dua generasi arsitektur sebelumnya. AnandTech bahkan mengatakan bila dua arsitektur mikroprosesor sebelumnya bisa mengkonsumsi daya hingga lebih dari 10W. Hal tersebut tentu merupakan masalah besar mengingat gadget memiliki keterbatasan penggunaan daya.

Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, Cortex A73 memang sangat mirip dengan Cortex A17. Bedanya, Cortex A73 memiliki pipeline yang lebih pendek serta dispatch rate maksimal yang lebih besar, yaitu hingga 6 µops. Cortex A73 juga memiliki dua ALU (Arithmetic Logic Unit). Satu ALU bertugas untuk fokus ke pemrosesan perkalian, sedangkan satunya fokus ke pembagian.



ARM ingin arsitekturnya kali ini agar digunakan di perangkat kelas konsumen. Untuk itulah mereka menghilangkan beberapa fitur seperti AMBA 5 Coherent Hub Interface (CHI) Standard dan menggantinya dengan AMBA 4 ACE (Accelerated Coherency Extensions) Standard. Pergantian komponen tersebut akan mengurangi kompleksitas interface pada arsitektur Cortex-A73.

Dari keseluruhan perubahan yang dihadirkan kali ini, ARM mengklaim bahwa performa Cortex-A73 akan lebih baik dari Cortex-A72, meski besar decodertelah dikurangi. ARM memperlihatkan bila arsitektur terbarunya ini bisa menghadirkan performa 10 persen lebih baik dalam benchmark website loading. Sementara peningkatan performa terbesar didapat di memori yang diklaim meningkat 15 persen.



Dari penjabaran tersebut, penurunan besaran decoder pada arsitektur mikroprosesor tampaknya tidak terlalu berpengaruh pada keseluruhan performa secara signifikan, tentunya jika dilihat pada proses dan frekuensi yang sama. Justru penurunan tersebut akan lebih menghadirkan efisiensi performa terhadap daya yang digunakan.

ARM mengklaim bahwa secara keseluruhan, Cortex-A73 akan mampu tampil dengan penggunaan daya 20 persen lebih rendah dari generasi sebelumnya pada proses dan frekuensi yang sama. Jika dijabarkan, penurunan penggunaan daya pada proses integer workload di Cortex-A73 berkurang hingga 25 persen. Sedangkan untuk proses floating point dan L2 cache memory, ARM mampu memangkas penggunaan daya hingga 30 persen.

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN ARM CORTEX-A73

KELEBIHAN

 - Irit daya jadi senjata Karakteristik dari teknologi ARM adalah kemampuan konsumsi daya yang rendah sehingga membuatnya sangat cocok digunakan di perangkat portabel.
- Peningkatan efisiensi daya hingga 30%, lebih baik dari sebelumnya yaitu Cortex-A72.
- Cortex A73 dibuat melalui proses 10nm, menghasilkan core yang masing-masingnya berukuran 0,65 milimeter persegi, lebih kecil jika dibandingkan dengan Cortex A72 dengan proses 16nm


KEKURANGAN 

-Tidak mempunyai microcode yang mencakup seperempat hingga sepertiga transistor
- Kinerja 22 persen lebih rendah dibanding penerusnya yang akan dirilis yaitu ARM Cortex-A75. Cortex-A75 ini juga menawarkan performa FP dan NEON 33 persen lebih baik, serta memory througput yang 34 persen lebih tinggi.
 -Cortex-A73 lebih boros daya dibanding penerusnya yaitu Cortex-A75. 


Sumber Referensi :

- https://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_ARM
- https://www.gitbook.com/book/gabyriella97/makalah-perkembangan-arsitektur-arm/details
-http://teknologi.metrotvnews.com/news-teknologi/GbmAMXyb-arm-cortex-a73-arsitektur-mikroprosesor-baru-agar-gadget-lebih-irit-baterai

PEMROGRAMAN / KODINGAN LIGHT DETECTOR ROBOT BERBASIS MIKROKONTROLLER

Light Detector Robot 

Robot ini akan menuju sumber cahaya yang terdeteksi oleh LDR. LDR diletakkan masing-masing pada bagian depan dan belakang. Saat ada cahaya yang masuk ke LDR depan, maka robot akan jalan ke depan. Sebaliknya saat cahaya masuk ke LDR belakang maka robot akan jalan mundur ke belakang. Jika kedua LDR terkena cahaya maka robot akan diam.

Listing Program

$mod51

org 100h

mov p0,#0ffh

mov p1,#0fch

mov p2,#0f0h

mov p3,#0ffh

;

mulai: 

    mov a,p1

    cjne a,#11111111b,start

    sjmp diam

start:

     jb p1.0, maju

     jb p1.1, mundur

     jnb p1.0,diam

     jnb p1.1,diam

     sjmp mulai

maju:

     mov p2,#11111010b

    sjmp mulai

mundur:

     mov p2,#11110101b

    sjmp mulai

diam:

     mov p2,#11110000b

     sjmp mulai

end

Keterangan Program

$mod51

Merupakan sebuah perintah deklarasi atau sebagai perintah inisialisasi pada mikrokontroler seri 51 yang berguna sebagai referensi alamat memori untuk port, register, akumulator dan lainnya.

Org 100h

Perintah masuk ke alamat 100h. Program yang ditulis masuk ke alamat tersebut. Perintah ini sama dengan A100 pada pemrograman BGC 8088.

mov p0,#0ffh // menyalin (memberi) nilai #0ffh ke P0.

mov p1,#0fch // menyalin (memberi) nilai #0fch ke P1.

mov p2,#0f0h // menyalin (memberi) nilai #0f0h ke P2.

mov p3,#0ffh // menyalin (memberi) nilai #0ffh ke P3.

Menset suatu port guna inisialisasi suatu port.

mulai: 

mov a,p1 // menyalin (memasukkan) nilai P1 ke Akumulator “a”.

cjne a,#11111111b,start // lompat ke label diam jika nilai “a” = 11111111b jika tidak sama, maka lompat ke label start.

sjmp diam  // lompat ke label diam.

            Label mulai dimaksudkan untuk mengetahui proses yang dilakukan koding dibawahnya. Pertama nilai pada p1 yaitu 0fch dimasukkan ke a, lalu program membandingkan nilai a dengan 11111111b (ffh) menggunakan perintah cjne (Compare and Jump if Not Equal), jika nilai sama maka akan melanjutkan ke label start dan bila tidak akan loncat ke label diam.

start:

jb p1.0, maju // jika P1.0 mendapatkan logika 1 maka lompat ke label maju.

jb p1.1, mundur // jika P1.1 mendapatkan logika 1 maka lompat ke label mundur.

jnb p1.0,diam // jika P1.0 mendapatkan logika 0 maka lompat ke label diam.

jnb p1.1,diam // jika P1.1 mendapatkan logika 0 maka lompat ke label diam.

sjmp mulai // lompat ke label mulai.

Label start ini berisi koding jb (Jump if Bit Set) yaitu melakukan loncatan bila terdapat bit set pada port (Logika 1). Bila terdapat bit set pada p1.0 maka program akan melompat ke label maju. Bila terdapat bit set pada p1.1 maka program akan melompat ke label mundur.

Selain jb, terdapat jnb (Jump if Not Bit Set) yaitu melakukan lompatan jika tidak ada bit set pada port (Logika 0). Bila tidak terdapat bit set pada p1.0 maka program akan melompat ke label diam. Bila tidak terdapat bit set pada p1.1 maka program akan melompat ke label diam. Bila semua kondisi tidak terpenuhi maka mengulang ke label mulai.

maju:

mov p2,#11111010b

 sjmp mulai

Label maju ini berisi koding untuk memasukkan nilai 11111010b (fah) ke p2, bila nilai sesuai maka roda akan bergerak maju setelah itu kembali ke label mulai.

mundur:

mov p2,#11110101b

sjmp mulai

            Label mundur ini berisi koding untuk memasukkan nilai 11110101b (f5h) ke p2, bila nilai sesuai maka roda akan bergerak mundur setelah itu kembali ke label mulai.

diam:

mov p2,#11110000b

sjmp mulai

            Label diam ini berisi koding untuk memasukkan nilai 11110000b (f0h) ke p2, bila nilai sesuai maka roda akan diam setelah itu kembali ke label mulai.

end

Label end berfungsi untuk mengakhiri program.

Gambar Rangkaian Light Detector Robot

Flowchart Light Detector Robot Dengan Mikrokontroler

KETERANGAN :

1. Langkah Pertama alat bekerja setelah Program dalam Mikrokontroler terinisialisasi, dimana Cahaya sebagai Inputan nya.
2. LDR membaca cahaya, bila terdeteksi maka LDR yang di letakkan di depan dan di belakang akan bergerak atau diam.
3. Apabila LDR bagian depan terkena cahaya dan LDR bagian belakang terkena cahaya Robot akan diam.
4. Apabila LDR bagian depan terkena cahaya dan LDR bagian belakang tidak terkena cahaya maka Robot akan bergerak maju.
5. Apabila LDR bagian depan tidak terkena cahaya dan LDR bagian belakang terkena cahaya maka Robot akan bergerak mundur.
6. Apabila LDR bagian depan tidak terkena cahaya dan LDR bagian belakang tidak terkena cahaya maka Robot akan diam.

Penguat Video

PENGUAT VIDEO IF 

    

     Penguat Video IF merupakan sebuah Band Pass Amplifier yang berfungsi untuk mempekuat frekuensi menengah atau IF (Intermediate Frequency) sinyal pembawa gambar yang berasal dari keluaran Tuner agar levelnya mencukupi untuk dideteksi oleh bagian video detektor. Untuk sistim PAL BG seperti di Indonesia spektrum frekuensi penguat video IF menggunakan center pada frekuensi 38.9Mhz untuk IF sinyal pembawa gambar (video carrier) dan 33.4Mhz untuk sinyal IF pembawa suara (sound carrier)  

PENGGUNAAN FREKUENSI IF 

       Frekuensi yang digunakan oleh stasiun siaran tv sangat luas sekali , mulai dari frekuensi 30Mhz hingga 900Mhz. Sinyal yang diterima antena tv sangat lemah sekali (hanya sekian per juta volt), dimana sinyal ini harus diperkuat agar levelnya kurang lebih menjadi sekitar 2v pp (peak-to-peak).   akan sangat sulit untuk men-desain sebuah penguat frekuensi tinggi yang stabil yang mampu bekerja pada spektrum frekuensi yang demikian luas seperti ini. Akhirnya diketemukan suatu cara penerimaan yang dinamakan sistim “Superheterodyne” dimana dengan cara ini dari berbagai macam frekuensi yang diterima antena perlu dirubah menjadi satu macam frekuensi saja, sehingga akan lebih mudah dalam men-desian dan membuat bagian penguatnya. 

BAGIAN-BAGIAN DARI PENGUAT VIDEO IF 

1. Sirkit penyesuai impedansi input 
2. Penguat pre-amp transistor 
3. SAW filter 
4. Penguat IF 
5. AGC (Autimatic Gain Control) 
6. AFT (Automatic Fine Tuning)
7. PLL atau VCO video detektor 
8. Noise inverter 
9. Video Indentification

Sirkit penyesuai impedansi input 

       Sirkit yang terdiri dari resistor dan kapasitor atau induktor (coil) untuk menyesuaiakan dengan impedansi output Tuner. 

 Rangkaian Detektor Video

     Sinyal video komposit dideteksi oleh detektor video dari sinyal IF gambar. Biasanya untuk rangkaian detektor video digunakan detector dioda. Rangkaian ini berfungsi sebagai pendeteksi sinyal video komposit yang keluar dari penguat IF gambar. Selain itu, rangkaian ini berfungsi pula sebagai peredam dari sinyal yang mengganggu karena apabila ada sinyal lain yang masuk akan mengakibatkan buruknya kualitas gambar. Salah satu sinyal yang diredam adalah sinyal suara.

Ada dua macam metode deteksi, pertama menggunakan detektor dioda dan yang lain digunakan detector pulsa sinkronisasi, ini diproduksi berkat perkembangan teknologi IC. Pada metode deektor sinkronisasi, pulsa sinkronisasi diambil dari pembawa IF gambar dan diberikan ke detector sinkronisasi. Sinyal output hasil deteksi akan keluar hanya bila diberikan pulsa sinkronisasi.

 IF Pre amplifier 

      Pemakaian SAW filter menyebabkan terjadi kerugian level sinyal video IF atau istilah teknisnya “insertion loss”.  Sebuah penguat Pre-amp  yang menggunakan sebuah transistor digunakan untuk meg-“kompensasi” akibat  kerugian ini. 

SAW filter (Surface Acoustic Wave) 

    

      Merupakan “filter band pass” yang hanya akan melewatkan frekwensi pembawa gambar dengan center frekwensi 38.9Mhz dan sinyal pembawa suara dengan center frekwensi 33.4Mhz. Atau secara keseluruhan SAW fiter mempunyai “frekwensi respons” (melewatkan hanya frekwensi) mulai dari 33.15 hingga 40.15Mhz. Kita patut sangat berterima kasih dengan penemuan alat semacam ini, sebab sebelum diketemukan SAW filter pada teve model sebelum tahun 80’an, untuk membuat filter band pass semacam ini dibutuhkan sirkit yang terdiri 3 hingga 5 buah macam coil yang perlu diajust pada berbagai macam frewkwnsi yang berbeda. Dan ajustmen hanya dapat dilakukan dengan peralatan yang khusus. 

Kelebihan penggunaan SAW filter : 

• Dengan SAW filter kita tidak perlu lagi melakukan adjustmen.
• Bentuknya kompak, kecil dan kuat tidak gampang rusak.
• Kerjanya stabil pada jangka yang lama.
• dapat memberikan kualitas gambar yang bagus

  

Kelemahan SAW filter 

     SAW filter bekerja dengan cara merubah getaran listrik frekwensi tinggi menjadi getaran mekanik akustik pada bagian input, dan kemudian merubah kembali menjadi getaran listrik pada bagian output. Hal ini menyebabkan terjadi kerugian level sinyal atau disebut “insertion loos”. Oleh karena itu maka dibutuhkan satu tingkat penguat transistor untuk mengkompensasi kerugian semacam ini. 

  

Kenapa dinamakan SAW filter. 

Getaran mekanik menjalar lewat benda padat melalui 2 macam cara : 

• Bulk wave – gelombang menjalar melalui bagian dalam benda padat.
• Surface wave - gelombang menjalar melalui bagian permukaan benda padat.

     Pada SAW filer sinyal input menjalar ke bagian output melalui bagian permukaan sejenis kristal yang digunakan sebagai bahan pembuatannya. 

  

Pin-out SAW filter yang berbentuk in-line (sisir) 

1. Input

2. Input Gnd

3. Chip Gnd

4. Output (IF in)

5. Output (IF in)

AGC (Automatic Gain Control)

     Penguatan penerima TV warna dikontrol secara otomatis dengan rangkain AGC yang tergantung pada kuat medang gelombang TV yang diterima, sehingga output detector video dapat dibuat selalu konstan. Gambar di bawah ini menunjukan diagram AGC. Dengan mendeteksi perubahan output detector video dapat dibuat tegangan AGC yang diumpan balikkan ke penguat HF dan penguat IF gambar.

Ada tiga macam metode mendeteksi tegangan AGC dari sinyal video komposit, yaitu:

a)  Menggunakan tingkat rata-rata

AGC tipe ini memakai deteksi tingkat rata-rata (average level) sinyal video komposit. Karena rangkaian tipe AGC ini sangat sederhana dan dikontrol oleh harga rata-rata sinyal video komposit maka gangguan oleh derau (noise) sangat kecil. Tetapi harga rata-rata berubah, terhadap sinyal pemodulasi, juga kontras gambar dirubah, maka AGC ini sekarang tidak dipakai lagi.

b)  Menggunakan deteksi tingkat puncak (pick level)

AGC tipe ini diatur oleh tingkat puncak hitam sinyal video komposit, yaitu tingkat ujung-ujung pulsa sinkronisasi yang tidak dirubah oleh sinyal prooduksi. Meskipun output tegangan feedback AGC tipe ini besar, bila terdapat derau yang melebihi pulsa sinkronisasi maka tegangan AGC dapat dirubah oleh derau tadi. Maka dipasang rangkaian pembuang derau sebelum rangkaian deteksi AGC itu.

c)  Metode penguncian (keyed)

AGC jenis ini bekerja pada saat ketika ada pulsa sinkronisasi horizontal, dan ini lebih sedikit tergantung oleh derau (nois). Sebagai tambahan karena dapat dipilih konstanta waktu pengisian/pemuatan yang kecil maka sistim AGC terkunci ini dapat mengikuti perubahan dengan cepat terhadap sinyal input seperti misalnya gejala flutter/menggelempar.

Penguat IF (Intermediate Frequency)

    Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat sinyal output yang dihasilkan Tuner hingga 1.000 kali. Karena output tuner merupakan sinyal yang lemah dan sangat tergantung pada jarak pemancar, posisi penerima, dan bentang alam. Rangkaian ini juga berguna untuk membuang gelombang lain yang tidak dibutuhkan dan meredam interferensi pelayangan gelombang pembawa suara yang mengganggu gambar.

Dalam penguat IF gambar, untuk mencegah sinyal-sinyal pengganggu yang tidak diperlukan, dipergunakan dua buah penjebak (trap), yaitu penjebak pembawa suara kanal rendah yang berdekatan, dan perangkap bembawa gambar kanal tinggi yang berdekatan, dan juga pelayangan (beat) antar pembawa-pembawa itu, dihilangkan. Pada waktu menerima gelombang TV warna interfrensi pelayangan dari pembawa suara dengan sub pembawa warna merusak gambar yag dihasilkan. Untuk menghilangkan interfrensi pelayangan pembawa suara, maka pembawa suara diredam sekitar 54dB dalam penguat IF gambar dan pula dalam detector video berikutnya. Maka penerima TV warna berbeda dengan penerima TV hitam putih. Pembawa suara pada TV warna dikeluarkan sebelum tingkat detektor video dan diberikan ke detektor IF suara yang dipasang terpisah dengan detector video.

 AFT (Automatic Fine Tuning) 

        Karena faktor kelembaban, faktor panas, faktor waktu pemakaian teve maka frekwensi tuning pada Tuner dapat bergeser karena karakteristik komponen-komponennya yang berubah.  Dimana hal ini dapat menyebabkan warna hilang atau suara ngeses/kemresek. Untuk menjaga problem seperti ini terjadi maka digunakan sirkit AFT. 

Jika tegangan tuning bergeser maka akan mengakibatkan frekwensi keluaran dari tuner tidak lagi tepat pada 38.9Mhz, misalnya keluaran menjadi 38 Mhz.  Sirkit AFT akan membandingkan frekwensi keluaran ini dengan frekwensi referensi coil AFT yang diadjust tepat pada 38.9. Kalau ada perbedaan frekwenis sirkit AFT akan meng-output-kan “tegangan koreksi dc” lewat pin AFT-out ke bagian mikrokontrol, dan mikrokontrol akan mengkoreksi tegangan tuning yang bergeser ini sehingga frekwensi keluaran dari tuner kembali tepat pada 38.9Mhz. Jadi tepatnya sirkit AFT berfungsi untuk menjaga keluaran dari tuner agar selalu tepat pada frekwensi 38.9Mhz. 

Pada sirkit model lama AFT masih membutuhkan eksternal coil yang harus diadjust tepat pada frekweni 38.9Mhz, tetapi pada model-model baru eksternal coil  sudah tidak diperlukan lagi. 

  

Tegangan AFT mempunyai fungsi ganda, yaitu 

• Menjaga secara otomatis agar tegangan tuning selalu tepat.
• Sebagai sinyal kontrol saat manual/auto search agar dapat stop secara otomatis atau dimemori secara otomatis bersama dengan sinyal “video indentifikasi”.

 Noise Inverter 

    Sirkit noise inverter dipasang sesudah sirkit video detektor.  Digunakan untuk menghilangkan gangguan noise frewkwnsi tinggi. yang ada pada sinyal gambar (video). 

Ada 2 macam gangguan frekwensi tinggi, yaitu 

1. Black noise – yaitu gangguan noise yang berupa garis-garis pendek berwarna hitam.
2. White noise – yaitu gangguan noise yang berupa garis-garis pendek berwarna putih.

      Dinamakan noise inverter, karena pada sirkit ini untuk menghilangkan noise digunakan sebuah sirkit inverter. Suatu sirkit filter frekwensi tinggi digunakan untuk menyaring agar hanya frekwensi tinggi yang berisi noise saja yang dapat lewat. Kemudian frekwensi tinggi ini phasanya dibalik 180 derajad. Sinyal frekwensi tinggi yang phasanya dibalik ini kemudian dicampur (mixing) dengan sinyal video yang masih mengandung noise. Hasilnya sinyal frekwensi tinggi yang phasenya dibalik akan saling menghilangkan dengan noise frekwensi tinggi yang dibawa sinyal video, karena phasenya berlawanan.  Maka keluaran dari noise inverter akan merupakan sinyal video yang bebas dari noise. 

Video Indentifikasi (ID) 

       Istilah lainnya adalah SD (Sync Detect) atau HS (Hor Sync). Merupakan sirkit yang akan meng-output-kan tegangan pulsa dc jika bagian penguat video IF menerima siaran teve. Sinyal ini sebenarnya merupakan sinyal “sinkronisasi horisontal”.  

Sinyal ini digunakan untuk membedakan antara sinyal teve dari gangguan sinyal lainnya yang mungkin diterima antena,  misalnya harmonic dari siaran amatir dan berfungsi untuk : 

• Sebagai refernsi sinyal stop pada saat manual/auto search dengan sinyal tegangan AFT. Pada saat manual/auto search pin-video indentifikasi akan berubah sesaat dari nol menjadi “high” ketika pas terima siaran.
• Sebagi kontrol sinyal video-mute (blue back). Jika tidak terima siaran maka pin-video indentifikasi tegangannya nol. Tegangan ini diiputlan ke mikrokontrol dan selanjutnya mikrokontrol akan melakukan audio/video muting.

Sirkit video IF model lama belum menggunakan sirkit semacam ini, karena model lama belum mempunyai fasilitas manual/auto search.

BAGIAN PENGUAT VIDEO IF SANGAT PENTING KARENA MENENTUKAN KUALITAS-KUALITAS  SEPERTI  

1. Sensitivitas penerimaan atau kemampuan menerima sinyal dari antena yang lemah tetapi tetap dapat memberikan kualitas gambar yang bersih dari noise. 
2. Selektivitas penerimaan atau kemampuan untuk memisahkan gangguan dari chanel yang berdekatan
3. Kualitas gambar atau kemampuan untuk memberikan detail (resolusi) gambar yang tajam. 

TUGAS RANGKUMAN ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKASI

RADIO PEMANCAR

      Sinyal osilator merubah carrier dan lalu diumpankan ke penguat penyangga. Penguat penyangga menyuplai sinyal input carrier ke modulator yang seimbang. Audio amplifier dan Speech Processing sirkuit memberikan masukan lain ke modulator seimbang. Output modulator yang seimbang lalu diumpankan ke sideband filter yang bisa memilih sideband atas ataupun bawah.

Linear Amplifier, Amplifier Kelas C, dan frekuensi pengganda

    Ada dua tipe dasar power amplifier digunakan dalam pemancar linear dan kelas C. Linear amplifier memiliki keluaran yang berbanding lurus dengan masukannya, hanya saja dayanya lebih besar. semua amplifier audio adalah linear. Linear Amplifier mempunyai Kelas A, AB, atau B.

   Kelas A Amplifier A mengaliri arus kolektor sehingga dapat menghantarkan terus menerus, keluaran nya berbanding lurus dengan masukkan nya. Amplifier kelas A membentuk sudut 360 derajat dari input gelombang sinus.
Kelas A amplifier adalah linear yang sangat tidak efisien. Untuk itu, mereka disebut juga power amplifier yang miskin. Akibatnya, mereka digunakan terutama sebagai penguat tegangan sinyal kecil atau untuk amplifier daya rendah. Amplifier penyangga dijelaskan sebelumnya beroperasi kelas A.

     Kelas B Amplifier B  menggunakan bias cutoff sehingga arus kolektornya Nol. transistor hanya membuat gelombang sinus berbentuk sudut 180 derajat dari input gelombang sinus, jadi hanya satu-setengah dari gelombang sinus saja diperkuat.Amplifier Kelas B biasanya terhubung dalam rangkaian push-pull dimana satu transistor menguatkan masing-masing setengah dari sinyal input.

    Kelas AB Sebuah penguat kelas AB biasnya di dekat cutoff dengan aliran arus kolektor yang kontinu, Ia akan menyudut lebih dari 180 tapi kurang dari 360 ° dari input. Kelas AB digunakan terutama dalam amplifier push-pull dan menyediakan linearitas yang lebih baik daripada penguat kelas B.
    Amplifier kelas A bersifat linear, tapi sangat tidak efisien. Akibatnya, mereka digunakan umumnya sebagai penguat tegangan sinyal kecil atau fo amplifier daya rendah. kelas C adalah yang paling efisien. Karena kedua kelas B dan C  mendistorsi sinyal input,ada cara untuk menghilangkan distorsi Misalnya, amplifier kelas B dioperasikan dalam konfigurasi push-pull, sedangkan kelas C amplifiers menggunakan beban LC resonansi.

     

    Kelas C Amplifier Kelas C memiliki bias melampaui cutoff. arus mengalir dari 90 derajat sampai 150 derajat dari sinyal masukan. Sinyal yang melalui kolektor diubah menjadi gelombang sinus terus menerus oleh rangkaian resonan LC. Sinyal tersebut mengandung banyak gelombang harmonik yang dapat disaring oleh rangkaian output penala. Sebuah amplifier kelas C dapat digunakan sebagai pengali (multiplier) frekuensi dengan menghubungkan pada rangkaian penala resonan.


Sirkuit Rangkaian Penerima

      Bagian paling penting dari penerima komunikasi adalah ujung depan. Ujung depan biasanya terdiri dari amplifler RF, mixer, dan disetel dalam suatu sirkuit. Ini adalah bagian dari penerima yang memproses sinyal input sangat lemah. Sangat penting bahwa komponen suara rendah digunakan untuk memastikan rasio S/N yang cukup tinggi. Selanjutnya, selektivitas harus sedemikian rupa sehingga efektif menghilangkan gambar.
        Dalam banyak komunikasi pada receiver, penguat RF tidak digunakan. Hal ini terutama berlaku di penerima dirancang untuk frekuensi rendah dari sekitar 30 MHz. Keuntungan tambahan tidak diperlukan, dan hanya kontribusinya akan lebih banyak suara. Oleh karena itu, amplifler RF biasanya dihilangkan, dan antena terhubung langsung ke input mixer melalui satu atau lebih sirkuit. Sirkuit disetel harus memberikan masukan selektivitas yang diperlukan untuk penolakan gambar. Dalam penerima semacam ini, mixer juga harus dari berbagai suara rendah. Saat ini, kebanyakan mixer adalah MOSFET, yang menyediakan kontribusi suara terendah.
     Penerima/Receiver digunakan pada frekuensi di atas sekitar 100 MHz, bagaimanapun, biasanya menggunakan amplifier RF. Demikian juga amplifier RF ditemukan di beberapa sistem komunikasi frekuensi rendah. Tujuan utama dari penguat ini adalah untuk meningkatkan amplitudo sinyal lemah sebelum pencampuran. RF amplifier juga menyediakan beberapa selektivitas untuk penolakan gambar.

       Dalam kebanyakan receiver, tahap RF tunggal digunakan, biasanya memberikan gain tegangan di rentan 10 sampai 30-dB. Hal ini mudah didapat dengan transistor tunggal. Transistor bipolar digunakan pada frekuensi yang lebih rendah, sedangkan FET adalah disukai di VHF, UHF. dan frekuensi gelombang mikro. Biasanya, FET memiliki noise lebih rendah dari transistor bipolar dan, karena itu, memberikan kinerja yang lebih baik.

FREKUENSI TRANSISI GAIN UNITY

 Adalah frekuensi dimana besarnya penguatan sama dengan Unity atau 0 dB.

di Pecahkan menjadi :

AMPLIFIER COMMON EMITER (CE)

       Amplifier CE dengan rangkaian output dan input tertala ditunjukan dalam GB. 5.4.1(a). C3 dan C4 adalah kapasitor pemblokir DC dengan reaktansi yang dapat diabaikan pada frekuensi tinggi. Resistor pada Rbias memasok arus bias ke basis dan ini dapat juga dianggap mempunyai pengaruh yang dapat diabaikan terhadap kinerja pada frekuensi tinggi.

GB 5.4.1 Amplifier CE tertala (a)rangkaian dan (b) rangkaian ekivalen (c) Rangkaian ekivalen untuk analisa simpul (nodal analysis)

AMPLIFIER COMMON BASE

    Efek kapasitot umpan balik Ccb' dapat dinol-kan sama sekali dengan menghubungkan transmiter ke dalam konfigurasi coomon base,rangkaian ekivalen sinyal kecil. Oleh karena itu, maka resistan masukan untuk rangkaian CB jauh lebih Kecil dari pada untuk rangkaian CE. Dengan menerapkan hubungan pendek pada terminal output.

 AMPLIFIER CASCODE

       Amplifier Common Catode dan Common Base dapat dikombinasikan untuk membentuk sebuah amplifier yang mempunyai penguatan daya tinggi dan stabil. Unit ini dikenal sebagai amplifier cascode (kata ini merupakan pusaka dari teknologi tabung vakum di mana rangkaian aslinya menggunakan tahap cascade common-cathode dan common-grid). Sebuah amplifier cascode dasar ditunjukan dalam GB 5.8.1

Gambar 5.8.1 Amplifier Cascode dasar

SELF TEST 6 (RADIO TRANSMITTER)

1.Transmitter paling sederhana adalah rangkaian osilator.
2.Informasi dikirim dalam bentuk titik titik kode dan putus putus dinamakan transmisi gelombang berkelanjutan (Continuous – Wave) dan biasa disingkat menjadi CW.
3.Frekuensi tetap atau saluran operasi pada transmitter dihasilkan dengan menggunakan osilator kristal.
4.Sebuah amplifier (penguat) yang memisahkan gelombang pembawa (carrier) dikenal sebagai penguat Buffer.
5.Tahapan tengah kekuatan amplifier (penguat) dalam sebuah transmitter biasanya mengacu pada drivers.
6.Hasil dari penguat RF dalam sebuah transmitter terkadang disebut final.
7.Rangkaian audio dimana berkelebihan sinyal bandwidth dan termodulasi berlebih dinamakan speech-processing circuits.
8.Dalam pemancar FM, penguat khususnya disebut frequency multipliers untuk meningkatkan frekuensi pembawa dan mengurangi hilangnya nilai keluaran.
9.Dalam pemancar SSB, frekuensi hasil keluaran biasanya dihasilkan oleh rangkaian mixer sebelum dikuatkan.
10.Tingkat kekuatan sinyal SSB harus ditingkatkan oleh penguat linier untuk mencegah distorsi.
11.Sinyal modulasi frekuensi menggunakan penguat kelas C untuk penguatannya.
12.Linier amplifier digunakan untuk membangkitkan sinyal AM dan SSB.
13.Sebuah amplifier kelas C digunakan untuk meningkatkan kekuatan sinyal FM.
14.Penguatan linier beroperasi pada kelas A, B dan AB.
15.Sebuah transistor kelas A memiliki efisiensi 50%. Nilai keluaran adalah 27W, daya yang hilang dalam transistor tersebut adalah 27W.
16.Penguatan kelas A menerima 360 derajat sebuah gelombang sinus sebagai input.
17.Benar atau salah. Tanpa input, sebuah penguat kelas B tidak akan berfungsi? Benar.
18.Penguat kelas B RF secara normal digunakan pada konfigurasi tarik ulur.
19.Sebuah penguat kelas C menerima untuk mengubah 90derajat ke 150derajat sinyal input.
20.Dalam penguat kelas C, aliran arus kolektor dalam bentuk denyut (sinusoidal).
21.Dalam penguatan kelas C, hasil keluaran berupa sinyal lengkap dihasilkan oleh rangkaian resonansi dan penala.
22.Efisiensi penguatan kelas C dalam jangkauan 60% sampai 80%.
23.Rangkaian penala dalam kolektor penguatan kelas C bekerja sebagai penyaring untuk menghilangkan harmonik.
24.Sebuah penguat kelas C dimana nilai keluaran rangkaian penala sama dengan nilai pengali dari frekuensi masukan disebut frequency multipliers.
25.Frekuensi pengali dengan faktor 2, 3, 4, 5 berurutan. Masukan sebesar 1.5 mhz. Maka nilai output adalah 180mhz.
26.Sebuah penguatan kelas C memiliki sumber tegangan DC 28V dan rata rata arus kolektor 1.8A. Daya input adalah 50,4W.

SELF TEST 7 ( COMMUNICATIONS RECEIVERS)

53.Penguatan RF menghasilkan inisial gain dan pilihan pada sebuah receiver tapi juga menambahkan noise.
54.Sebuah noise lemah transistor cenderung pada frekuensi gelombang microwave MESFET atau GASFET terbuat dari gallium arsenide.
55.Kebanyakan gain dan penyaringan dalam panas berlebih berada pada penguatan IF.
56.Penyaringan dalam penguatan IF biasanya dihasilkan akibat penggunaan rangkaian penala diantara prosesnya.
57.Lebar pita dalam rangkaian penala ganda berubah seiring sudut mutual inductance diantara perputaran primer dan sekunder.
58.Dalam rangkaian penala ganda, minimal lebar pita berada dengan dibawah kopling, maksimal lebar pita dengan melebihi kopling dan puncak keluaran berada pada optimal atau kritis kopling.
59.Sebuah penguatan IF bahwa klip puncak positif dan negatif dari sinyal disebut limiter
60.Kliping terjadi pada amplifier karena transistor didorong oleh sinyal tingkat tinggi ke cut off, saturasi.
61.Keuntungan dari penguat bipolar kelas A dapat bervariasi dengan mengubah arus kolektor
62.Gain RF – IF keseluruhan penerima adalah sekitar 100 db
63.Menggunakan amplitudo sinyal yang masuk untuk mengontrol gain dari penerima dikenal sebagai pengontrol gain otomatis.
64.Rangkaian AGC bervariasi gain dari IF amplifier.
65.Kontrol tegangan DC AGC berasal dari rangkaian penyearah terhubung ke penguat IF atau deteksi keluaran.
66.Sebaliknya AGC adalah di mana peningkatan amplitudo sinyal menyebabkan pengurangan dalam arus kolektor pada penguat IF.
67.AGC bias maju menggunakan peningkatan amplitudo sinyal untuk meningkatkan arus kolektor dimana mengurangi gain dari penguat IF.
68.AGC dari penguat diferensial yang dihasilkan dengan mengendalikan arus yang dihasilkan oleh sumber arus konstan transistor.
69.Dalam dual-gate MOSFET IF amplifier, tegangan dc AGC diterapkan pada gerbang kontrol.
70.Nama lain untuk AGC di penerima AM adalah kontrol volume otomatis.
71.Dalam penerima AM, tegangan AGC berasal dari detektor dioda.
72.Sinyal masukan yang besar menyebabkan keuntungan dari penerima menjadi pengurang AGC.
73.Sebuah rangkaian AFC mengoreksi pelayangan frekuensi di rangkaian osilator lokal.
74.Tegangan AFC kontrol berasal dari rangkaian demodulator dalam penerima.
75.Sebuah kapasitor variabel tegangan digunakan dalam rangkaian AFC untuk memvariasikan LO frekuensi.
76.Sebuah sirkuit yang blok audio sampai sinyal yang diterima disebut sirkuit memadamkan.
77.Dua jenis sinyal yang digunakan untuk mengoperasikan sirkuit memadamkan audio noise.
78.Dalam sistem CTCS, frekuensi nada rendah untuk membangkitkan rangkaian pemadam.

79.Sebuah BFO diperlukan untuk menerima SSB dan sinyal CW.