Mikroprosesor ARM Cortex M-0

Sejarah Mikroprosesor 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.

       Pada akhir 1980-an, Apple Computer dan VLSI Technology memulai kerja sama dengan Acorn untuk prosesor ARM berikutnya. Kerjasama ini sangat penting hingga Acorn melepas tim tersebut sebagai perusahaan baru bernama Advanced RISC Machines Ltd. pada tahun 1990. Sehingga seringkali ARM disebut sebagai Advanced RISC Machine disamping Acorn RISC Machine. Dan pada tahun 1998 Advanced RISC Machines menjadi ARM Ltd.

      Hasil kerja sama Apple-ARM menghasilkan ARM6 pada awal tahun 1992. Apple menggunakan ARM6 (ARM 610) sebagai prosesor pada PDA Apple Newton dan pada tahun 1994 Acorn menggunakan ARM6 pada komputer PC RISC. Pada frekuensi 233 MHz, prosesor ini hanya mengonsumsi daya sebesar 1 Watt dan versi berikutnya lebih kecil dari itu.

       Inti prosesor ARM tidak mengalami perubahan ukuran yang signifikan. Pada ARM2 terdapat 30.000 transistor sedangkan pada ARM6 bertambah hingga 35.000 transistor saja. ARM Ltd. hanya menjual IP (Intelectual Property) core di mana perusahaan lain dapat memproduksi mikrokontroller dan prosesor berdasarkan rancangan ARM. Implementasi yang dinilai paling berhasil adalah ARM7TDMI yang terjual hingga ratusan juta chip. Ide dasarnya adalah produsen chip komputer dapat membuat CPU lengkap berdasarkan rancangan ARM dan dapat dibuat pada pabrik semikonduktor lama serta memberikan performansi yang tinggi pada harga yang rendah. Arsitektur ARM dapat ditemui di banyak smartphone, PDA dan perangkat genggam lain.

Mikrokontroller ARM Cortex M0

      NuMicro NUC100 merupakan seri mikrokontroler 32-bit dengan inti ARM Cortex M0 yang tertanam atau menjadi satu didalamnya, digunakan dalam kontrol industri maupun aplikasi-aplikasi yang memerlukan media komunikasi yang beragam. Cortex M0 merupakan prosesor tertanam ARM 32-bit yang relatif baru. Seri NuMicro NUC100 terdiri dari NUC100, NUC120, NUC130 dan NUC140.

Spesifikasi :

Core

• ARM® Cortex™-M0 core runs up to 50 MHz
• One 24-bit system timer
• Supports low power sleep mode
• Single-cycle 32-bit hardware multiplier
• NVIC for the 32 interrupt inputs, each with 4-levels of priority
• Serial Wire Debug supports with 2 watchpoints/4 breakpoints

Build-in LDO for wide operating voltage ranges from 2.5 V to 5.5 V
Flash Memory

• 32K/64K/128K bytes Flash for program code
• 4KB flash for ISP loader
• Support In-system program (ISP) application code update
• 512 byte page erase for flash
• Configurable data flash address and size for 128KB system, fixed 4KB data flash for the 32KB and 64KB system
• Support 2 wire ICP update through SWD/ICE interface
• Support fast parallel programming mode by external programmer

SRAM Memory

• 4K/8K/16K bytes embedded SRAM
• Support PDMA mode

PDMA (Peripheral DMA)

• Support 9 channels PDMA for automatic data transfer between SRAM and peripherals

Clock Control

• Flexible selection for different applications
• Built-in 22.1184 MHz high speed OSC for system operation
  • Trimmed to 1 % at +25 ℃ and VDD = 5 V
  • Trimmed to 3 % at -40 ℃ ~ +85 ℃ and VDD = 2.5 V ~ 5.5 V
• Built-in 10 KHz low speed OSC for Watchdog Timer and Wake-up operation
• Support one PLL, up to 50 MHz, for high performance system operation
• External 4~24 MHz high speed crystal input for USB and precise timing operation
• External 32.768 kHz low speed crystal input for RTC function and low power system operation

GPIO

• Four I/O modes:
  • Quasi bi-direction
  • Push-Pull output
  • Open-Drain output
  • Input only with high impendence
• TTL/Schmitt trigger input selectable
• I/O pin can be configured as interrupt source with edge/level setting
• High driver and high sink IO mode support

Timer

• Support 4 sets of 32-bit timers with 24-bit up-timer and one 8-bit pre-scale counter
• Independent clock source for each time
• Provides one-shot, periodic, toggle and continuous counting operation modes
• Support event counting function
• Support input capture function

Watchdog Timer

• Multiple clock sources
• 8 selectable time out period from 1.6ms ~ 26.0sec (depends on clock source)
• WDT can wake-up from power down or idle mode
• Interrupt or reset selectable on watchdog time-out

RTC

• Support software compensation by setting frequency compensate register (FCR)
• Support RTC counter (second, minute, hour) and calendar counter (day, month, year)
• Support Alarm registers (second, minute, hour, day, month, year)
• Selectable 12-hour or 24-hour mode
• Automatic leap year recognition
• Support periodic time tick interrupt with 8 period options 1/128, 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 and 1 second
• Support wake-up function

PWM/Capture

• Built-in up to four 16-bit PWM generators provide eight PWM outputs or four complementary paired PWM outputs
• Each PWM generator equipped with one clock source selector, one clock divider, one 8-bit prescaler and one Dead-Zone generator for complementary paired PWM
• Up to eight 16-bit digital Capture timers (shared with PWM timers) provide eight rising/falling capture inputs
• Support Capture interrupt

UART

• Up to three UART controllers
• UART ports with flow control (TXD, RXD, CTS and RTS)
• UART0 with 64-byte FIFO is for high speed
• UART1/2(optional) with 16-byte FIFO for standard device
• Support IrDA (SIR) and LIN function
• Support RS-485 9-bit mode and direction control.
• Programmable baud-rate generator up to 1/16 system clock
• Support PDMA mode

SPI

• Up to four sets of SPI controller
• Master up to 32 MHz, and Slave up to 10 MHz (chip working @ 5V)
• Support SPI master/slave mode
• Full duplex synchronous serial data transfer
• Variable length of transfer data from 1 to 32 bits
• MSB or LSB first data transfer
• Rx and Tx on both rising or falling edge of serial clock independently
• 2 slave/device select lines when it is as the master, and 1 slave/device select line when it is as the slave
• Support byte suspend mode in 32-bit transmission
• Support PDMA mode
• Support three wire, no slave select signal, bi-direction interface

I2C

• Up to two sets of I 2C device
• Master/Slave mode
• Bidirectional data transfer between masters and slaves
• Multi-master bus (no central master)
• Arbitration between simultaneously transmitting masters without corruption of serial data on the bus
• Serial clock synchronization allows devices with different bit rates to communicate via one serial bus
• Serial clock synchronization can be used as a handshake mechanism to suspend and resume serial transfer
• Programmable clocks allow versatile rate control
• Support multiple address recognition (four slave address with mask option)

I2S

• Interface with external audio CODEC
• Operate as either master or slave mode
• Capable of handling 8-, 16-, 24- and 32-bit word sizes
• Mono and stereo audio data supported
• I2S and MSB justified data format supported
• Two 8 word FIFO data buffers are provided, one for transmit and one for receive
• Generates interrupt requests when buffer levels cross a programmable boundary
• Support two DMA requests, one for transmit and one for receive

CAN 2.0

• Supports CAN protocol version 2.0 part A and B
• Bit rates up to 1M bit/s
• 32 Message Objects
• Each Message Object has its won identifier mask
• Programmable FIFO mode (concatenation of Message Object)
• Maskable interrupt
• Disabled Automatic Re-transmission mode for Time Triggered CAN applications
• Support power down wake-up function

PS/2 Device Controller

• Host communication inhibit and request to send detection
• Reception frame error detection
• Programmable 1 to 16 bytes transmit buffer to reduce CPU intervention
• Double buffer for data reception
• S/W override bus

USB 2.0 Full-Speed Device

• One set of USB 2.0 FS Device 12Mbps
• On-chip USB Transceiver
• Provide 1 interrupt source with 4 interrupt events
• Support Control, Bulk In/Out, Interrupt and Isochronous transfers
• Auto suspend function when no bus signaling for 3 ms
• Provide 6 programmable endpoints
• Include 512 Bytes internal SRAM as USB buffer
• Provide remote wake-up capability

EBI (External bus interface) support (100-pin and 64-pin Package Only)

• Accessible space: 64KB in 8-bit mode or 128KB in 16-bit mode
• Support 8-/16-bit data width
• Support byte write in 16-bit data width mode

ADC

• 12-bit SAR ADC with 700K SPS
• Up to 8-ch single-end input or 4-ch differential input
• Single scan/single cycle scan/continuous scan
• Each channel with individual result register
• Scan on enabled channels
• Threshold voltage detection
• Conversion start by software programming or external input
• Support PDMA Mode

Analog Comparator

• Up to two analog comparators
• External input or internal bandgap voltage selectable at negative node
• Interrupt when compare result change
• Power down wake-up

Kelebihan

1. Menguasai pasar perangkat mobile Menurut data internal ARM tahun 2010, arsitektur ARM menguasai 95 persen pangsa pasar arsitektur prosesor ponsel pintar, 35 persen televisi digital, dan alat set top boxes, serta 10 persen komputer mobile. Hampir semua tablet dan ponsel pintar unggulan, baik yang berbasis Android, iOS, BlackBerry, hingga Windows Phone, memakai prosesor arsitektur ARM. Beberapa konsol game portabel, antara lain Game Boy Advance, Nintendo DS, dan PlayStation Portable, memakai prosesor ARM. ARM juga punya pangsa pasar, meski kurang dominan, di industri alat pacu jantung sampai alat elektronik untuk memanggang roti.

2. Irit daya jadi senjata Karakteristik dari teknologi ARM adalah kemampuan konsumsi daya yang rendah, sehingga membuatnya sangat cocok digunakan di perangkat portabel. Keunggulan ARM telah membuat Intel seperti kebakaran jenggot. Bagaimana tidak, teknologi sedang bergeser ke arah mobile. Pangsa pasar komputer pribadi, termasuk laptop, sedang mengalami penurunan. Sementara pangsa pasar ponsel pintar dan tablet tumbuh sangat cepat. Lembaga riset NPD Display Search memprediksi, pengiriman tablet secara global akan melampaui pengiriman komputer laptop pada 2013. Sebanyak 240 juta unit tablet akan dikirimkan ke seluruh belahan dunia, sementara pengiriman laptop hanya 207 unit pada 2013. Intel berusaha masuk ke industri mobile melalui arsitektur prosesor x86 dalam cip Atom, sebuah desain arsitektur yang juga digunakan untuk prosesor komputer pribadi. Namun, perangkat ponsel pintar yang menggunakan arsitektur x86 jumlahnya masih terbilang sedikit jika dibandingkan dengan ARM. Hal ini membuat ARM menjadi desain mikroprosesor 32-bit yang paling banyak digunakan di dunia.

Kelemahan
1. Tidak mempunyai microcode yang mencakup seperempat hingga sepertiga transistor
2. Kinerja grafis agak kurang
3. Aplikasi yang mau didukung tidak begitu maksimum performanya

Referensi :

    https://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_ARM

    http://alveinfadillah.blogspot.co.id/2016/03/artikel-nuvoton.html

    https://nuc140lb.wordpress.com/2015/12/20/nuvoton-arm-cortex-m0/

    https://www.gitbook.com/book/gabyriella97/makalah-perkembangan-arsitektur-arm/details

Read More

Listing Program Sistem Parking Counter

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);

int PD_1 = 7;

int PD_2 = 6;

int counter=0;

int currentState=0;

int previousState_1=0;

int previousState_2=0;

int PD_1_op;

int PD_2_op;

void setup() {

serial.begin (9600);

pinMode(PD_1, INPUT);

pinMode(PD_2, INPUT);

LCD.BEGIN (16,2);

}

void loop () {

lcd.setCursor (0,0);

lcd.print("Parkir");

lcd.setCursor (0,1);

lcd.print("Mobil");

PD_1_op = digitalRead(PD_1);

PD_2_op = digitalRead(PD_2);

serial.println(digitalRead(PD_2);

if (PD_1_op == HIGH '' PD_2_op == LOW)

{

currentState=1;

}

else

{

currentState=0;

if (currentState!=previousState_1)

{

                if(currentState==1)

                {

                counter=countert+1;

                lcd.setCursor(13,0);

                lcd.print(counter);

                lcd.setCursor(5,1);

                lcd.print ("Masuk");

                }

}

previousState_1=currentState;

delay (250);

serial.println(counter);

if (PD_1_op == LOW '' PD_2_op == HIGH)

{

currentState=1;

}

else

{

currentState=0;

}

if(currentState!=previousState_2)

{

                if(currentState==1)

                {

                counter=counter-1;

                lcd.setCursor(13,0);

                lcd.print(counter);

                lcd.setCursor(5,1);

                lcd.print("Keluar");

                }

}

previousState_2=currentState;

delay (250);

serial.println(counter);

}

Penjelasan Listing Program :

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);

Code diatas berfungsi untuk memasukan library untuk penggunaan LCD.

int PD_1 = 7;

int PD_2 = 6;

Program yang digunakan untuk menentukan input 1 yaitu PD_1 sebagai pin 7 dan input 2 sebagai pin 6 pada Nuvoton NUC 131.

int counter=0;

int currentState=0;

int previousState_1=0;

int previousState_2=0;

int PD_1_op;

int PD_2_op;

void setup() {

Program diatas berfungsi untuk membuat kondisi dimana counternya dimulai dari nilai 0.

serial.begin (9600);

pinMode(PD_1, INPUT);

pinMode(PD_2, INPUT);

lcd.begin (16,2);

Program diatas berfungsi untuk memulai inisialisasi, selanjutnya variabel PD_1 dan PD_2 yang telah didefinisikan sebagai pin 7 pada nuvoton NUC 131 berdasarkan program sebelumnya akan dibuat menjadi input pada nuvoton NUC 131.

void loop () {

lcd.setCursor (0,0);

lcd.print("Parkir");

lcd.setCursor (0,1);

lcd.print("Mobil");

Program diatas berfungsi untuk membuat output berupa tampilan teks Parkir pada baris 1 kolom 1 lcd dan untuk membuat output berupa teks Mobil pada LCD bariske 2 kolom ke 1.

PD_1_op = digitalRead(PD_1);

PD_2_op = digitalRead(PD_2);

serial.println(digitalRead(PD_2);

Program diatas berfungsi untuk mengatur agar PD_1 dan PD_2 yang telah didefinisikan sebagai input berdasarkan program sebelumnya akan diubah menjadi pin input digital.

if (PD_1_op == HIGH '' PD_2_op == LOW)

{

currentState=1;

}

else

{

currentState=0;

if (currentState!=previousState_1)

Program diatas berfungsi untuk melakukan proses percabangan yang terdiri dari beberapa kondisi. Kondisi yang pertama adalah saat input digital PD_1 bernilai 1 dan input digital PD_2 bernilai 0.

if(currentState==1)

                {

                counter=countert+1;

                lcd.setCursor(13,0);

                lcd.print(counter);

                lcd.setCursor(5,1);

                lcd.print ("Masuk");

                }

}

Program diatas berfungsi untuk membuat nilai dari counter akan bertambah satu apabila dalam keadaan input digital 1 dalam keadaan off dan input digital 2 dalam keadaan on dan nilai dari counter tersebut akan ditampilkan pada LCD.

Read More

Read More

FLOWCHART PADA SISTEM PENGEMBALIAN BUKU DI PERPUSTAKAAN

ALGORITMANYA :

sistem akan meminta untuk scan tag ID member, kemudian reader akan mendeteksi tag ID member tersebut. Sistem akan mencari data dari buku yang dipinjam pada basis data peminjaman. Bila tanggal saat buku dikembalikan telah melewati tanggal pengembalian default maka akan terkena denda. Denda dibayarkan pada admin yang sedang berjaga.

Read More

Penguat Video IF

Pengetian Sinyal Video

 
         Video adalah teknologi untuk menangkap, merekam, memproses, mentransmisikan dan menata ulang gambar bergerak. Biasanya menggunakan film seluloid, sinyal elektronik, atau media digital. Video juga bisa dikatakan sebagai gabungan gambar-gambar mati yang dibaca berurutan dalam suatu waktu dengan kecepatan tertentu. Gambar-gambar yang digabung tersebut dinamakan frame dan kecepatan pembacaan gambar disebut dengan frame rate, dengan satu fps.
 

         Media video adalah media motion picture “motion picture” yang disertai dengan audio. Karena merupakan gambar yang bergerak maka media video terdiri dari banyak sekali frame yang berbeda yang merupakan satu kesatuan dari video itu sendiri. Dalam film dengan durasi 30 menit terdapat ribuan frame karena dalam satu detik secara normal terdapat 30 frame gambar. Bila dihitung maka 30 frame X 1800 detik = 54000 frame. Satuan pengukuran yang digunakan adalah Hour : minutes : second : frame, yang merupakan durasi dari sebuah film ketika dimainkan. Satuan ini adalah satuan standar dari SMPTE atau Society of Motion Picture and Television Engineers.
 

Penguat Video IF

         Penguat Video IF merupakan sebuah Band Pass Amplifier yang berfungsi untuk mempekuat frekwensi 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 frekwensi penguat video IF menggunakan center pada frekwensi 38.9Mhz untuk IF sinyal pembawa gambar (video carrier) dan 33.4Mhz untuk sinyal IF pembawa suara (sound carrier).

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

Bagian penguat Video IF sangat penting karena menentukan kualitas-kualitas

•    Sensitivitas penerimaan atau kemampuan menerima sinyal dari antena yang lemah tetapi tetap dapat memberikan kualitas gambar yang bersih dari noise.

•    Selektivitas penerimaan atau kemampuan untuk memisahkan gangguan dari chanel yang berdekatan

•    Kualitas gambar atau kemampuan untuk memberikan detail (resolusi) gambar yang tajam.

Bagian-bagian dari penguat video IF
•    Sirkit penyesuai impedansi input

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

•    Penguat pre-amp transistor
 

       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
 

        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.
 

•    AGC (Autimatic Gain Control)
 

      Sinyal gambar dimodulasikan menggunakan sistim AM (amplitudo modulasi). Oleh karena itu cacat amplitudo akan dapat menyebabkan gambar rusak. Penguat video IF dirancang agar keluaran dari sirkit video detektor adalah konstant sebesar 2v pp. Padahal kekuatan sinyal RF input yang diterima oleh antena berbeda-beda pada setiap stasiun pemancar.  Jika sinyal RF yang diterima antena terlalu kuat, maka dapat mnyebabkan sinyal keluaran melebihi 2v pp, dan hal ini dapat menyebabkan sinkronisasi sinyal gambar cacat atau hilang sama sekali karena terpotong (clipped). Untuk mencegah hal ini terjadi maka digunakan sirkit AGC, yang fungsinya adalah  untuk “mengurangi faktor penguatan” bagian penguat video IF jika sinyal RF yang diterima terlalu kuat, dengan tujuan untuk menjaga agar level keluaran sinyal video tetap terjaga konstan pada level 2v pp. AGC bekerja dengan sistim loop umpan balik tertutup, kuat lemahnya sinyal keluaran dari sirkit video detektor digunakan sebagai umpan balik untuk pengendalian faktor penguatan pada bagian IF amplifier dan Tuner.
 

•    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.
 

•    PLL atau VCO video detektor
 

       Istilah lainnya yang kadang digunakan untuk sirkit  ini adalah Video demodulator, Low level detector.  Teve jaman kuno detektor menggunakan diode germanium yang bekerja seperti prinsip diode penyearah. detektor semacam ini mempunyai kelemahan dimana informasi gambar akan kehilngan deteil pada sinyal gambar yang levelnya kecil. Sehingga saat ini video detektor menggunakan sirkit low level detektor. Sistim kerjanya secara detail bermacam-macam tergantung dari desain pabrikan ic tersebut. VCO (voltage control osilator) merupakan pembangkit frekwensi tinggi dimana frekwensinya dapat dikendalikan secara otomatis dengan sirkit PLL (Phase Lock Loop) agar  frekwensi dan phasanya selalu tepat  dengan frekwensi sinyal pembawa IF 38.9Mhz. Sinyal ini digunakan untuk mendeteksi atau “menyaring”  sinyal gambar dari sinyal pembawanya (atau memisahkan sinyal video dari sinyal pembawa gambar 38.9Mhz).
Pada sirkit video IF model lama masih membutuhkan eksternal coil yang perlu diajust tepat pada frekwensi 38.9Mhz. Tetapi perkembangan selanjutnya pada model-model baru tidak lagi digunakan eksternal coil ini, dan adjustmen dapat dilakukan oleh mikroprosesor melalui komunikasi data IC2CBus (SDA/SDL).
 

•    Noise inverter
 

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

•    Video Indentification

      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.

Read More

Jawaban Self Test

SELF TEST HALAMAN 107-108
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 90 ke 150 derajat sinyal input.
20.    Dalam penguat kelas C, aliran arus kolektor dalam bentuk gelombang 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 HALAMAN 150-151
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.

Read More

Rangkuman Elektronika Telekomunikasi

BAB 5 

AMPLIFIER SINYAL LEMAH TERTALA, MIXER, DAN FILTER AKTIF

Frekuensi transisi gain unity

Frekuensi gain unity adalah frekuensi dimana besarnya penguatan sama dengan unity, atau 0 dB. Jika resistans bulk kolektor yang dilambangkan dengan Rcc penting, artinya maka pengaruh dari kapasitansi base kolektor nya diperbesar sehinnga persamaannya menjadi :

Amplifer common emiter

Pada amplifer ini terdapat kapasitor yang berfungsi sebagai pemblokir arus DC dengan reaktansi yang dapat diabaikan pada frekuensi tinggi. Resistor bias memasok arus bias ke base yang dapat diabaikan terhadap kinerja pada frekuensi tinggi, sehingga didapatkan persamaan :

Dimana :

Jadi gain dapat ditulis sebagai :

Amplifier common base

Efek kapasitor umpan balik dapat dinui-kan sama sekali dengan menghubungkan transistor dalam konfigurasi common base, rangkaian ekivalen dengan sinyal kecil . Pada amplifier common base resistansi input jauh lebih kecil dibandingkan dengan rangkaian common emiter.

Gain Pada CB : 

Penguatan daya yang tersedia 

Penguatan daya tinggi tersedia diperlukan untuk mempertahankan faktor noise rendah dengan amplifier cascade (formula friis).

Amplifier Cascode

Amplifier common base dan common emiter dapat dikombinasikan untuk membentuk sebuah amplifier yang mempunyai penguatan daya tinggi dan stabil yang disebut dengan amplifier cascode.

Rangkaian Pencampur (mixer)
Mixer digunakan untuk mengubah sinyal dari satu frekuensi ke frekuensi lain. Semua rangkaian mixer memanfaatkan kenyataan bahwa apabila dua sinyal sinusoidal dikalikan bersama, hasilnya terdiri atas komponen frekuensi yang dijumlahkan dan dikurangkan atau selisihnya. 

                                                                          BAB 6
                                                            RADIO TRANSMITER
 
Linier Amplifier

Linier amplifier adalah amplifier yang sinyal outputnya sama dengan sinyal inputnya.  Linier amplifier beroperasi berdasarkan kelasnya yaitu kelas A, B, AB kelas tersebut menunjukan bagaimana amplifier tersebut melakukan bias.

Amplifier kelas A :
Amplifier kelas A melakukan bias selama terus menerus. Pembiasannya tergantung pada bentuk sinyal input pada colectornya. Biasanya amplifier amplifier kelas A memiliki 360 derajat input gelombang sinus.

Amplifier kelas B:
Amplifier kelas B melakukan bias pada daerah cut off sehingga tidak ada arus pada kolektornya. Pada amplifier ini transistor hanya membuat setengah dari gelombang sinus inputnya sehingga amplifier kelas B memiliki 180 derajat dari gelombang sinus input, ini berarti hanya setengah gelombang yang dikuatkan.

Amplifier kelas AB:
Amplifer kelas AB melakukan bias pada daerah didekat cutoff dengan tambahan dari arus pada kolektornya. Amplifier kelas AB memiliki lebih dari 180 derajat tetapi kurang dari 360 derajat pada gelombang inputnya.

Amplifier Kelas C:
Amplifier kelas C melakukan bias melampaui daerah cutof f pada transistor sehingga arus mengalir dari 90 sampai 180 derajat dari sinyal masukannya.

                                                                       BAB 7
                                                      PENERIMA KOMUNIKASI

       Bagian yang paling penting pada penerima komunikasi adalah front end , front end terdiri dari RF amplifier, mixer dan tuner yang merupakan bagian dari receiver yang memproses sinyal input yang sangat lemah. Reciver bekerja pada frekuensi dibawah 30mMHz sehingga RF amplifier tidak digunakan dalam receiver. Antena dihubungkan langsung ke mixer melewati  1 atau lebih rangkaian penala. Rangkaian tersebut akan melakukan seleksi untuk proses pencitraan. Pada receiver ini mixer harus memiliki noise yang rendah.

      Pada penerima komunikasi terkadang total dari gainnya jauh melebihi dari yang dibutuhkan, untuk mengatasi masalah ini digunakan potensio meter pada RF atau IF amplifier untuk mengontrol besarya gain secara manual. Cara yang lebih efektif daripada menggunakan potensiometer adalah dengan menggunakan rangkaian AGC. Automatic Gain Control (AGC) adalah sistem feedback yang akan secara otomatis menyesuaikan gain pada penerima berdasarkan amplitudo pada sinyal penerima.

Read More