PLL dengan komponen diskret (discreete)

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.

Referensi: http://ionicelectronicsdesign.blogspot.com/2012_11_01_archive.html