Elektronika Untuk Hobi Dan Belajar: Single Side Band Generator

Pada kesempatan ini akan diterangkan bagian-bagian dari single side band dari blok diagram yang telah dibahas pada artikel Single Side Band – I termasuk juga dengan pembangkitan sinyal SSB sebagai berikut.

Mic Amp

Adalah sebuah penguat sinyal mikrofon, agar output mic cukup kuat diumpankan ke balanced modulator. Digunakan transistor bipolar sebagai penguat yang bekerja pada kelas A, resistor variabel dipakai untuk mengatur besarnya penguatan agar modulasi yang dihasilkan tidak cacat.

AF Amp

Berfungsi sebagai penguat sinyal audio hasil demodulator. Penguat yang digunakan adalah LM386 sehingga output audio yang dikeluarkan cukup untuk mendorong sebuah speaker kecil.

Carrier Osc

Oscilator ini berfungsi untuk membangkitkan sinyal carrier. Rangkaian oscilator ini sudah terkemas menjadi satu dengan rangkaian modulator dan demodulator sehingga hanya dibutuhkan sedikit tambahan komponen untuk membentuk rangkaian ini. Osilator ini membangkitkan frekuensi 15,0015 MHz, mengingat kristal yang digunakan frekuensinya adalah 15MHz (untuk menambah yang 1,5KHz frekuensi kristal tersebut dinaikkan dengan cara menyeri kristal tersebut dengan sebuah kapasitor variabel sebesar 50pF).

Balanced Modulator

Rangkaian ini berfungsi smemodulasikan sinyal audio ke sinyal carrier, output dari balanced modulator adalah sinyal Double Side Band Suppressed Carrier (DSBSC). Banyak cara untuk membuat Balanced Modulator akan tetapi dalam rangkaian ini dipilih IC TA7320, demi ringkasnya rangkaian.

Demodulator

Bagian ini bertugas untuk menguraikan kembali sinyal SSB yang diterima menjadi sinyal AF, menggunakan IC yang sama dengan bagian modulator, karena IC TA7320 dapat digunakan sebagai modulator dan juga sebagai demodulator.

Gambar 1
Komposisi kaki dan rangkaian dalam IC TA7320

IF Amplifier

Bagian ini bertugas sebagai penguat frekuensi antara pada bagian output modulator dan input demodulator. Pada bagian output modulator penguat IFnya menggunakan sebuah FET sebagai penguat. Pemilihan FET pada bagian ini karena FET mempunyai impedansi input sasngat tinggi, sehingga FET tidak akan membebani kerja dari modulator. FET 2SK241 dipilih karena memiliki gain yang tinggi (24dB) dan noise dari FET ini cukup rendah (1.4dB), sehingga memudahkan penerimaan inyal yang lemah.

Sedangkan pada bagian penguat antara kristal filter dengan demodulator penguat IFnya menggunakan dua buah FET, sehingga diperoleh penguatan yang lebih tinggi karena apa bila sinyal melewati kristal filter akan terjadi pelemahan terhadap sinyal tersebut (Attenuasi) jadi supaya sinyalnya cukup untuk di demodulasi maka sinyalnya harus diperkuat terlebih dahulu.

Kristal Filter

Bagian ini adalah bagian yang paling vital dari sebuah generator SSB dan paling sulit dibuat, karena itu membutuhkan ketelitian ekstra supaya hasil yang di peroleh sesuai dengan yang diinginkan. Pada bagian ini dibentuk sinyal SSB dengan cara membuang salah satu sisi (side band) dari sinyal DSBSC yang dibangkitkan pada modulator. Kristal filter yang digunakan pada bagian ini adalah tipe ladder filter atau dikenal dengan nama Cohn Filter. Cara cara yang dapat ditempuh dalam pembuatannya seperti langkah-langkah berikut ini:

1. Pilih kristal yang karakteristiknya kira-kira identik, beda frekuensi yang masih dapat ditoleransi antar kristal harus kurang dari 10% dari bandwidth yang diinginkan. Misalkan ingin membuat filter dengan bandwidth 2,5KHz maka beda frekuensinya harus kurang dari 250Hz.

2. Ambil nilai kapasitansi yang akan digunakan, nilai kapasitansi ini mempengaruhi bandwidth yang didapat. Semakin besar nilai kapasitornya maka bandwidthnya akan semakin sempit dan akan terjadi pelemahan (insertion loss) yang makin besar pula.

3. Buat nilai terminasi yang bervariasi untuk memperoleh bentuk yang bebas dari ripple sementara tetap mempertahankan stopband attenuation yang cukup.

Pada rangkaian ini digunakan Cohn filter yang terdiri dari 8 buah kristal dengan bandwidth sekitar 2,5KHz dan frekuensi centernya pada 15 MHz.

Gambar 2
Rangkaian Kristal Filter

Perakitan dan penalaan alat

Apabila rangkaian diatas sudah di-pcb-kan, maka bisa mulai merakit generator ini, berikut ini adalah langkah langkah perakitannya:

1. Pertama-tama rakit bagian AF Amplifier dan bagian penguat mic, apabila sudah selesai bagian AF amplifiernya dicoba dengan cara memberi sinyal AF pada inputnya, apa bila terdengar suara pada speaker maka perakitan bagian AF amplifier sudah selesai. Untuk mencoba bagian penguat mic dapat menghubungkan sementara output dari penguat mic dengan AF amplifier, apa bila rangkain mic amplifiernya sudah bekerja lepaskan lagi hubungan antara output mic amplifier dengan AF amplifier.

2. Setelah itu baru rakit bagian oscilator carrier dengan bantuan frekuensi counter dapat diketahui berapa frekuensi yang dibangkitkan oleh kristal pada saat itu, pada bagian ini dibutuhkan frekuensi sebesar 15,0015 MHz, untuk memperoleh frekuensi itu dapat dilakukan dengan memutar trimer kapasitor sampai diperoleh frekuensi yang diinginkan.

3. Untuk bagian balanced modulator dapat menggunakan osiloskop untuk melihat gelombang yang terbentuk, diatur sedemikian rupa sehingga diperoleh bentuk gelombang yang bagus, penguatan dari mic amplifier diatur supaya supaya modulasi yang dihasilkan tidak cacat.

4. Setelah itu dilanjutkan dengan merakit bagian IF amplifier, setelah selesai pakai osiloskop untuk melihat besarnya gelombang yang terjadi, untuk memperbesar penguatannya diatur bagian trafo IF-nya dengan cara memutar inti feritnya sampai diperoleh penguatan yang paling besar, hal ini juga berlaku untuk IF bagian penerima, inti feritnya diputar sampai diperoleh suara yang paling keras dan paling jernih.

5. Untuk bagian kristal filter ini bagian yang paling susah sebab membutuhkan spectrum analizer untuk melihat kurva dari filter yang dibuat, akan tetapi karena harga alat ini sangat mahal bisa menggantinya dengan menggunakan sweep generator buatan sendiri dan sebuah osiloskop untuk melihat kurva yang dihasilkan oleh filter tersebut.

6. Kumparan yang digunakan dalam rangkaian ini ada dua macam : buatan pabrik dan buatan sendiri untuk kumparan 220uH dan 1mH adalah buatan pabrik sedangkan yang lain adalah gulungan sendiri, berikut ini adalah cara pembuatan masing masing kumparan :

· · Untuk L1 dibuat dari 12 lilit kawat email dengan diameter 0.2mm di gulung pada koker dengan diameter 5 mm.

· · Untuk T1 sampai T4 bagian primernya terdiri dari 12 lilit dan sekundernya terdiri dari 4 lilit dengan menggunakan email dengan diameter 0.2mm dan digulung pada koker dengan diameter 5mm.

· · Untuk T5 bagian primernya terdiri dari 12 lilit dan ditap pada lilitan ketiga dari ground (jadi terdiri dari 3 lilit dan 9 lilit) untuk bagian sekundernya terdiri dari 4lilit menggunakan email dengan diameter 0.2mm dan menggunakan koker dengan diameter 5mm. Koker yang dimaksud adalah koker yang bias a digunakan untuk menggulung kumparan dimana koker ini mempunyai lima buah kaki pada bagian dasarnya.

7. Besarnya penguatan pada bagian penerima bisa diatur lewat bagian AGC, yaitu dengan cara memutar variabel resistor 47 KOhm sehingga diperoleh besarnya penguatan yang inginkan.

8. Penunjukan meter di-set melalui potensiometer 1 Kohm, untuk mengatur meter ini digunakan transceiver lain untuk menerima sinyal, lalu dibandingkan dengan penunjukan meter alat yang dibuat, jadi apabila transceiver lain yang dipakai sebagai patokan menunjukkan sinyal S-9 maka meter alat yang dibuat di-set supaya penunjukannya sama .

9. Bagian transmit dari modul ini dicoba dengan cara menghubungkan bagian PTT dengan ground untuk mengaktifkan relay dan menghidupkan bagian transmitnya, setelah itu T1, T2 dan T5 diatur supaya dihasilkan sinyal output yang paling kuat tetapi tidak cacat, hal ini dapat dilihat dari penunjukan sinyal meter dari transceiver yang digunakan untuk uji coba alat ini.

Pengetesan akhir penulis menggunakan sebuah transceiver HF ICOM IC-720A yang ditala pada frekuensi 15MHz, untuk memonitor sinyal SSB yang dihasilkan oleh generator ini apakah sudah bekerja pada side band yang benar dan juga untuk mencoba bagian penerimanya apakah sudah berjalan dengan sempurna.

Karena baian ini hanyalah sebuah generatornya saja maka anda dapat menambahkan sendiri mixer pada bagian outputnya untuk memperoleh frekuensi kerja yang diinginkan akan tetapi harus diingat bahwa mixer yang digunakan harus bertipe balanced mixer atau double balanced mixer, apabila tidak maka modulasi yang dihasilkan akan cacat. Hal ini juga berlaku untuk mixer bagian penerima untuk meningkatkan kualitas penerimaan gunakan mixer seperti pada bagian pemancar. Untuk heterodin oscilatornya yang diumpankan pada bagian mixer penerima dan pemancar anda dapat menggunakan oscilator macam apa saja tergantung kreativitas anda asal level outputnya sesuai dengan permintaan mixer anda.

Oleh Hendra Suhartono