Selasa, 25 Oktober 2011

PLL Synthesizer with PIC16F84

Berikut ini adalah rangkaian PLL FM Synthesizer yang menggunakan komponen utama IC SA1057 dan PIC16F84. Frekuensi kerjanya dapat diatur melalui saklar Dip (DIP-8). PLL Synthesizer ini juga memerlukan resistor 100K dan dioda varicap seperti MV2105 atau MV2109 untuk mengendalikan frekuensi osilator (VCO)suatu pemancar radio FM. Untuk rangkaian Pemancarnya tidak dibahas disini.

Fitur

Power supply: 8-15 V stabil, 40 mA
Rentang frekuensi: 82,5-108 MHz
Jangkah Frekuensi: 100 kHz
RF tegangan input range: 10-500 mV
RF impedansi masukan: 135 ohm

PLL Synthesizer Diagram skematis

PLL FM Synthesizer Schematic

Pin:
1 - tegangan Tuning (output)
3 - RF sinyal dari osilator (input)
2, 4 - Ground
T 1 - Reset

Download: Daftar Komponen - Frekuensi PLL DIP Switch - User Program

Software untuk IC2:

Petunjuk
Tombol T1 untuk reset. Tekan setelah mengatur frekuensi. Unit ini menyediakan reset power-up, sehingga kita tidak perlu menggunakan tombol.
LED D1 menunjukkan siklus tuning yang dilakukan LED akan menyala jika frekuensi VCO sudah Lock sesuai Frekuensi yang diinginkan.
Resistor R8 berfungsi sebagai LPF (low pass filter) memberikan tegangan minimal sekitar 2 Volt pada output PLL. Gunakan resistor R8 ini jika osilator pemancar tidak berfungsi yaitu jika tegangan tunning di bawah nilai 2 Volt (terutama setelah penyetelan frekuensi kerja naik).

Catatan
Output dari PLL tidak boleh langsung dibebani dengan kapasitas besar (lebih dari sekitar 0,3 uF). Loop PLL menjadi tidak stabil.

PLL FM Synthesizer Comp Layout

PCB PLL FM Synthesizer

- PLL Synthesizer with PIC16F84

Excitter PLL TC9122 3 Watt

PLL TC9122

PLL (Phase Lock Loop) pada pemancar FM berfungsi sebagai frekuensi pembawa sinyal informasi. Pembangkit frekuensi dengan sistem PLL mempunyai kelebihan dibandingkan dengan pembangkit frekuensi yang lain. Selain frekuensi yang dihasilkan stabil, frekuensi dari PLL dapat diatur pada frekuensi yang diinginkan. Frekuensi kerja pada jalur FM broadcast adalah 88 sampai 108 MHz.

PLL pada pemancar FM terdiri dari

Osilator referensi
Voltage Control Osilator (VCO)
Pembagi frekuensi yang diatur
Detektor phasa
Low Pass Filter (LPF)

Cara kerja rangkaian

Osilator referensi pada PLL dibangkitkan oleh Kristal dengan frekuensi 4 MHz dan IC1 CMOS 4060 sebagai penguat osilator dan juga sebagai pembagi frekuensi /penurun frekuensi 32 diperoleh 12,5 KHz, oleh IC2 CMOS 4017 dibagi 10 = 50 KHz sehingga diperoleh frekuensi referensi sebesar 12,5 KHz.

Voltage Control Osilator (VCO) adalah Osilator terkontrol tegangan. VCO dari rangkaian PLL pada pemancar FM adalah sebagai frekuensi pembawa. VCO mengatur frekuensi kerja osilator pemancar FM dari 88 sampai 108 MHz melalui control tegangan. Osilator terdiri dari komponen Tr 1 FCS 9018 sebagai penguat osilator/pembangkit osilasi, dipilih osilator jenis colpits. VcD1 adalah diode faraktor sebagai penentu frekuensi osilator VCO. Diode faraktor akan berubah nilai kapasitornyajika terjadi perubahan tegangan pada varaktor. Dengan berubahnya nilai kapsitansi varaktor maka terjadi perubahan frekuensi pembawa. VcD2 adalah untuk pemodulasian FM (Frekuensi Modulasi)

Pembagi frekuensi mendapat input dari kaki kolektor Tr2 sebagai Buffer osilator dengan frekuensi seperdelapannya dari frekuensi output VCO. Pembagi frekuensi yang digunakan disini dua alternatif pilihan yang terprogram dalam bilangan biner yaitu 1) menggunakan IC LB3500 dan, 2)menggunakan dua buah IC 74LS74 komponen IC 4 dan IC5 TTL 74S74 (Motorola) dua D Flip-Flop merupakan pembagi empat. IC5 digunakan hanya satu Flip-Flop merupakan pembagi dua. Dengan demikian ketika Osilator VCO diset pada frekuensi kerja 100 MHz akan didapatkan pembagian frekuensi delapan = 12,5 MHz. IC6 adalah TC 9122 merupakan pencacah niak dan turun ( up-down counter ) biner yang terhubung dengan saklar DIP (dip switch) 14 pin yang berfungsi untuk menempatkan frekuensi kerja PLL pada pemancar FM.

Counter Frekuency Display ditambahkan pada system kerja PLL agar dapat menampilkan pembacaan berupa tampilan angka., dengan IC 74LS47 mengubah bilangan biner menjadi tampilan angka oleh komponen seven segmen. Ok selamat mencoba.

Skema Rangkaian Excitter dan PLL

Daftar komponen
A. Excitter

     R1 = 100k
     R2, R3, R6 = 33k
     R4, R5 = 220
     R7, R9 = 22k
     R8 = 47
     R10, R12 = 10k
     R9 = 22
     R13 = 5k6
     R14 = 10
     C1 = 2pF
     C2 = 150pF
     C3 = 68pF
     C4, C17, C19 = 100nF
     C5, C6, C7, C8, C10, C12 = 20pF
     C11, C13 = 25pF
     C9, C14, C15, C16 = 102
     C18, C20 = 100uF
     TC1, TC2, TC3, TC4 = 60pF
     D1, D2 = Dioda Varaktor
     Q1, Q2, Q3 = FCS9018
     Q4 = 2SC2053
     Q5 = 2SC1947

     Koker OSC 5mm = 3T
     T1, T2 = filter RF, Primer 3T, Sekunder 1T
     RFC = R 2W 33ohm, dililit 12 T
     L1, L3, L5 = 5T
   L2, L4 = 4T

B. PLL
   R15, R16 = 15k
     R17 = 1k5
     R18 = 470
     R19, R21 = 22k
     R20 = 10
     R22 = 560
     R23, R24 = 1 Ohm
     R25 = 680
     R26 = 1 M
     R27 - R40 = 100
     C21, C22, C23, C26, C7, C28, C29, C30, C33 = 100nF
     C24, C25, C34 = 22uF/16V
     C31 = 33pF
     TC5 = 60pF

      Q6 = PNP (TUP)
IC1 = TC5081
IC2 = 4017
      IC3 = 4060
      IC4, IC5 = 7474 (Motorola tipe N)
      IC6 = TC9122
Kristal 4 MHz
      Dip Switch1 = 10 kontak
    Dip Switch 2 = 4 kontak

Skema Counter Frkuency Display

Gambar Foto

Gambar, Pembagi frekuensi 8 menggunakan LB3500, dan tamplian display seven segmen

Gambar pembagi frekuensi 8 dengan dua buah 74LS74 + tampilan display

- Excitter PLL TC9122 3 Watt

Antena OMB

Antenna is final device for sending any information from your transmitter. In fm transmitter you need signal transmitted to any direction so you need antenna type that transmitted with polarized circularly. Gain Antenna -3.2 dB, bandwith 500 KHz with maximum power handling 500 Watts. In order to use antenna on 88-108 MHz, broadband antenna type must be designed with no tune involved.

How Your Signal Amplified
Amplification of signal to transmit based on antenna gain in Decible. Signal from transmitter be able to doubled, tripled or even become more power. The value is called ERP (Emmittion Radiating Power). For Doubled your transmitter power to be ERP Power need stacked 4 antennas (3.12 dB gain antenna), 6 antennas (5.12 dB), 8 antennas (6.4 dB).