Top Banner
PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER DIODA, BJT, FET DAN IC TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Oleh: YULI TARSONO NIM : 025114005 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2007 i
59

PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Oct 27, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

DIODA, BJT, FET DAN IC

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Oleh:

YULI TARSONO

NIM : 025114005

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2007

i

Page 2: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

PERFORMANCE COMPARISON

OF DIODE, BJT, FET AND IC MIXER

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering

By:

YULI TARSONO

Student Number : 025114005

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2007

ii

Page 3: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER
Page 4: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER
Page 5: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER
Page 6: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

LEMBAR PERNYATAAN PERSETI.IJUANPUBLTI(ASI I(ARYA ILMIAH T'NTUK KEPENTINGAN AKADEMTS

Yang bertanda tangan di barvah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dhar:ma :

Nama : .. Y.u.,./,.i. , . . Tqf:gS p. ... ... .. . .__

NomorMahasiswa : . . . .a l f . \ tq ods

?"Ti pengembangan ilmu pengetahuan, sya memberikan kepada perpustakaanuniversitas-S anata Dharma karya ilmiah sayayang berjudul :

. . .pl-l::.1__?::#"i'5. ::\'1''r#..-10,:e**, B rr, Fqr

P"t"$ gerangkat yangdiperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikankepada Perpustakaan universitas sanata Dharma hak untuk minyimpaq me_ngalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk p*gt"t"" a"tamendistribtlsikan secara terbatas, dan mempublifasikannya di Internet atau medialain.untuk kgqerrtinryn akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun mem-berikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkannama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang sayabuat dengan sebenarnya

Dibuat di Yogyakara

Pada tangga| : .8.t ..f:.4.ry.r :,... .z oo I

Yang menyatakan\ / izw

( ... ... ... ..Yr,.H...tqs.qr p. ... .... )

Page 7: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Halaman Motto

Kawan-kawan adalah perhiasan yang langka.

Mereka membuatmu tertawa dan memberimu semangat.

Mereka bersedia mendengarkan jika itu kau perlukan,

mereka menunjang dan membuka hatimu.

Tunjukkanlah kepada teman-temanmu

betapa kau menyukai mereka

"Keindahan persahabatan adalah bahwa kamu tahu kepada

siapa kamu dapat mempercayakan rahasia" (Alessandro Manzoni).

Berilah kepada orang lebih dari yang mereka harapkan,

dan lakukan secara bijaksana.

Bila kau tidak mendapatkan apa yang kau inginkan,

mungkin saja itu keberuntunganmu

Jika kau ditanya sesuatu yang tak ingin kau jawab, senyumlah,

dan tanya: "Mengapa kamu mau tahu?"

Totem Tantra ini datang dari bagian Utara India.

In the end,you're measured not by how much you undertake but by what you finally accomplish.

Page 8: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

INTISARI

Dalam dunia telekomunikasi, mixer digunakan untuk mencampurkan sinyal

carrier dengan sinyal informasi sehingga menghasilkan suatu frekuensi madya

(intermediate frequency) yang disebut modulasi. Ada beberapa jenis mixer antara lain

mixer dioda, mixer BJT, dan mixer FET. Modulasi adalah suatu proses dimana parameter

gelombang pembawa (carrier signal) frekuensi tinggi diubah sesuai dengan salah satu

parameter sinyal informasi/pesan. Proses modulasi dilakukan pada bagian pemancar.

Tugas akhir ini akan membandingkan unjuk kerja dari beberapa jenis mixer tersebut.

Mixer memiliki dua masukan yaitu, sinyal pembawa (carrier signal) dan sinyal

infomasi. Sinyal pembawa (carrier signal) dari RF Generator. Sedangkan sinyal

informasi dari AFG. Kedua masukan ini diumpankan pada mixer yang kemudian disebut

proses modulasi. Keluaran mixer berupa sinyal termodulasi dengan frekuensi 50MHz.

Mixer yang dibuat bekerja pada frekuensi 50MHz. Masukan sinyal informasi pada

frekuensi 100kHz.

Kata kunci : mixer,modulasi, AM.

viii

Page 9: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

ABSTRACT

In the world of telecommunications, mixer used to mix the carrier signal by

information signal so that yield intermediate frequency called modulation. There are some

mixer type for example diode, BJT, and FET mixer. Modulation is a process where carrier

wave parameter (carrier signal) high frequency altered as according to one of parameter of

information signal. Modulation process conducted at transmitter shares. This final project

will compare the performance from the mixer type.

Mixer own two input that is, carrier signal and information signal. Carrier signal

yielded from RF Generator. While information signal yielded from AFG. Both of input is

baited at referred mixer as later called modulation process. Mixer output in the form of

modulation signal with the frequency 50MHz.

Mixer designed work at frequency 50MHz. Input of information signal at frequency

100kHz.

Keyword : mixer, modulation, AM.

ix

Page 10: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang

telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

Tugas Akhir yang berjudul. “Perbandingan Unjuk Kerja Mixer Dioda, BJT, FET

dan IC”. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik. Dalam penyusunannya, banyak pihak yang telah membantu dan

memberikan dukungan pada penulis, oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Bapak Damar Widjaja, ST., MT., selaku Pembimbing yang telah bersedia

meluangkan waktu untuk membimbing penulis. Terima kasih pula untuk

seluruh dosen-dosenku di Fakultas Teknik atas segala ilmunya yang

berguna.

2. Ayah dan Ibu di Jakarta, serta adek-adek ku yang selalu memberikan

dukungan. Segalanya….......

3. Untuk sahabat tercinta Siau Ling yang selalu menjadi inspirasiku untuk

melangkah maju.

4. Sahabat-sahabatku di Yogyakarta. Tjun Liong, Alex, Fosin, Apoh, Floren,

Feli, Fung Ci, Vita, Dani, Lia, dan Yosephine. Terima kasih atas segala

kebersamaan kita. Hari-hari yang kita lalui selalu penuh dengan canda

tawa. Tanpa kalian aku takkan mungkin betah tinggal di Jogja.

5. Untuk teman kos Aris, Ari, Jono, Lely, Igun, Dwi dan masi banyak lagi.

Terimakasih juga atas segala bantuan dan semangat yang diberikan.

ix

Page 11: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

6. Untuk Si Pak, Moi Ce, Popoh, Tai Q, Ngi Q, Se Q, Jiji, Hiung Ko. Terima

kasih atas segala bantuannya. Hidupku terasa tidak berarti tanpa bantuan

dan dukungan kalian semua.

7. Teman-teman seperjuangan di Teknik Elektro. Galuh, Nendi, Alex

Manalu, Adi, Pandu, Wuri, Spadic, Agung, Nangngo, Dhika, Surya,

Inggit, Joe, dan masih banyak lagi. Terima kasih atas segala pengorbanan

dan waktunya untuk membangun dinamika mahasiswa di Fakultas Teknik,

khususnya untuk Jurusan Teknik Elektro yang kita cintai.

Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna,

oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari

Pembaca agar dalam proses penulisan di kemudian hari dapat semakin baik. Semoga

Tugas Akhir ini dapat bermanfaat secara luas, baik bagi penulis maupun bagi semua

pihak yang membacanya.

Yogyakarta, Oktober 2007

Penulis

x

Page 12: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

DAFTAR ISI

HAL

HALAMAN JUDUL ...............................................................................................i

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING ........................................................iii

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI ..................................................................iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .................................................................v

HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................................vi INTISARI ................................................................................................................vii ABSTRACT ..............................................................................................................viii KATA PENGANTAR .............................................................................................ix DAFTAR ISI ............................................................................................................xi DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................xiii BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................1

1.1 Judul ...................................................................................................................1

1.2 Latar Belakang ...................................................................................................1

1.3 Tujuan dan manfaat.............................................................................................2

1.4 Batasan Masalah ................................................................................................2

1.5 Metodologi Penelitian .........................................................................................3

1.6 Sistematika penulisan .........................................................................................3

BAB II DASAR TEORI ..........................................................................................4

2.1 Pendahuluan .......................................................................................................4

2.2 Rangakain Tala Paralel .......................................................................................5

2.3 Transformator Frekuensi Tinggi ........................................................................6

2.4 Mixer Dioda .......................................................................................................7

2.5 Mixer BJT ..........................................................................................................8

xi

Page 13: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

2.6 Mixer FET...........................................................................................................9

2.7 Modulasi ............................................................................................................10

2.8 Parameter Mixer...................................................................................................13

BAB III RANCANGAN ..........................................................................................15

3.1 Merancang Mixer Dioda ....................................................................................15

3.2 Merancang Mixer BJT .......................................................................................18

3.3 Merancang Mixer FET........................................................................................22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................24

4.1 Perangkat Keras Hasil Perancangan ..................................................................24

4.2 Hasil Pengujian Alat Keseluruhan .....................................................................26

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...................................................................30

5.1 Kesimpulan ........................................................................................................30

5.2 Saran ..................................................................................................................30

DAFTAR PUSTAKA...............................................................................................33

LAMPIRAN………………………………………………………………………..34

xii

Page 14: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Alat Nonlinear yang digunkan sebagai...................................................4

Gambar 2.2 Rangkaian Tala Paralel...........................................................................5

Gambar 2.3 Rangkaian ekivalen transformator frekuensi tinggi................................6

Gambar 2.4 Mixer Dioda............................................................................................8

Gambar 2.5 Mixer BJT...............................................................................................9

Gambar 2.6 Mixer FET..............................................................................................10

Gambar 2.7 Modulasi Amplitudo..............................................................................11

Gambar 2.8 Tegangan keluaran Mixer ......................................................................13

Gambar 2.9 Spektrum Frekuensi................................................................................13

Gambar 3.1 Trafo IF AM...........................................................................................15

Gambar 3.2 Rangkaian LengkapMixer Dioda...........................................................17

Gambar 3.3 Gelombang AM keluaran Mixer Dioda.................................................17

Gambar 3.4 Rangkaian prasikap pembagi tegangan..................................................18

Gambar 3.5 Rangkaian Mixer BJT.............................................................................21

Gambar 3.6 Gelombang AM keluaran Mixer BJT.....................................................21

Gambar 3.7 Rangkaian Mixer FET............................................................................23

Gambar 3.8 Gelombang AM keluaran Mixer FET....................................................23

Gambar 4.1 Mixer Dioda...........................................................................................24

Gambar 4.2 Mixer BJT..............................................................................................25

Gambar 4.3 Mixer FET..............................................................................................26

xiii

Page 15: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 4.4 Pengujian Alat........................................................................................27

Gambar 4.5 Sinyal Informasi.....................................................................................27

Gambar 4.6 Sinyal Osilator Lokal (carrier)...............................................................28

Gambar 4.7 Spektrum Frekuensi AM mixer..............................................................28

Gambar 4.8 Spektrum sinyal informasi......................................................................29

Gambar 4.9 Spektrum Sinyal Pembawa.....................................................................30

Gambar 4.10 Saat catu mixer “off”…………………………………………….........31

xiv

Page 16: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

BAB I

Pendahuluan

1.1. Judul

Perbandingan Unjuk Kerja Mixer Dioda, BJT, FET, dan IC.

1.2 Latar Belakang

Dalam dunia telekomunikasi, mixer digunakan untuk mencampurkan

sinyal carrier dengan sinyal informasi sehingga menghasilkan suatu frekuensi

madya (intermediate frequency). Ada beberapa jenis mixer antara lain mixer

dioda, mixer BJT, dan mixer FET. Setiap mixer mempunyai kemampuan kerja

masing-masing [1]. Tugas akhir ini akan membandingkan unjuk kerja dari

beberapa jenis mixer tersebut.

Kemampuan kerja mixer dapat dilihat dari kelebihan dan kekurangannya.

Mixer dioda mempunyai kekurangan pada konversi loss yang tinggi, sedangkan

keuntungan dari mixer dioda adalah sifatnya yang low-noise [1]. Mixer BJT

mempunyai perolehan konversi yang tinggi dan derau yang rendah, namun

menghasilkan distorsi intermodulasi orde ketiga yang lebih besar [2]. Satu

kelebihan yang penting dari mixer FET terhadap mixer BJT adalah distorsi

intermodulasi orde ketiga yang sangat rendah.

Page 17: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Penulis membuat sebuah penelitian tentang perbandingan unjuk kerja

mixer dioda, BJT, FET dan IC untuk mengkonfigurasikan teori diatas. Hasil

penelitian ini diharapkan dapat dijadikan salah satu rujukan untuk penelitian

teknik pencampuran (mixing) sinyal terutama dalam teknik modulasi

amplitudo.

1.3. Tujuan dan Manfaat

Skripsi ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari mixer yang telah

dirancang. Skripsi ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari mixer yang

telah dirancang. Selain itu, sebagai acuan materi bagi dosen dalam mengajar dan

bagi mahasiswa yang berminat mempelajari mixer.

1.4. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Mixer yang dirancang adalah mixer dioda, BJT, FET dan IC

2. Frekuensi kerja f1=50 MHz dan f2=100 kHz

3. Jenis Dioda yang digunakan adalah 1N60

4. Jenis BJT yang digunakan adalah 2SC829

5. Jenis FET yang digunakan adalah 2N3819

6. Menggunakan IC MC 1596.

2

Page 18: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

1.5. Metodologi Penelitian

Agar dapat melakukan perancangan alat dengan baik, maka penulis

membutuhkan masukan serta referensi yang didapatkan dengan metode :

1. Studi kepustakaan yang mencakup literatur-literatur, gambar-gambar dan

manual.

2. Mencari informasi dari berbagai media termasuk dari dunia maya

(internet).

3. Melakukan dialog secara langsung dengan pembimbing tugas akhir.

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan proposal tugas akhir ini adalah:

Bab I. Pendahuluan

Bab ini menguraikan latar belakang penelitian, tujuan dan manfaat,

batasan masalah yang diteliti serta sistematika penulisan proposal.

Bab II. Landasan Teori

Bab ini berisi dasar teori yang digunakan oleh penulis dalam melakukan

penelitian.

Bab III. Perancangan Alat

Bab ini membahas perancangan alat dan menjelaskan sistem kerja masing-

masing mixer.

3

Page 19: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pendahuluan

Mixer digunakan untuk mengubah sinyal dari satu frekuensi ke frekuensi lain [1].

Ada sejumlah alasan mengapa pengubahan frekuensi itu diperlukan. Salah satu alasan itu

adalah agar sinyal informasi dapat dikirim ke tempat lain dengan ditumpangkan pada

sinyal pembawa. Mixer juga dapat dipergunakan untuk mengubah sinyal frekuensi radio

ke suatu nilai madya (intermediate frequency atau IF) dan memerlukan masukan dari

sebuah osilator lokal untuk melakukannya. Dalam rangkaian mixer, dua sinyal sinusoidal

dikalikan bersama dan hasilnya terdiri atas komponen frekuensi yang dijumlahkan dan

dikurangkan.

)(1 tv)(v ti

(

)tio

Alat nonlinear

Gambar 2.1. Alat nonlinear yang digunakan sebagai mixer [2].

Gambar 2.1 menunjukkan suatu pencampur sederhana yang terdiri dari alat-alat

tidak linear dengan dua sinyal masukan yaitu dan [2]. Frekuensi sinyal

informasi dan sinyal pembawa (carrier) berturut-turut f

)(1 tv )(2 tv

1 dan f2. Jika alat tersebut linear

sempurna, maka tegangan keluar atau arus keluar hanya frekuensi f1 dan f2 saja. Sifat alat

yang tidak linear akan menghasilkan frekuensi-frekuensi jumlah dan selisih maupun

Page 20: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

harmonik-harmoniknya. Hubungan masukan-keluaran dalam domain waktu dinyatakan

dengan deret Taylor [2]

[ ] [ ] ...)()()()( 32 ++++= tvctvbtavIti iiioo (2.1)

dengan Io adalah arus keluaran tetap dan menggambarkan jumlah pengaruh semua

sinyal masuk.

)(tvi

2.2. Rangkaian Tala Paralel

Rangkaian tala paralel ditunjukkan dalam Gambar 2.2. Induktor mempunyai

induktansi L dan resistansi r. Kapasitor mempunyai kapasitansi C dan resistansi dapat

diabaikan [1].

Gambar 2.2. Rangkaian tala paralel [1].

Impedansi kapasitif dinyatakan dengan ZC dan impedansi induktif dinyatakan

dengan ZL. Persamaan impedansi dari Gambar 2.2. adalah

CL

CLP ZZ

ZZZ

+= (2.2)

Page 21: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

dengan ZC = Cjω1 dan ZL = LjLjr ωω ≅+ .

Resonansi paralel terjadi saat kondisi arus dan tegangan tidak mempunyai

perbedaan fase [5]. Persamaan frekuensi resonansi dapat dinyatakan dengan

persamaan

LCf

π21

0 = (2.3)

2.3. Transformator Frekuensi Tinggi

Penggandengan induktif timbal balik merupakan dasar dari transformator

frekuensi tinggi [1]. Rangkaian ekivalen transformator frekuensi tinggi ditunjukkan

Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Rangkaian ekivalen transformator frekuensi tinggi

Induktansi timbal balik antar Lp dan Ls dapat dinyatakan dengan

sp LLkM = (2.4)

2.4. Mixer Dioda

Rangkaian mixer dioda ditunjukkan pada Gambar 2.4. Rangkaian ini

menghasilkan jumlah maupun selisih dari dua frekuensi masukan, sehingga dapat

Page 22: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

digunakan sebagai modulator dan demodulator [2]. Mixer dioda mempunyai

kerugian, yaitu rugi-rugi konversi yang tinggi [1]. Penguatan konversi sebuah mixer

adalah perbandingan daya keluaran pada IF terhadap daya masuk, dan rugi-rugi

konversi adalah hal yang sebaliknya.

Dengan mengasumsikan bahwa impedansi rangkaian keluaran dapat diabaikan

pada frekuensi masukan, maka tegangan yang melewati dioda dapat dinyatakan

dengan

sigoscbiasd vvVv ++≅ (2.5)

Dengan anggapan bahwa kurva karakteristik dioda dapat diperluas dalam

persamaan seri Taylor dan hanya sampai suku kedua yang perlu diperhitungkan,

maka arus dioda dapat dinyatakan dengan

2ddd bvavi +≅ (2.6)

Perluasan suku kuadrat pada persamaan (2.6) menunjukkan bahwa suku ini

mengandung suku perkalian dan substitusi dari persamaan (2.1) memberikan nilai

puncak arus IF yang dapat dinyatakan dengan

sigoscIF VbVI ≅ (2.7)

Jika diasumsi bahwa, impedansi transfer rangkaian keluaran diketahui, maka

tegangan masukan puncak dapat dinyatakan dengan

TsigoscIF ZVbVV ≅ (2.8)

Page 23: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 2.4. Mixer Dioda [1].

2.5. Mixer BJT

Salah satu aplikasi mixer yang paling umum adalah pada penerima radio [6].

Mixer digunakan untuk menggeser sinyal yang datang agar frekuensinya lebih rendah

sehingga lebih mudah memperoleh penguatan yang tinggi dan kemampuan pemilihan

yang dibutuhkan. Biasanya mixer ini disusun dari sebuah transistor tunggal yang

diberi prasikap pada jangkauan nonlinear sehingga menghasilkan perkalian dua sinyal

analog. Keuntungan utama mixer transistor dibanding mixer dioda adalah

penguatannya. Contoh rangkaian mixer transistor adalah seperti ditunjukkan pada

Gambar 2.5.

Transistor bipolar biasanya diberi prasikap seperti sebuah penguat linear, tetapi

prasikap diatur sehingga arus kolektor tidak berubah secara linear terhadap perubahan

arus basis. Penguat bekerja pada kelas AB. Kedua masukan diumpankan ke basis

transistor. Hasilnya adalah perkalian dua sinyal analog yang menghasilkan frekuensi

jumlah dan frekuensi selisih. Pada keluaran, rangkaian tala digunakan untuk memilih

selisih frekuensi.

Page 24: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

( )tV soIF ωω −sin

tV ss ωsin

tV oo ωsin

Gambar 2.5. Mixer BJT [6].

2.6. Mixer FET

Hasil yang lebih baik dapat diperoleh dengan cara mengganti transistor

bipolar dengan transistor efek medan (FET), seperti pada Gambar 2.6. [6]. Seperti

pada transistor bipolar, FET juga diberi prasikap sedemikian rupa sehingga bekerja

secara nonlinear. Sinyal masukan diumpankan ke gate, sementara sinyal dari osilator

lokal digandengkan ke source. Drain menggunakan rangkaian tala untuk memilih

selisih frekuensi.

Field Effect Transistor (FET) digunakan dalam proses pencampuran

(mixing) frekuensi tinggi [2]. Transistor FET menghasilkan keluaran distorsi

intermodulasi maupun distorsi modulasi silang lebih kecil. Kapasitansi umpan balik

yang kecil memberikan stabilitas rangkaian yang lebih baik.

Page 25: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 2.6. Mixer FET [6].

2.7. Modulasi Amplitudo

Modulasi artinya meregulasi atau mengatur parameter suatu gelombang

carrier frekuensi tinggi dengan sinyal informasi frekuensi yang lebih rendah. Dalam

modulasi amplitudo, suatu tegangan yang sebanding dengan sinyal modulasi

ditambahkan kepada amplitudo pembawa [1]. Sinyal pemodulasi dapat

direpresentasikan dengan

tEe mmm ωsinmax,= (2.9)

dengan mm fπω 2= dan fm adalah frekuensi pemodulasi.

Bila suatu gelombang pembawa dimodulasi amplitudo, maka amplitudo

tegangan pembawa dibuat berubah sebanding dengan tegangan yang memodulasi,

sehingga:

( ) teEe cmc ω+= max, (2.10)

Page 26: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

dengan e adalah tegangan sesaat sinyal yang dimodulasi, Ec,max adalah tegangan

puncak pembawa tanpa modulasi dan em adalah tegangan pemodulasi sesaat

(instantaneous).

Gambar 2.7. memperlihatkan perubahan sinyal yang dimodulasi terhadap

waktu, dengan memisalkan sinyal pembawa maupun sinyal modulasi adalah

terbentuk sinusoida. Puncak-puncak dari siklus pembawa dapat dihubungkan

sehingga membentuk sebuah gelombang selubung (envelope wave) yang diberikan

mcenv eEe += max, (2.11)

Gambar 2.7. Modulasi Amplitudo [3].

Dengan mensubstitusikan em dari persamaan (2.9) ke persamaan (2.10) dan eenv

dari persamaan (2.12) ke persamaan (2.11), maka tegangan sinyal-sinyal yang

dimodulasi menjadi

tee cenv ωsin= (2.12)

( ) ttEE cmmc ωω sinsinmax,max, +=

Page 27: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

suatu ukuran modulasi adalah indek modulasi yang didifinisikan sebagai

max,

max,

c

m

EE

m = (2.13)

Persen modulasi digunakan untuk menggambarkan jumlah modulasi yang telah

terjadi. Persen modulasi dapat dinyatakan dengan

Persen modulasi %100.m= (2.14)

dengan m adalah indeks modulasi. Sebuah gelombang termodulasi mempunyai

bentuk seperti Gambar 2.8. Tegangan puncak ke puncak maksimum adalah 2 Vmax

dan tegangan puncak ke puncak minimum adalah 2Vmin. Persamaan untuk

menghitung m dapat dinyatakan dengan

minmax

minmax

2222VVVV

m+−

= (2.15)

Gambar 2.8. Tegangan keluaran mixer [4].

2.8 Parameter Mixer

Untuk mengetahui kinerja sebuah mixer dapat diketahui dari spektrum

frekuensi yang dihasilkan. Spektrum frekuensi memperlihatkan frekuensi jumlah

EC

Page 28: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

dan selisih. Untuk melihat spektrum frekuensi menggunakan Spectrum Analyzer.

Pada perancangan mixer

CEm2

CEm

2

SC ff − Cf SC ff +

Gambar 2.9 Spektrum Frekuensi

Parameter yang kedua adalah persen modulasi (% m). Persen modulasi

digunakan untuk mengetahui jumlah modulasi yang telah terjadi. Untuk

menghitung persen modulasi dapat menggunakan Rumus 2.12. Keluaran mixer akan

mempunyai bentuk gelombang seperti terlihat pada Gambar 2.8. Untuk melihat

bentuk gelombang keluaran mixer menggunakan osiloskop digital.

Page 29: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

BAB III

PERANCANGAN

Langkah-langkah perancangan mixer adalah sebagai berikut;

3.1 Merancang Mixer Dioda

Trafo yang digunakan dalam rangkaian tala adalah trafo IF. Nilai induktansi

diukur menggunakan LCR meter. Hasil dari pengukuran adalah sebagai berikut.

Gambar 3.1 Trafo IF AM

Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Induktansi Pin Induktansi A-B 17,5 μH C-E 0,3 mH C-D 0,29 mH D-E 14,2 μH

Frekuensi resonansi (f0) yang dikehendaki rangkaian mixer pada Gambar 2.4

adalah sebesar 100kHz dan 50MHz. Frekuensi resonansi 100kHz untuk rangkaian

tala masukan sinyal (X1), frekuensi 50MHz untuk rangkaian tala masukan LO (X2)

dan 49,9MHz untuk rangkaian tala keluaran (X3). Dengan demikian, dengan

menggunakan rumus (2.7) untuk menghitung nilai induktansi trafo IF dan rumus

(2.3) untuk menghitung nilai C.

Page 30: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Induktansi timbal balik trafo IF

21LLkM =

Hμ764,1510.764,15

10.5,248

10.2,14.10.5,171

6

12

66

==

=

=

−−

Nilai C untuk rangkaian tala (X1)

( ) 622 10.764,1510041

−=

kHzC

π

nF684,160=

Nilai C untuk rangkaian tala (X2)

622 10.764,15)50(41

−=MHz

pF643,0=

Nilai C untuk rangkaian tala (X3)

622 10.764,15)9,49(41

−=MHz

pF645,0=

Simulasi dari rangkaian mixer Dioda menggunakan software Micro-Cap 8.0

dengan hasil simulasi tampak pada gambar 3.3. Seluruh komponen sistem yang

sudah dirancang dirangkaikan menjadi sebuah rangkaian mixer Dioda dengan

16

Page 31: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

gambar rangkaian yang dapat dilihat pada Gambar 3.1. Tegangan sumber DC yang

digunakan sebesar 1 V.

Gambar 3.2. Rangkaian Lengkap Mixer Dioda

Gambar 3.3. Gelombang AM keluaran Mixer Dioda

17

Page 32: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

3.2 Merancang Mixer BJT

Frekuensi resonansi (f0) yang dikehendaki pada rangkaian tala keluaran

mixer pada Gambar 2.5 adalah sebesar 49,9MHz. Dengan demikian, rumus (2.3)

untuk menghitung nilai C. Rangkaian tala mengunakan induktor (L) dan kapasitor

(C). Nilai L yang digunakan adalah 1 μH.

Nilai C untuk rangkaian tala

622 10.5,1)50(41

−=MHz

pF7,6=

Transistor diberi prasikap pada jangkauan nonlinear sehingga menghasilkan

perkalian dua sinyal analog. Transistor yang digunakan adalah transistor 2SC829

dengan alasan bahwa transistor tersebut dapat bekerja pada daerah frekuensi tinggi

dan memiliki IC max sebesar 30 mA (data sheet). Transistor yang yang digunakan

memiliki hFE sebesar 100 (sesuai pengukuran). Dengan nilai hFE sebesar itu, agar

transistor aman maka perlu diberikan RE dan ICQ diatur sedemikian rupa agar

berada jauh di bawah nilai IC max. Perancangan prasikap transistor ditunjukkan

dalam Gambar 3.4.

Gambar 3.4. Rangkaian prasikap pembagi tegangan

18

Page 33: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Vcc =12 V

ICQ = 6 mA

β = 100

a. Menghitung nilai IB

BC II .β=

βC

BI

I =

AI B μ6010010.6 3

==−

b. Menghitung nilai RE

VCE = ½ Vcc (titik kerja transistor)

VCE = ½ . 12 V

VCE = 6 V

Dengan nilai VCE tersebut di atas transistor akan bekerja pada titik kerja

maksimum. Maka,

ECCE VVV −=

EECCCCCE RIRIVV −−=

E

CCCECCE I

RIVVR

−−=

( )3

3

10.610010.6612

−−−=ER

Ω= 900ER

19

Page 34: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

c. Menghitung nilai RTH

EEBEBBCC RIVRIV ++=

B

EEBECCTH I

RIVVR

−−=

6

3

10.60900)10.6(7,012

−−−=THR

Ω≈Ω= kRTH 98333,98333

d. Menghitung nilai R2

RTH = R1//R2

tentukan R2 = 300k

TH

TH

RRRRR

−=

1

12

.

kk

kk98300

300.98−

=

Ω= 55,145544

Ω≈ k5,145

Simulasi dari rangkaian mixer BJT menggunakan software Micro-Cap 8.0

dengan hasil simulasi tampak pada gambar 3.6. Seluruh komponen sistem yang

sudah dirancang dirangkaikan menjadi sebuah rangkaian mixer BJT dengan gambar

rangkaian yang dapat dilihat pada Gambar 3.5. Tegangan sumber DC yang

digunakan sebesar 12 V.

20

Page 35: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 3.5. Rangkaian Mixer BJT

Gambar 3.6. Gelombang AM keluaran Mixer BJT

21

Page 36: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

3.3 Merancang Mixer FET

Frekuensi resonansi (f0) yang dikehendaki pada rangkaian mixer pada

Gambar 2.6 adalah sebesar 100kHz dan 49,9MHz. Frekuensi resonansi 100kHz

untuk rangkaian tala masukan sinyal, frekuensi 50MHz untuk rangkaian tala

masukan LO. Dengan demikian, rumus (2.3) untuk menghitung nilai C.

Nilai C untuk rangkaian tala masukan sinyal

( ) 622 10.764,1510041

−=

kHzC

π

nF684,160=

Nilai C untuk rangkaian tala keluaran

622 10.764,15)9,49(41

−=MHz

pF645,0=

Rangkaian mixer FET, seperti pada transistor bipolar, FET juga diberi

prasikap sedemikian rupa sehingga bekerja secara nonlinear [6]. Sinyal masukan

diumpankan ke gate, sementara isyarat dari osilator lokal digandengkan ke source.

Sedangkan pada drain digunakan untai tala untuk memilih selisih frekuensi.

Simulasi dari rangkaian mixer FET menggunakan software Micro-Cap 8.0

dengan hasil simulasi tampak pada gambar 3.8. Seluruh komponen sistem yang

sudah dirancang dirangkaikan menjadi sebuah rangkaian mixer FET dengan gambar

rangkaian yang dapat dilihat pada Gambar 3.7. Tegangan sumber DC yang

digunakan sebesar 12 V.

22

Page 37: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 3.7. Rangkaian Mixer FET

Gambar 3.8. Gelombang AM keluaran Mixer FET

23

Page 38: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perangkat Keras Hasil Perancangan

Perangkat keras hasil perancangan terdiri dari tiga bagian alat, yaitu blok

mixer dioda, mixer BJT, mixer FET. Gambar berikut menampilkan foto dari alat

yang telah dibuat. Gambar 4.1. menampilkan foto Mixer Dioda.

Gambar 4.1 Mixer Dioda

Ket Gambar 4.1 :

23

1

54

1. Masukan sinyal carrier

2. Masukan sinyal informasi

3. Keluaran sinyal

Page 39: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

4. Catu

5. Gnd (Ground)

Gambar 4.2. menampilkan foto Mixer BJT.

Gambar 4.2 Mixer BJT

Ket Gambar 4.2 :

2 41

5 3

1. Masukan sinyal informasi

2. Masukan sinyal carrier

3. VCC

4. Keluaran sinyal

5. Gnd (Ground)

25

Page 40: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 4.3. menampilkan foto Mixer FET

Gambar 4.3 Mixer FET

3 1

5 24

1. Masukan sinyal informasi

2. Masukan sinyal carrier

3. Keluaran sinyal

4. VDD

5. Gnd (Ground)

4.2 Hasil Pengujian Alat

Pengujian alat dengan memberi masukan sinyal pembawa (carrier) dan

sinyal informasi seperti Gambar 4.4. Sinyal pembawa (carrier) dengan frekuensi

50MHz dan sinyal informasi dengan frekuensi 100kHz. Spektrum frekuensi seperti

pada Gambar 4.5.

26

Page 41: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 4.4 Pengujian Alat

Sinyal informasi 100kHz seperti Gambar 4.6 dan sinyal osilator lokal

(carrier) seperti Gambar 4.7. Sinyal informasi dari AFG diperoleh sinyal sinus yang

halus atau tidak cacat, sedangkan sinyal carrier dari RF Generator tidak sinus murni

atau cacat.

Gambar 4.5 Sinyal Informasi

Sinyal Informasi

Keluaransinyal MIXER

Sinyal carrier

27

Page 42: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 4.6 Sinyal Osilator Lokal (carrier)

Gambar 4.7 Spektrum frekuensi AM mixer

28

Page 43: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 4.8 adalah spektrum frekuensi sinyal termodulasi keluaran mixer BJT.

Dari Gambar 4.8 terlihat bahwa proses modulasi antara sinyal informasi dan carrier

berhasil seperti yang diharapkan. Frekuensi resonansi berada pada 50 MHz seperti dalam

gambar yang ditunjuk dengan anak panah.

Gambar 4.8 Spektrum sinyal informasi

Gambar 4.8 memperlihatkan keadaan saat sinyal pembawa (carrier) dari RF

Generator “off”. Sehingga yang terlihat hanya spektrum dari sinyal informasi saja. Jika

dibandingkan dengan Gambar 4.7 maka amplitudo sinyal jauh lebih kecil.

29

Page 44: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 4.9 Spektrum Sinyal Pembawa

Gambar 4.9 memperlihatkan keadaan saat sinyal informasi dari AFG “off”.

Sehingga yang terlihat hanya spektrum dari sinyal pembawa (carrier) saja. Jika

dibandingkan dengan Gambar 4.7 maka frekuensi lebih sempit dan mempunyai

amplitudo yang sama.

30

Page 45: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 4.10 Saat catu mixer “off”

Gambar 4.10 memperlihatkan keadaan saat catu mixer “off”. Sehingga tidak

terlihat spektrum dari sinyal pembawa (carrier) maupun spektrum dari sinyal informasi.

Hal ini menunjukkan mixer bekerja sesuai dengan harapan. Pada saat catu “off” dan “on”

terjadi perubahan yang menunjukkan mixer bekerja.

31

Page 46: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan analisa dan pembahasan berdasarkan hasil

perhitungan dan hasil simulasi, maka ada beberapa hal yang dapat disimpulkan

sebagai berikut:

1. Mixer Dioda dan FET yang telah dibuat bekerja kurang sempurna dan tidak

sesuai dengan perancangan. Mixer BJT dapat bekerja seperti yang diharapkan

meskipun sinyal masukan dari RF Generator terdapat cacat.

2. Proses modulasi akan menghasilkan gelombang AM dengan frekuensi

50 MHz.

3. Untuk melihat keberhasilan dalam proses modulasi yaitu menghasilkan

frekuensi jumlah dan selisih.

5.2 Saran

1. Pemancar AM yang baik mutlak diperlukan dalam penelitian seperti ini.

2. Perancangan rangkaian mixer dapat dikembangkan lebih lanjut yang sangat

berguna dalam suatu sistem komunikasi.

32

Page 47: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Daftar Pustaka

1. Roddy. Dennis dan Coolen. John, Komunikasi Elektronik, PT Prenhallindo,

Jakarta, 2001. 2. Krauss. Herbert L, Bostian. Charles W dan Raab. Frederick H., Teknik Radio

Benda Padat, Universitas Indonesia (UI-Press), 1990. 3. http://elka.brawijaya.ac.id/praktikum/analog/analog.php?page=2 diakses bulan

Juli 2007. 4. Malvino. Albert Paul, Prinsip-prinsip Elektronika, Edisi kedua, Erlangga, 1986. 5. D. Lenk. John, Optimizing Wireless / RF Circuits, Mc Graw-Hill. 6. Widyanto. Nanang Dani, Pembuatan Penaik Frekuensi Pembawa Isyarat

Termodulasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 2005.

33

Page 48: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

LAMPIRAN II

DATASHEETS KOMPONEN

Page 49: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

©2002 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. A1, December 2002

2N3819

Epitaxial Silicon TransistorAbsolute Maximum Ratings* TC=25°C unless otherwise noted

* This ratings are limiting values above which the serviceability of any semiconductor device may be impaired.

NOTES:1) These rating are based on a maximum junction temperature of 150 degrees C.2) These are steady limits. The factory should be consulted on applications involving pulsed or low duty cycle operations.

Electrical Characteristics TC=25°C unless otherwise noted

Thermal Characteristics TA=25°C unless otherwise noted

* Device mounted on FR-4 PCB 1.5” × 1.6” × 0.06”

Symbol Parameter Ratings UnitsVDG Drain-Gate Voltage 25 VVGS Gate-Source Voltage -25 VID Drain Current 50 mAIGF Forward Gate Current 10 mATSTG Storage Temperature Range -55 ~ 150 °C

Symbol Parameter Test Condition Min. Typ. Max. UnitsOff CharacteristicsV(BR)GSS Gate-Source Breakdwon Voltage IG = 1.0µA, VDS = 0 25 VIGSS Gate Reverse Current VGS = -15V, VDS = 0 2.0 nAVGS(off) Gate-Source Cutoff Voltage VDS = 15V, ID = 2.0nA 8.0 VVGS Gate-Source Voltage VDS = 15V, ID = 200µA -0.5 -7.5 VOn CharacteristicsIDSS Zero-Gate Voltage Drain Current VDS = 15V, VGS = 0 2.0 20 mASmall Signal Characteristicsgfs Forward Transfer Conductance VDS = 15V, VGS = 0, f = 1.0KHz 2000 6500 µmhosgoss Output Conductance VDS= 15V, VGS = 0, f = 1.0KHz 50 µmhosyfs Reverse Transfer Admittance VDS= 15V, VGS = 0, f = 1.0KHz 1600 µmhosCiss Input Capacitance VDS = 15V, VGS = 0, f = 1.0KHz 8.0 pFCrss Reverse Transfer Capacitance VDS = 15V, VGS = 0, f = 1.0KHz 4.0 pF

Symbol Parameter Max. UnitsPD Total Device Dissipation

Derate above 25°C3502.8

mWmW/°C

RθJC Thermal Resistance, Junction to Case 125 °C/WRθJA Thermal Resistance, Junction to Ambient 357 °C/W

2N3819

N-Channel RF Amplifier• This device is designed for RF amplifier and mixer applications

operating up to 450MHz, and for analog switching requiring low capacitance.

• Sourced from process 50.

TO-92

1. Drain 2. Gate 3. Source1

Page 50: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

0.46 ±0.10

1.27TYP

(R2.29)

3.86

MA

X

[1.27 ±0.20]

1.27TYP

[1.27 ±0.20]

3.60 ±0.20

14.4

7 ±0

.40

1.02

±0.

10

(0.2

5)4.

58 ±

0.20

4.58+0.25–0.15

0.38+0.10–0.05

0.38

+0.1

0–0

.05

TO-92

Package Dimensions2N

3819

Dimensions in Millimeters

©2002 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. A1, December 2002

Page 51: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

©2002 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. I1

TRADEMARKS

The following are registered and unregistered trademarks Fairchild Semiconductor owns or is authorized to use and is notintended to be an exhaustive list of all such trademarks.

DISCLAIMERFAIRCHILD SEMICONDUCTOR RESERVES THE RIGHT TO MAKE CHANGES WITHOUT FURTHER NOTICE TO ANYPRODUCTS HEREIN TO IMPROVE RELIABILITY, FUNCTION OR DESIGN. FAIRCHILD DOES NOT ASSUME ANYLIABILITY ARISING OUT OF THE APPLICATION OR USE OF ANY PRODUCT OR CIRCUIT DESCRIBED HEREIN;NEITHER DOES IT CONVEY ANY LICENSE UNDER ITS PATENT RIGHTS, NOR THE RIGHTS OF OTHERS.

LIFE SUPPORT POLICY

FAIRCHILD’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORTDEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF FAIRCHILD SEMICONDUCTORCORPORATION.As used herein:1. Life support devices or systems are devices or systemswhich, (a) are intended for surgical implant into the body,or (b) support or sustain life, or (c) whose failure to performwhen properly used in accordance with instructions for useprovided in the labeling, can be reasonably expected toresult in significant injury to the user.

2. A critical component is any component of a life supportdevice or system whose failure to perform can bereasonably expected to cause the failure of the life supportdevice or system, or to affect its safety or effectiveness.

PRODUCT STATUS DEFINITIONS

Definition of Terms

Datasheet Identification Product Status Definition

Advance Information Formative or In Design

This datasheet contains the design specifications forproduct development. Specifications may change inany manner without notice.

Preliminary First Production This datasheet contains preliminary data, andsupplementary data will be published at a later date.Fairchild Semiconductor reserves the right to makechanges at any time without notice in order to improvedesign.

No Identification Needed Full Production This datasheet contains final specifications. FairchildSemiconductor reserves the right to make changes atany time without notice in order to improve design.

Obsolete Not In Production This datasheet contains specifications on a productthat has been discontinued by Fairchild semiconductor.The datasheet is printed for reference information only.

FACT™FACT Quiet series™FAST®

FASTr™FRFET™GlobalOptoisolator™GTO™HiSeC™I2C™

ImpliedDisconnect™ISOPLANAR™LittleFET™MicroFET™MicroPak™MICROWIRE™MSX™MSXPro™OCX™OCXPro™OPTOLOGIC®

OPTOPLANAR™

PACMAN™POP™Power247™PowerTrench®

QFET™QS™QT Optoelectronics™Quiet Series™RapidConfigure™RapidConnect™SILENT SWITCHER®

SMART START™

SPM™Stealth™SuperSOT™-3SuperSOT™-6SuperSOT™-8SyncFET™TinyLogic™TruTranslation™UHC™UltraFET®

VCX™

ACEx™ActiveArray™Bottomless™CoolFET™CROSSVOLT™DOME™EcoSPARK™E2CMOS™EnSigna™Across the board. Around the world.™The Power Franchise™Programmable Active Droop™

Page 52: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

This datasheet has been download from:

www.datasheetcatalog.com

Datasheets for electronics components.

Page 53: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

1

Transistor

2SC829Silicon NPN epitaxial planer type

For high-frequency amplification

Features Optimum for RF amplification, oscillation, mixing, and IF stage

of FM/AM radios.

Absolute Maximum Ratings (Ta=25˚C)

Unit: mm

Parameter

Collector to base voltage

Collector to emitter voltage

Emitter to base voltage

Collector current

Collector power dissipation

Junction temperature

Storage temperature

1:Emitter2:Collector3:BaseJEDEC:TO–92EIAJ:SC–43A

5.0±0.2 4.0±0.2

5.1±

0.2

13.5

±0.5

0.45+0.2–0.10.45

+0.2–0.1

1.27 1.27

2.3±

0.2

2.54±0.15

21 3

Symbol

VCBO

VCEO

VEBO

IC

PC

Tj

Tstg

Ratings

30

20

5

30

400

150

–55 ~ +150

Unit

V

V

V

mA

mW

˚C

˚C

Electrical Characteristics (Ta=25˚C)

Parameter

Collector to base voltage

Collector to emitter voltage

Emitter to base voltage

Forward current transfer ratio

Transition frequency

Common emitter reverse transfer capacitance

Reverse transfer impedance

Symbol

VCBO

VCEO

VEBO

hFE*

fT

Cre

Zrb

Conditions

IC = 10µA, IE = 0

IC = 2mA, IB = 0

IE = 10µA, IC = 0

VCE = 10V, IC = 1mA

VCB = 10V, IC = 1mA, f = 200MHz

VCE = 10V, IC = 1mA, f = 10.7MHz

VCB = 10V, IE = –1mA, f = 2MHz

min

30

20

5

70

150

typ

230

1.3

max

250

1.6

60

Unit

V

V

V

MHz

pF

Ω

*hFE Rank classification

Rank B C

hFE 70 ~ 160 110 ~ 250

Page 54: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

2

Transistor 2SC829

PC — Ta IC — VCE IC — VBE

IB — VBE VCE(sat) — IC hFE — IC

fT — IE Zrb — IE Cre — VCE

0 16040 12080 14020 100600

500

400

300

200

100

450

350

250

150

50

Ambient temperature Ta (˚C)

Col

lect

or p

ower

dis

sipa

tion

PC

( mW

)

0 186 120

12

10

8

6

4

2

Ta=25˚C

IB=100µA

80µA

60µA

40µA

20µA

Collector to emitter voltage VCE (V)

Col

lect

or c

urre

nt

I C

( mA

)

0 2.01.60.4 1.20.80

60

50

40

30

20

10

VCE=10V

Ta=75˚C –25˚C

25˚C

Base to emitter voltage VBE (V)

Col

lect

or c

urre

nt

I C

( mA

)

0 1.80.6 1.20

120

100

80

60

40

20

VCE=10VTa=25˚C

Base to emitter voltage VBE (V)

Bas

e cu

rren

t I B

( µ

A)

0.1 1 10 1000.3 3 300.01

0.03

0.1

0.3

1

3

10

30

100IB/IB=10

Ta=75˚C25˚C

–25˚C

Collector current IC (mA)

Col

lect

or to

em

itter

sat

urat

ion

volta

ge

VC

E(s

at)

( V)

0.1 1 10 1000.3 3 300

300

250

200

150

100

50

VCE=10V

Ta=75˚C

25˚C

–25˚C

Collector current IC (mA)

For

war

d cu

rren

t tra

nsfe

r ra

tio

h FE

– 0.1 –1 –10 –100– 0.3 –3 –300

600

500

400

300

200

100

Ta=25˚C

VCB=10V

6V

Emitter current IE (mA)

Tra

nsiti

on fr

eque

ncy

fT

( MH

z)

– 0.1 – 0.3 –1 –3 –100

80

60

20

50

70

40

10

30

f=2MHzTa=25˚C

VCB=6V

10V

Emitter current IE (mA)

Rev

erse

tran

sfer

impe

danc

e Z

rb

( Ω)

0.1 1 10 1000.3 3 300

2.4

2.0

1.6

1.2

0.8

0.4

IC=1mAf=10.7MHzTa=25˚C

Collector to emitter voltage VCE (V)

Com

mon

em

itter

reve

rse

trans

fer c

apac

itanc

e C

re

( pF)

Page 55: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

3

Transistor 2SC829

Cob — VCB bie — gie bre — gre

bfe — gfe boe — goe

1 3 10 30 1000

1.6

1.2

0.4

1.0

1.4

0.8

0.2

0.6

IE=–1mAf=1MHzTa=25˚C

Collector to base voltage VCB (V)

Col

lect

or o

utpu

t cap

acita

nce

Cob

( p

F)

0 20164 1280

12

10

8

6

4

2

yie=gie+jbieVCE=10V

f=0.45MHz

–1mA–2mA–4mA–7mA

58

25

10.7

100

IE=– 0.4mA

Input conductance gie (mS)

Inpu

t sus

cept

ance

b i

e (

mS

)

– 0.5 0– 0.1– 0.4 – 0.2– 0.3–3.0

0

– 0.5

–1.0

–1.5

–2.0

–2.5

yre=gre+jbreVCE=10V

f=0.45MHz

IE=–7mA

–2mA

–4mA

–1mA– 0.4mA

25

58

100

10.7

Reverse transfer conductance gre (mS)

Rev

erse

tran

sfer

sus

cept

ance

b r

e (

mS

)

0 1008020 6040–120

0

–20

–40

–60

–80

–100

yfe=gfe+jbfeVCE=10V

IE=–7mA

–4mA–2mA

– 0.

1mA

–0.4mA

–1mA

0.45 0.4510.7

10.7

f=10.7MHz25

25

2558100

100

100

100

58

58

58

Forward transfer conductance gfe (mS)

For

war

d tr

ansf

er s

usce

ptan

ce

b fe

(m

S)

0 1.00.80.2 0.60.40

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

yoe=goe+jboeVCE=10V

f=0.45MHz

IE=– 0.1mA

–7mA

–4mA–2mA

–1mA

– 0.4mA

58

10.7

25

100

Output conductance goe (mS)

Out

put s

usce

ptan

ce

b oe

(m

S)

Page 56: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

LAMPIRAN II

GAMBAR

SPEKTRUM SINYAL OUTPUT MIXER

Page 57: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 1 Sinyal Informasi

Gambar 2 Sinyal pembawa (carrier signal)

Page 58: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 3 Spektrum output mixer

Gambar 4 Spektrum sinyal informasi

Page 59: PERBANDINGAN UNJUK KERJA MIXER

Gambar 5 Spektrum Sinyal Pembawa

Gambar 6 Saat catu mixer “off”