Mari Berilmu, Mari Beramal: Desain Sistem PLC 1 Arah

Wah ane baru pertama kali belajar PLC untuk mata kuliah kapita selekta udah dikasih tugas aja.
Ni bro tugas PLC ane bersama tim ane, semoga bermanfaat:

Power Line Communication (PLC) atau komunikasi melalui kabel listrik, juga dikenal sebagai Power Line Digital Subscriber Line (PDSL), mains communication, Power Line Telecom (PLT), Power Line Networking (PLN), atau Broadband over Power Lines (BPL) adalah sistem untuk membawa data pada konduktor yang juga digunakan untuk transmisi tenaga listrik. Sehingga jaringan listrik selain berfungsi sebagai sumber listrik juga menjadi media penghantar komunikasi.

Daya listrik ditransmisikan melalui jalur transmisi tegangan tinggi, yang didistribusikan melalui tegangan menengah, dan digunakan di dalam gedung pada tegangan rendah. PLC dapat diterapkan pada setiap tahap. Kebanyakan teknologi PLC membatasi diri untuk satu set kabel (misalnya, kabel tempat), tetapi beberapa dapat silang antara dua tingkat (misalnya, baik jaringan distribusi dan kabel tempat).Biasanya trafo mencegah menyebarkan sinyal yang memungkinkan beberapa teknologi PLC dijembatani untuk membentuk jaringan yang sangat besar.

Bagian utama sistem komunikasi menggunakan PLC adalah sebagai berikut :

1. Bagian pemancar (transmitter).

Sinyal informasi berupa sinyal analog maupun digital ditumpangkan ke sinyal pembawa melalui teknik modulasi sehingga dihasilkan sinyal pembawa termodulasi (sinyal lolos pita), kemudian diperkuat untuk dipancarkan melalui media transmisi saluran distribusi daya.

2. Rangkaian gandengan (line coupling)

Rangkaian gandengan terdiri atas kapasitor gandengan yang berfungsi untuk mengisolasi peralatan komunikasi dari tegangan jala-jala listrik. Fungsi ini dipenuhi dengan memberikan impedansi rendah ke frekuensi pembawa dan memberikan impedansi tinggi pada frekuensi jala-jala listrik. Rangkaian yang kedua berupa penala jalur yang berfungsi mengkompensasi reaktan kapasitif dan sebagai penyesuaian impedansi antara saluran daya atau jala-jala listrik dengan peralatan komunikasi.

3. Media transmisi

Berupa kabel saluran transmisi daya atau jala-jala listrik yang digunakan sebagai antena pada sistem komunikasi melalui saluran distribusi daya.

4. Bagian penerima (receiver)

Melakukan penguraian atau pendemodulasian sinyal pembawa termodulasi yang diterima dimana teknik yang digunakan sama dengan di pemancar serta melakukan sinkronisasi antara pemancar dan penerima dengan jalan pemulihan sinyal pembawa yang diterima sehingga diperoleh kembali sinyal informasi yang dikirimkan. Dalam distribusi daya yang perlu diperhatikan adalah bagaimana menyalurkan energi listrik dengan rugirugi sekecil mungkin, sedangkan dalam sistem komunikasi yang perlu diperhatikan adalah bagaimana informasi yang dikirim dapat diterima dengan kualitas yang baik.

KONSEP DASAR

Suara dihasilkan oleh getaran suatu benda. Selama bergetar, perbedaan tekanan terjadi di udara sekitarnya. Pola osilasi yang terjadi dinamakan sebagai “GELOMBANG”. Gelombang mempunyai pola sama yang berulang pada interval tertentu, yang disebut sebagai “PERIODE”.

FREKUENSI

- Banyaknya periode

- Banyaknya periode dalam 1 detik

- Satuan : Hertz (Hz) atau cycles per second (cps)

- Panjang gelombang suara (wavelength) dirumuskan = c/f

Dimana c = kecepatan rambat bunyi

Dimana f = frekuensi

Berdasarkan frekuensi, suara dibagi menjadi:

Infrasound 0Hz – 20 Hz

Pendengaran manusia 20Hz – 20 KHz

Ultrasound 20KHz – 1 GHz

Hypersound 1GHz – 10 THz

Manusia membuat suara dengan frekuensi : 50Hz – 10KHz.

Sinyal suara musik memiliki frekuensi : 20Hz – 20Khz.

Frekuensi suara 300 Hz – 3800 Hz

Frekuensi suara manusia memang standarnya sekitar 300 Hz (suara normal, biasanya setelah digabungkan dengan microphone). Suara adalah fenomena fisik yang dihasilkan oleh getaran benda atau getaran suatu benda yang berupa sinyal analog dengan amplitudo yang berubah secara kontinyu terhadap waktu. Suara berhubungan erat dengan rasa “mendengar”. Suara/bunyi biasanya merambat melalui udara. Suara/bunyi tidak bisa merambat melalui ruang hampa.

VCO / Voltage Controller Oscilator

Osilator terkendali tegangan (Voltage Controlled Oscillator – VCO) merupakan rangkaian pembangkit frekuensi dimana frekuensi keluarannya dapat diatur oleh tegangan masukan. VCO dapat digunakan untuk membangkitkan gelombang radio yang termodulasi frekuensi (FM). Rangkaian dasar VCO yang menggunakan osilator masukan-tertala (tuned-input oscillator) diperlihatkan pada Gambar:

Voltage Controlled Oscillator / VCO digunakan sebagai modulator FM, karena merupakan osilator yang frekuensinya dapat diubah/dimodulasi oleh suatu tegangan masukan. Dalam perancangan ini modulator frekuensi yang digunakan adalah IC LM566C yang merupakan rangkaian terintegrasi dari VCO, seperti diperlihatkan pada Gambar:

Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi.

Demodulasi adalah proses suatu sinyal modulasi yang dibentuk kembali seperti aslinya dari suatu gelombang pembawa (carrier wave) yang termodulasi oleh rangkaian

Filter sirkuit dibutuhkan untuk meredam noise 50 Hz dan setiap frekuensi yang bukan bagian dari audio yang ditransmisikan.

Blok Diagram PLC

Design overview:

Modulation circuit:

Keterangan circuit modulasi:

- VCO yang digunakan untuk tujuan modulasi adalah LM565.

Rt = Timing Resistance on pin 8.

Ct = Timing Capacitance on 9.

Vcc = Power Supply Voltage.

Vc = The control voltage on Pin 7.

Demodulation circuit:

Keterangan demodulasi:

LM565 digunakan untuk mengimplementasikan VCO / Voltage Controller Ossilator
Sinyal input digabungkan ke dalam rangkaian melalui ke pin kedua
Sebuah jaringan yang lebih rumit dari komponen pada output untuk
tujuan pengurangan kebisingan.
Potensiometer digunakan untuk mencocokkan frekuensi pembawa arus
frekuensi.