studi performansi tata letak konvesional dan teknologi - USU-IR

Desain Repeater Saluran Telepon Kapasitas Satu Saluran
Suherman dan Hasdari Helmi
Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik USU
Abstrak: Pada jaringan telepon, sering terdapat parameter ideal yang tidak terpenuhi, sehingga menyebabkan
beberapa kekurangan pada kualitas suara telepon. Efek gangguan yang menyebabkan turunnya kualitas suara
telepon diantaranya adalah suara yang lemah. Suara lemah disebabkan redaman pada jaringan yang terlalu
besar, terutama karena panjang jaringan kabel yang melebihi standar yang diperbolehkan. Efek suara lemah ini
pada umumnya tidak dapat di atasi, kecuali dengan mengganti kabel telepon dengan diameter inti yang lebih
besar. Tentunya hal ini akan sangat mahal. Solusinya adalah dengan memakai repeater untuk saluran telepon.
Tulisan ini akan memaparkan desain repeater saluran telepon kapasitas 1 saluran.
Kata kunci: Repeater, telepon, rangkaian.
Abstract: There are several factors affect the voice quality in telephone network. They make the voice
degradation under acceptable level. One of them is the voice signal has too much losses. It makes telephone
conversation is uncomforted. It becomes worst when the cable is longer. The voice signal cannot be improved
but replacing the cable with the larger diameter. Off course it pays more money and too expensive. Than, a
repeater is a cheaper way to resolve the problem. This paper explain how to develop a telephone repeater for
single line.
1.
Pendahuluan
Telepon secara konvensional adalah untuk
alat komunikasi suara, namun demikian telah banyak
telepon yang difungsikan untuk komunikasi data.
Pada dasarnya pesawat telepon terdiri dari alat
pengirim suara (mikropon) dan alat penerima suara
(speaker). Pesawat ini dihubungkan dengan sentral
telepon menggunakan sepasang kabel tembaga yang
dikenal sebagai saluran dua kawat. Untuk
mengaktifkannya, pesawat telepon dicatu tegangan
oleh sentral telepon. Tegangan telepon dicatu dari
sentral sebesar 48V. Tegangan ini dipilih agar cukup
untuk mencatu pesawat telepon sampai beberapa
kilometer, sehingga rugi-rugi tegangan pada saluran
dua kawat tidak mempengaruhi kerja pesawat
telepon. Tegangan 48V mudah dihasilkan dari
baterai (4x12V) yang digunakan sebagai catu daya
back up di sentral.
Di beberapa tempat tegangan yang
digunakan bervariasi dalam range 36V sampai 60V.
Sedangkan pada perangkat PABX ada yang
menggunakan tegangan 24 volt. Dari sentral telepon,
tegangan melalui 2000 sampai 4000 ohm (tidak
termasuk tahanan pesawat telepon). Tahanan
minimal pesawat telepon pada kondisi on hook (tidak
aktif) adalah 30.000 ohm, sedangkan pada kondisi off
hook (aktif) maksimal 600 Ohm. Sedangkan arus
yang mengalir pada saat off hook berkisar 20-50 mA.
Sinyal suara dari pesawat telepon dibatasi antara
frekuensi 400 Hz sampai 3400 Hz. Pembatasan
frekuensi rendah disebabkan adanya penggunaan
komponen transformator dan kapasitor dalam
rangkaian, juga menghindari harmonisa frekuensi
tegangan listrik 60 Hz. Sedangkan pembatasan
28
frekuensi tingginya atas pertimbangan noise serta
bandwidth pada sisi transmisinya.
2.
Peredaman Sinyal Telepon
Peredaman
sinyal
telepon
terjadi
dipengaruhi oleh impedansi saluran telepon. Efek
karakteristik saluran transmisi berupa faktor
induktansi dan kapasitansi yang tersebar (lumped) di
sepanjang saluran, tidak begitu berpengaruh untuk
frekuensi audio. Namun resistansi bahan kabel akan
menyebabkan rugi-rugi tegangan. Rugi-rugi ini akan
bertambah dengan semakin bertambahnya panjang
kabel, sehingga sinyal 48V yang dicatu sentral akan
mengalami peredaman. Beberapa pesawat telepon
standar memiliki sensitivitas tinggi, sehingga
penurunan level tegangan saluran telepon tidak
menyebabkan masalah yang berarti. Namun
kebanyakan pesawat telepon juga memberikan
redaman yang signifikan, sehingga kebanyakan
pesawat telepon akan tidak berfungsi dengan baik
jika redaman saluran terlalu besar.
Solusi utama mengurangi redaman kabel
adalah dengan menggganti kabel transmisi dengan
kabel yang berdiameter lebih besar. Ini disebabkan
diameter penampang konduktor yang lebih besar
menyebabkan tahanan yang lebih kecil. PT Telkom
selaku penyedia jasa telepon publik (Public Service
Telephone Network), menggunakan diameter inti
kabel sebesar 0,8, 0,6, dan 0,4 mm. Penggunaannya
disesuaikan dengan spesifikasi transmisi jaringan
kabel. Contoh, untuk penggunaan sentral di wilayah
Sumatera, PT Telkom menetapkan spesifikasi
transmisi tahanan kabel sebesar 1.050 ohm. Hal ini
menyebabkan kabel dengan tahanan 100 ohm/km
hanya mampu melayani pelanggan 10,5 km.
Desain Repeater Saluran Telepon Kapasitas 1 Saluran
ini
menyebabkan
operator
Keterbatasan
telekomunikasi harus membagi daerah layanan
menjadi daerah Multi Exchange Area (MEA) atau
untuk
menggunakan
perangkat
konsentrator
melayani daerah dengan jarak lebih dari 10,5 km.
Secara ekonomi tentunya hal ini akan sangat
tidak ekonomis. Penambahan sentral membutuhkan
investasi lebih kurang sama dengan sentral utama.
Penggunaan repeater akan sangat jauh mengurangi
biaya yang diperlukan. Sebuah repeater untuk
saluran tunggal dapat didesain dengan harga kurang
dari Rp100.000,-. Untuk melayani 100 pelanggan
hanya dibutuhkan dana tak lebih dari 10 juta rupiah.
Harga ini sangat jauh lebih murah dibandingkan
harus membangun sebuah sentral atau konsentrator.
Repeater atau penguat diperlukan untuk
memperkuat suara pada saluran telepon serta
mengulang sinyal-sinyal signaling telepon. Suara
diperkuat dalam dua arah, yakni dari telepon ke
sentral dan dari sentral ke telepon. Sinyal signaling
yang diperkuat antara lain sinyal dering, sinyal ring
back tone, serta tegangan catuan.
Repeater dapat direalisasikan dalam jumlah
kapasitas besar maupun kapasitas tunggal. Pemilihan
komponen penguat disesuaikan dengan kebutuhan
penguatan, sedangkan pemilihan frekuensi signaling
harus disesuaikan dengan frekuensi standar yang
digunakan.
3.
Metodologi
Untuk memberikan solusi yang tepat untuk
mengatasi masalah redaman, parameter yang
digunakan harus bersesuaian dengan parameter
utama saluran telepon. Parameter tersebut antara lain
tegangan, arus, nada dering, dan ring back tone.
Untuk nada suara dan DTMF dilakukan penguatan
menggunakan amplifier, sedangkan tegangan, nada
dering, dan ring back tone harus dilakukan
perulangan dengan rangkaian pembangkit tersendiri.
Desain juga diusahakan menggunakan
sumberdaya
yang
rendah,
karena
pada
implementasinya nanti, rangkaian akan ditempatkan
pada tempat dengan sumber listrik yang terbatas,
dapat berupa listrik ataupun catuan jala-jala listrik
PLN.
Nilai penguatan sinyal harus dapat ditala
secara variabel agar dapat disesuaikan dengan level
sinyal yang dibutuhkan pelanggan. Penguatan yang
berlebihan akan menyebabkan suara overloading
pada pesawat telepon pelanggan. Hal ini akan
memperparah keadaan yang akan di atasi.
4.
Pembahasan dan Hasil Rancangan
Gambar 1 menunjukkan blok rangkaian
repeater yang direncanakan. Repeater terdiri atas
komponen hybrid, amplifier, ring detector, ringing
back tone detector, line voltage, ring generator, dan
ringing back tone generator, ditambah beberapa rele.
Adapun prinsip kerja rangkaian adalah sebagai
berikut:
LV
RBT G
RBT D
OH
Relay
TELKOM
H
H
RG
Relay
RD
HD
OH
Relay
RG
Relay
H
Amp
RD
RBT D
: Hibrid
: Amplifier
: Ringing Detector
: Ringing Back Tone Detector
RG
LV
RG
RBT G
HD
: Line Voltage
: Ringing Generator
: Ringing Back Tone Generator
: Hook Detector
Gambar 1. Blok Rangkaian
Saat Menerima Panggilan
Saat menerima panggilan, nada dering yang
dikirimkan sentral ke telepon, dideteksi oleh ringing
detector RD, menyebabkan line telepon di-switch ke
ring generator RG, sehingga telepon berdering. Saat
telepon diangkat, hook detector HD aktif dan saluran
telepon terhubung ke hibrid H, yang memiliki
impedansi rendah. Hal ini menyebabkan sentral
mendeteksi bahwa telepon telah diangkat dan sinyal
dering kemudian dihentikan. Telepon terhubung
29
Jurnal Sistem Teknik Industri Volume 6 No. 2 April 2005
Rangkaian Hibrid
Rangkaian hibrid adalah rangkaian yang
digunakan untuk memisahkan sinyal kirim dan sinyal
terima, maupun sebaliknya. Pada telepon, sinyal
kirim dan sinyal terima menggunakan kabel yang
sama (dua kabel), untuk dapat diperkuat, maka sinyal
kirim dan terima harus dipisahkan (masing-masing
dua kabel). Rangkaian hibrid sering disebut juga
rangkaian konversi 2 wire to 4 wire (2W/4W).
Trafo banyak digunakan sebagai pembentuk
rangkaian hibrid. Rangkaian hibrid yang baik
memiliki sekitar redaman 3,5dB dan memiliki isolasi
antara sinyal kirim dan terima sekitar 30dB. Gambar
2. menunjukkan contoh rangkaian hibrid yang
sederhana.
Gambar 2. Rangkaian Hibrid
30
1K2
1K2
Ke
Saluran
Ke
Amp
1K2
Saat Melakukan Panggilan
Pada saat memanggil, telepon diangkat
menyebabkan
hook
detector
aktif
dan
menghubungkan saluran telepon ke hibrid. Suara
tone pada telepon diterima dari catuan 48 volt line
voltage LV. Nomor yang di-dial akan diteruskan
melalui hibrid dan amplifier pengirim ke sentral.
Saat menerima ringing back tone, ringing back tone
mendeteksinya dan menyebabkan ringing back tone
generator RGT G membangkitkan sinyal ring back
tone dan mengirimnya ke telepon, penelepon akan
mendengar ringing back tone. Saat telepon yang
dipanggil telah diangkat, sentral akan menghentikan
ringing back tone, maka kedua telepon terhubung.
Jalannya suara persis sama dengan saat menerima
panggilan.
Proses di atas melibatkan semua rangkaian
pada blok rangkaian. Catu daya untuk mensuplai
rangkaian tidak ditunjukkan pada blok rangkaian.
Sinyal kirim dan terima dalam dua kawat di
sisi kiri yang berasal dari pesawat telepon dipisahkan
dengan menggunakan trafo. Polaritas gulungan yang
berbeda menyebabkan sinyal kirim dan terima dapat
dipisahkan. Impedansi ZB adalah impedansi balans,
yang besarnya sama dengan impedansi input saluran
kirim dan terima.
1K2
dengan pemanggil.
Suara pemanggil akan memasuki hibrid dan
diperkuat oleh amplifier penerima Amp Rx. Suara
diteruskan ke rangkaian hibrid menuju telepon.
Suara dari telepon dikirimkan melalui hibrid dan
diperkuat oleh amplifier pengirim Amp Tx. Suara
kemudian diteruskan melalui hibrid menuju sentral
telepon.
Saat pembicaraa berakhir, hook detector
kembali mati dan menyebabkan saluran telepon
terputus dari hibrid.
Dari
Amp
Gambar 3. Rangkaian hibrid yang digunakan.
Saluran telepon memiliki impedansi tipikal
600 Ohm. Sehingga agar diperoleh kondisi di atas,
maka impedansi hibrid menggunakan resistansi 600
ohm. Hal ini direalisasikan dengan menggunakan
dua buah resistor 1K2 paralel. Impedansi input ke
penguat diparalelkan dengan resistansi yang sama,
sehingga diperoleh kondisi mendekati nilai
impedansi beban 600 ohm. Sedangkan impedansi
dari output penguat diharapkan sekitar 600 ohm.
Gambar 3. menunjukkan rangkaian hibrid yang
digunakan pada repeater.
Rangkaian Amplifier
Rangkaian amplifier menggunakan tiga
tingkat
penguatan.
Penguatan
tingkat
1
menggunakan penguat OpAmp, tingkat 2
menggunakan penguat BJT Common Emitter yang
di-swamp, dan tingkat akhir menggunakan pasangan
darlington BJT.
Penguat operasional menggunakan OpAmp
741 dengan konfigurasi non-inverting amplifier catu
daya tunggal. Tujuannya untuk memperoleh
penguatan yang mudah diatur dengan impedansi
input yang cukup tinggi, sehingga impedansi input
parallel 600 ohm tidak terlalu terpengaruh.
Penguatan OpAmp diatur dengan menggunakan
resistor variable sehingga pelanggan mudah
menyesuaikan penguatan suara. Rangkaiannya
ditunjukkan pada gambar 4. Nilai penguatan
diperoleh dari rumus non-inverting amplifier:
Rf
(1)
Av =1 +
Rin
Karena Rin = 10 K dan Rf resistor variable 0-100K,
maka penguatan yang diperoleh 1 – 11 kali.
Desain Repeater Saluran Telepon Kapasitas 1 Saluran
12 V
Rin
10 K
Rf
100K
100K
0,1uF
741
100K
Gambar 4. Rangkaian non-inverting
amplifier dengan catu daya tunggal.
Gambar 5. merupakan penguat tingkat 2 yang
menggunakan transistor BJT dengan bias pembagi
tegangan, konfigurasi common emitter yang diswamping dengan resistor 4K7 dan dikopling
langsung ke penguat tingkat 3 pasangan darlington.
Dengan pendekatan ideal, diperoleh
tegangan basis transistor penguat common emitter
swamp berkisar:
Vb =
10
x 12V
10 + 47
Karena Av1 bernilai 1–11, maka total
penguatan audio amplifier adalah dari 10 sampai:
Av = Av1 x Av2 x Av3
Vb ≈ 2 Volt
12V
Vdd
2x47K
Vdd
47K
1K2
9013
100nF
= 11 x 10 x 1
= 110 kali
Dalam decibel:
Av (dB) = 20.Log Av
= 20.Log110
≈ 40 dB
(5)
(6)
C
4K7
10K
4K7
9013
10uF
9013
Hibrid
Gambar 5. Rangkaian Penguat BJT
Dan arus Ic diperoleh:
Ic ≈ Ie =
Ic =
Dari teori penguat common emitter dengan resistor
swamp, diperoleh penguatan tegangan:
Rc
(4)
Av =
Re
23,5
Av =
2,35
Av = 10 kali
Penguat tingkat 3 menggunakan penguat darlington
dalam konfigurasi common collector. Seperti
diketahui, common collector lebih bersifat sebagai
penyangga yang memberikan impedansi input tinggi
dan penguatan mendekati 1.
Karena beban penguat adalah trafo audio
yang memberikan impedansi rendah (impedansi
hibrid 600 ohm), maka pasangan darlington
digunakan sebagai penguat penyangga (buffer
amplifier) yang memberikan impedansi beban yang
tinggi bagi penguat tingkat 2.
( 2 − 0,7 ) Volt
4,7 K
Vb − 0,7 (2)
Re
Ic = 0,27 mA
Resistansi collector Rc adalah hasil paralel 2
resistansi 47K dengan impedansi input pasangan
darlington. Tetapi karena impedansi input pasangan
darlington terlalu besar (dalam orde MΩ), maka:
Rc = 47 K // 47 K // Zin darlington (3)
Rc = 47 K // 47 K
Rc = 23,5 K
Akibat adanya resistor swamp emitter, maka
resistansi emitter adalah:
Re = 4,7 K // 4,7 K
Re = 2,35 K
Penguatan 0 sampai 100 kali identik dengan
penguatan 20-40 dB. Jika rangkaian hibrid memiliki
redaman minimal 3,5 dB, maka sinyal telepon akan
mengalami redaman 7 dB pada rangkaian (rangkaian
repeater menggunakan 2 buah hybrid). Maka
rangkaian repeater dapat memperkuat sekitar 1333dB. Penguatan 13-33 dB sangat cukup untuk
memperbaiki kualitas suara telepon.
Selain sebagai buffer amplifier, pasangan
darlington juga memberikan nilai impedansi output
berkisar 600 ohm, agar kondisi rangkaian hibrid
sesuai. Nilai impedansi output pasangan darlington
diperoleh dari:
Zout = β .re' (7)
di mana:
25mV (8)
re' =
IeQ3
IeQ3 adalah arus yang mengalir pada kaki emitter
transistor terakhir dan mengalir ke rangkaian hybrid
600 ohm. IeQ3 diperoleh dari:
IeQ 3 =
VbQ 2 − 2 x 0,7
Zhibrid
(9)
VbQ2 adalah tegangan pada basis transistor
pasangan darlington pertama, diperoleh dari
pendekatan:
31
Jurnal Sistem Teknik Industri Volume 6 No. 2 April 2005
VbQ 2 = 12V − 0,27mAx23,5K
maka rele akan menghubungkan saluran telepon ke
ring generator, sehingga telepon berdering. Gambar
7. menunjukkan rangkaian ring generator dan rele.
= 5,65 Volt
Sehingga IeQ3 = 7mA dan re’ = 3,5 Ohm. Dengan
nilai β = 166 maka diperoleh impedansi output
sebesar:
C 55V
Ke Line Voltage Generator
4x1N4001
470 470 470
Zout = 166.3,5
= 581Ω
Ringing Generator
Dari RG Relay
Ke Line Voltage
48V
Ke
Hibrid
Impedansi mendekati 600 ohm, keadaan ini cukup
baik untuk kondisi rangkaian hybrid yang sesuai.
Ke Telepon
10uF/100V
RG relay
Ke Hook Detector
Gambar 7. Rangkaian Ringing Generator
dan Rele
4.5 Rangkaian Ringing Detector
Rangkaian ringing detector pada gambar 6.
digunakan untuk mendeteksi nada dering yang
dikirimkan oleh sentral telepon. Pada rangkaian di
bawah, kapasitor 1 uF berfungsi untuk mencegah
tegangan 48V masuk ke rangkaian. Saat nada dering
dikirimkan oleh sentral telepon, tegangan AC akan
disearahkan oleh dioda jembatan dan mengalir
melalui optocoupler 4N25.
5V
1uF 250V
Ke
Saluran
Telepon
4 x 1N4001
10 K
4N25
1K
Ke RG
Relay
Driver
Gambar 6. Rangkaian Ringing Detector
Pada saat tiada dering, tegangan output 5V, tetapi
saat arus mengalir ke optocoupler 4N25, arus akan
mengalir dan tegangan output akan jatuh mendekati
0 volt.
4.6 Rangkaian Ringing Generator
Sinyal dering diperoleh langsung dari
output transformator catu daya dengan tegangan AC
55 V. Tegangan ini cukup tinggi untuk
membunyikan ringer pada telepon. Arus dibatasi
dengan men-serikan 3 resistor 470 ohm. Kemudian
dihubungkan kedua kaki rele ring generator (RG
Relay).
4.7 Rangkaian Ringing Back Tone Detector
Sinyal ringing back tone dikirimkan oleh
sentral sebagai tanda telepon yang dihubungi telah
berdering. Sinyal ini adalah kombinasi sinyal
berfrekuensi 440 Hz dan 480 Hz, namun telkom
sebagai penyelenggara jasa PSTN menggunakan
sinyal tunggal 425Hz.
Untuk memindahkan sinyal ini, diperlukan
rangkaian
yang
dapat
mendeteksi
dan
membangkitkan kembali. Untuk mendeteksi sinyal
425 Hz digunakan IC LM567. IC ini mampu
mendeteksi sinyal input pada kaki 3 dan memberikan
output rendah pada kaki 8 jika sinyal terdeteksi.
Rangkaian ditunjukkan pada gambar 8.
0,02uF
5V
LM567
10K
1
8
2
7
3
6
4
5
5nF
0,01uF
input
5V
R1 10 K
C1
3,3uF
0,01uF
Gambar 8. Rangkaian Ringing Back Tone Detector
Pada rele ini terhubung juga input dari RG
relay (ring detector), saluran ke telepon, saluran ke
rangkaian hibrid, tegangan dari line voltage dan
rangkaian hook detector.
Nilai frekuensi yang dapat dideteksi ditentukan oleh
nilai R dan C. Untuk dapat mendeteksi frekuensi 425
Hz, nilai R1 dan C1 menggunakan:
1
(10)
fin =
1,1xR1.C1
Pada kondisi normal, telepon tidak dipakai
atau sedang bicara, saluran telepon dihubungkan ke
rangkaian hibrid dan line voltage. Line voltage dan
rangkaian hibrid dipisahkan oleh sebuah kapasitor
polar agar arus dari line voltage tidak masuk ke
rangkaian hibrid. Saat sentral mengirimkan dering,
4.8 Rangkaian Ringing Back Tone Generator
Rangkaian ringing back tone generator
digunakan untuk membangkitkan sinyal berfrekuensi
425 Hz untuk dikirim ke telepon. Gambar 9.
menunjukkan rangkaian ringing back tone generator
dengan menggunakan IC multivibrator LM555.
32
Desain Repeater Saluran Telepon Kapasitas 1 Saluran
5V
Dari Ring
Detector
Ra
120K
4
8
7
LM555
1N4148
1uF
3
6
2 1
Rb
560K
Ke Telepon
5
C
10 uF
0,01nF
Gambar 9. Rangkaian Ringing Back Tone Generator
Frekuensi diatur sebesar 425Hz yang
diperoleh dari:
fin =
1,44
(11)
( Ra + 2.Rb).C
Sinyal ring back tone dikendalikan oleh
output rangkaian ring back tone detector dengan
kondisi 2 detik on dan 4 detik off.
Namun perlu dicatat bahwa, sinyal ringing
back tone 425 Hz juga diperkuat oleh amplifier,
sehingga penggunaan rangkaian RBT detector dan
RBT Generator adalah opsional, pemasangannya
menggunakan switch manual. Rangkaian ringing
back tone digunakan jika sinyal terlalu kecil.
4.9 Rangkaian Hook Detector
Rangkaian pada gambar 10. digunakan
untuk mendeteksi diangkat atau tidaknya gagang
telepon, baik saat menerima panggilan maupun saat
akan memanggil.
Pada saat telepon tidak diangkat, arus tidak
mengalir dari sumber tegangan 48V. Alur melalui
telepon terblok akibat hook switch terbuka,
sedangkan alur melalui hibrid diblok kapasitor 10
uF. Transistor rangkaian hook detector dibias dioda
1N4148 seri, menghasilkan tegangan basis 1,4V.
Tegangan ini cukup besar untuk membias transistor,
sehingga transistor aktif dan siap mengalirkan arus
kolektor.
Pada saat telepon diangkat, selain
mengaktifkan telepon, tegangan 48V juga mencatu
kolektor transistor, sehingga transistor yang telah
dibias, akan menarik arus dari tegangan 48V dan
mengaktifkan IC optocoupler 4N25.
Output hook detector dari kaki 5
optocoupler akan bertegangan 5V saat telepon tidak
diangkat, dan akan bertegangan 0V saat telepon
diangkat. Keluaran hook detector ini akan
menggerakkan rele OH.
4.10 Relay Driver
Relay
driver
digunakan
untuk
menggerakkan rele. Pada rangkaian repeater
digunakan 2 buah rele 8 pin 12 volt. Driver
menggunakan sebuah transistor yang berfungsi
sebagai switch yang dipicu oleh level logika 0 (0
volt).
Pada saat input driver bertegangan 0 volt,
inverter akan menghasilkan output 5 volt dan akan
membias transistor. Hal ini menyebabkan arus
kolektor mengalir dan mengaktifkan rele. Gambar
11. menunjukkan rangkaian driver rele.
12 V
1N4001
10 K
9013
Gambar 11. Rangkaian Driver Rele
4.11 Line Voltage Generator
Rangkaian
pada
gambar
12.
membangkitkan tegangan 48V untuk mencatu
tegangan ke telepon. Rangkaian terdiri dari regulator
transistor.
Q1
BD139
Q2
9013
10K
AC 55V
48V
1000uF
10K
10K
47K
RG relay
4x1N4001
100nF
48 V
Ke
Hibrid
Ke Telepon
10uF/100V
5V
5V
4N25
2
4
Q4
BD139
2x1N4148
100nF
10uF
4K7
10K
Gambar 12. Line Voltage Generator
10K
5
100K
1
Q3
BD139
100
k
Driver
OH Relay
Rangkaian
Hook Detector
10K
Transistor Q1 dan Q2 dalam susunan
konfigurasi darlington memiliki impedansi input
tinggi. Q2 digunakan untuk umpan balik
menstabilkan tegangan keluaran. Arus untuk
mencatu beban diperoleh dari arus kolektor Q1 dan
Q3. Kapasitor 100nF digunakan untuk mentanahkan
tegangan ripple.
Gambar 10. Rangkaian Hook Detector
33
Jurnal Sistem Teknik Industri Volume 6 No. 2 April 2005
Rangkaian pada gambar 14 memiliki jembatan dioda
yang terpisah karena mengambil tegangan AC yang
berbeda, selain itu menjamin ketersediaan arus yang
cukup tinggi. Tranfo daya yang dibutuhkan adalah
trafo center tap yang memiliki output tegangan 6 dan
12 volt untuk catu daya, serta 55 volt untuk line
voltage dan ringing generator.
4.12 Kopling Audio
48V
12V
10uF/
Ke Telepon
100V
Ke 10K
Hibrid
10uF
OT600
10K
Gambar 13. Rangkaian Kopling Audio
5. Penutup
Kopling audio menghubungkan sinyal
output hibrid ke saluran telepon. Kopling ini
digunakan agar rangkaian hook detector tidak
membebani rangkaian hibrid.
4.13 Catu Daya
Catu yang dibutuhkan untuk mengaktifkan
rangkaian adalah tegangan 5V dan 12V
menggunakan IC regulator 7805 dan 7812.
+12V
7812
0 ,3 3 u F
0 ,1 u F
12 V A C
4x1N 4001
7805
+5V
0 ,3 3 u F
0 ,1 u F
6 V AC
Rangkaian-rangkaian di atas disusun
berdasarkan blok diagram membentuk rangkaian
lengkap seperti yang ditunjukkan oleh gambar 15.
Komponen yang dibutuhkan terdapat pada tabel 1.
Rancangan repeater telepon berkapasitas 1
saluran hanya dapat melayani kebutuhan tunggal.
Untuk kebutuhan perbaikan jaringan, akan lebih baik
jika didesain dalam kapasitas yang lebih besar.
Untuk mencegah penguatan suara yang
tidak seimbang, penguatan antara amplifier terima
dan amplifier kirim harus diterima sesuai kebutuhan.
Agar signaling sesuai dengan aslinya, perlu
disesuaikan level tegangan yang dibutuhkan.
Perbaikan lebih lanjut, meliputi penggunaan
komponen yang lebih presisi serta rangkaian yang
lebih akurat.
4 x1N 4001
Gambar 14. Rangkaian Catu Daya
Gambar 15. Rangkaian Lengkap
34
Desain Repeater Saluran Telepon Kapasitas 1 Saluran
Tabel 1. Daftar komponen
OpAmp LM741
Transistor BD139
Transistor 9013
Opto Coupler 4N25
PLL LM567
Logik Not Gate
Timer LM555
Dioda 1N4148
Dioda 1N4001
IC Regulator 7812
IC Regulator 7805
Relay 12V
Trafo audio
1
4
8
2
1
2
1
3
18
1
1
2
1
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
Trafo Daya
Trafo OT600/OT200
Resistor 1K2
Resistor 47K
Resistor 10K
Resistor 4K7
Resistor 100K
Resistor 1K
Resistor 470
Resistor 120K
Resistor 560K
Resistor 100K
Pot 10K dan 100K
1
4
9
11
15
2
2
1
3
1
1
2
1
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
Capasitor 100nF
Capasitor 10nF
Capasitor 10uF
Capasitor 0,1uF
Capasitor 1 uF 250V
Capasitor 3,3uF
Capasitor 0,02uF
Capasitor 0,01uF
Capasitor 5nF
Capasitor 10 uF
Capasitor 1uF
Capasitor 1000uF 100V
Capasitor 0,33uF
2
1
2
2
1
1
1
2
1
2
1
1
1
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
buah
Daftar Pustaka
Albert Paul Malvino. 1979. Electronic Principles,
2nd edition. California: McGraw-Hill.
Ramakan A. Gayakwad. 2000. Op-Amp and Linear
Integrated Circuit, Fourth edition. New
Jersey: Pentice Hall.
Suherman,
ST.
2004.
Teknik
Jaringan
Telekomunikasi. Pekanbaru: Politeknik Caltex
Riau.
Sigit Haryadi, Ir. 1986. Dasar Teknik Penyambungan
Telepon.
Pendidikan
Ahli
Teknik
Telekomunikasi.
Suherman,
ST.
2004.
Modifikasi
Sistem
Pemrograman PABX Mini. Dalam Ensikom,
Vol.2 No.2, Desember.
Agus Wibowo, Ir., Andre Poupart. 1999. Design and
Collaboration, Access Network. Medan:
Pramindo Ikat Nusantara.
35