[ Komponen ] LED - Dasar dan Cara Penggunaan Yang Benar

Pada akhir tahun 1800an, Thomas Edison menemukan bola lampu pertama yang layak dan kemudian dapat dikomersilkan. Bola lampu seperti ini bekerja dengan mengalirkan arus dengan jumlah besar melalui sebuah filamen tipis yang pada dasarnya adalah hanya sebuah kabel. Filamen menjadi begitu panas sehingga mulai berpijar dan memancarkan cahaya. Proses ini sangat tidak efisien - kurang dari 5% energi yang dihasilkan bola lampu berubah  menjadi cahaya - sisanya berubah menjadi panas.

Sumber cahaya yang jauh lebih efisien dari bohlam adalah dioda pemancar cahaya (Light Emiting Diode) atau LED.  LED pada dasarnya mengandung dua semikonduktor khusus yang ditempel bersama, dan ketika Anda mengalirkan  tegangan yang cukup besar, cahaya akan terpancar dalam proses yang disebut elektroluminesensi.

Memang ada sedikit panas yang dihasilkan, tapi keseluruhannya proses ini jauh lebih efisien dan Anda dapat  mendapatkan banyak sekali cahaya dari alat yang kecil sekali. Rata-rata, ini bertahan selama lebih dari 10 tahun digunakan terus-menerus, sehingga Anda dapat melihat  mengapa mereka begitu populer. Kini kita punya senter LED, lampu jalan LED, papan iklan LED bahkan bola lampu LED.  Tapi Anda tidak perlu menjadi sebesar Sony untuk membuat sirkuit LED.

Tulisan saya akan menunjukkan Anda dasar bagaimana menggunakan LED dalam praktek keseharian  Pertama, dapatkan sejumlah LED yang Anda dapat membelinya di penjual elektronik mana saja, tapi kini online shop menjual dengan amat murah dan Anda  dapat mendapat beragam jenis hanya dengan beberapa rupiah, paling sebiji cuman 150 rupiah untuk ukuran 1.5 mm.

Saya sarankan untuk membeli resistor 330 ohm sejumlah yg sama  LED sebagai pengaman arus berlebih. Jadi setiap LED mempunyai 3 hal penting yang perlu Anda ketahui :  Polaritas, tegangan maju dan tingkat arus maksimal.  

Mari mulai dengan polaritas, pada dasarnya ini berarti bagaimana cara Anda memasang LED di  sirkuit. Semua LED mempunyai dua kaki, sebuah "anoda" dan sebuah "katoda", Anoda dan katoda kadang-kadang disingkat A dan K. Anoda adalah sisi arus konvensional  akan mengalir ke dalam LED. Dengan kata lain, Anda menyambung sisi positif sumber tenaga / baterai  ke anoda.  Katoda adalah di mana arus konvensional keluar dari dalam LED. Jadi Anda akan menyambung sisi negatif sumber tegangan dengan katoda.

Untuk LED 5mm standar seperti ini, ada dua cara mudah untuk mengetahui polaritas  Anoda memiliki kaki yang lebih panjang dan katoda memiliki kaki yang lebih pendek. Kalau Anda juga perhatikan dengan hati-hati, Anda akan melihat satu sisi plastik diasah rata / mendatar.  Sisi yang rata adalah katoda dan sisi yang bundar adalah anoda.  Jadi pada contoh ini saya sambung sisi positif catu daya ke anoda dan  sisi negatif catu daya ke katoda dan LED menyala sesuai harapan.

Jika Anda mendapati polaritas LED di sirkuit keliru, jangan khawatir, untuk proyek tegangan rendah  LED yang terbalik menghalangi aliran arus dan tidak menyala. 

Mari lanjut kita bahas tentang tegangan maju / forward sebuah LED. Semua LED perlu tegangan tertentu untuk dapat melewatinya, dengan arah yang benar. Sebelum setiap arus listrik dapat mengalir dan mulai memancarkan cahaya,  LED putih superbright yang saya gunakan di gambar diatas mempunyai tegangan maju 3 volt, jadi kita perlu sekitar  3 volt sebelum LED dapat melakukan hal yang menarik yaitu menyala. 

Dengan suplai diatur ke 0 volt, LED tetap padam  Dengan suplai diatur ke 1,5 volt, masih tidak cukup untuk menyalakan LED  Tapi seiring kita mendekati 3 volt, LED mencapai kecerahan penuh.

Setiap LED punya tegangan maju yang sedikit berbeda dan di sini ada beberapa  panduan kasar besar tegangan yang dapat digunakan dari LED yang berbeda. Ketika LED menyala, akan ada penurunan tegangan konstan relatif di dalamnya.

Berikutnya, mari bicara soal batas arus maksimal LED. Misalnya percobaan saya diatas, saya menggunakan fitur spesial catu daya saya untuk membatasi arus yang mengalir  melalui LED hingga maksimal 30mA, yang kira-kira sebesar arus yang dapat ditanggung LED ini. Tapi apa yang terjadi jika saya melewati batas?  

Saya akan mengatur catu daya hingga 7,5 volt dan saya akan hilangkan semua batas arus. Mari kita lihat apa yang terjadi!  Jadi jika Anda melewati angka tengangan maju secara signifikan, arus dalam jumlah sangat besar  akan mengaliri LED dan tidak ada yang dapat menghentikannya dari meledakkan dirinya sendiri.  

Jelas jangan lakukan ini di rumah, sebenarnya mungkin bagi LED untuk meledak, melontarkan serpihan  plastik dan logam kecil ke wajah Anda. Anda tidak ingin berakhir tampak seperti ini! Jadi sebuah baterai kotak 9 volt cukup untuk  membunuh LED secara instan - ada sesuatu yang diperlukan untuk membatasi arus hingga batas aman. 

Angka arus setiap LED dapat berbeda-beda  Misalnya, modul LED berdaya tinggi ini dapat menanggung 100 miliampere, tapi umumnya  LED 5mm standar yang biasanya anda gunakan di rumah memiliki nilai 20 miliampere.  Jadi apa yang Anda lakukan jika Anda ingin membatasi arus dan tak punya catu daya bagus yang dapat diatur? Anda dapat gunakan benda yang disebut resistor! Untuk LED sebagai lampu indikator perangkat tegangan digital TTL, yang biasanya ada pada level 5 volt maka resistro 330 ohm lazim digunakan. Untuk baterai 9V dan catuan aki motor anda 12 volt maka resistor yg dipilih adalah 1 Kilo Ohm. Jangan salah pilih ya, karena sangat berpengaruh pada tingkat kecerahan dan keawetan LED. 

Read More

[ Sejarah Radio] Pelajaran Yg didapat dari Radio Heterodyne - Untuk Mendapatkan Sesuatu yg Besar Cukup Fokus pada 1 Hal Kecil Saja

Heterodyne atau lebih populer disebut proses Intermediate Frequency / IF merupakan kejeniusan oleh Armstrong atau penemu awalnya yg pernah berperkara paten seorang perancis Lucien Levie bahkan Walter scotchky bapak transistor pun sempat mengakui paten ini. Entahlah siapa yg benar menemukan nya, namun hanya Armstrong dan kepintaran bisnis David Sarnoff lah yg membesarkan radio seperti saat ini. Namun kita tidak akan membahas dalam-dalam pertentangan mereka. Saya akan mencoba mengambil hikmah dari proses heterodyne, dapat menjangkau frekuensi tinggi yg susah di kerjakan secara elektronik jaman itu, menjadi frekuensi lebih kecil dan gampang diolah menjadi suara di loud speaker. 

Untuk itu kita perlu tahu tantangan apa yg dihadapi para pelopor radio masa lalu , seperti rangkuman berikut :

• Tabung Vakum Triode, hanya mampu mengolah sinyal tidak lebih dari 500 Khz. Jadi mustahil mendapatkan penerima radio AM yg bekerja bagus pada frekuensi diatas itu.
• Dari tiap frekuensi stasiun radio pemancar, maka akan diperlukan banyak proses tuning di tiap tingkat rangkaian pesawat radio, sehingga tidak nyaman bagi pengguna awam, hanya cocok untuk pencinta radio dan teknisi elektronik saja.

Dengan kendala seperti diatas, maka para jenius tahun itu mendapati kenyataan untuk mendapatkan jangkauan yg bagus maka perlu frekuensi kerja radio yg cukup tinggi. Namun untuk 1 frekuensi pemancar hanya jernih didengar pada pesawat penerima yg khusus di tuning pada frekuensi itu. Hanya 1 frekuensi kerja yg dipakai oleh militer jerman untuk mengirim sinyal ke radio di tentara mereka pada medan perang dunia pertama. Tuningnya dipaskan pada frekuensi itu saja, tidak bisa dipindahkan.

 Bagaimana jika memerlukan banyak siaran radio terutama nantinya pada masa broadcast ? Masak tiap stasiun radio mengeluarkan pesawat penerima masing-masing, khusus untuk menerima stasiun pada frekuensi yg pasti.

Yang dilakukan oleh Armstrong saat itu adalah melakukan sesuatu terobosan, penggabungan 2 frekuensi sehingga menghasilkan frekuensi baru "beat frequency" . Nah beat frekuensi ini dibuat tepat 1 frekuensi saja, yg pada penerima radio AM / MW sejak dulu adalah disepakati 455 Khz. Jadi proses pengolahan sinyal berupa detektor dan filter nya cukup rangkaian FIX alias tanpa tuning lagi.

Jadi misal nih, Frekuensi pemancar radio stasiun KCLXX berada pada 800 Khz , maka saya membuat oscilator dengan frekuensi :  800 - 455 =  355 khz. Jadi membuat oscliator 335 khz cukup dengan rangkaian TANK R + C saja dan selanjutnya di Mixer dengan sinyal RF yang masuk dari antena yg telah di tuning dengan kapasitor dan kumparan sebelumnya. Secara kasarnya penggambarannya seperti ini :

LO merupakan local oscilator yg dihasilkan sendiri oleh pesawat penerima radio kemudian di Mixer berubah menjadi IF (intermediate frequency) yang pas tepat hanya 455khz. Ingat hal ini dilakukan  ketika peralatan radio berupa tabung vakum memiliki keterbatasan frekuensi kerja. Namun saat semikonduktor dan transistor mampu bekerja pada frekuensi kerja yg lebih besar, maka Local Oscilator yang  dibuat tetap pada angka 455 Khz, dan IF nya bisa berupa variabel. Namun karena perkembangan komponen elektronika yg semakin bagus, ini bukan menjadi masalah.

Perkembangan radio FM juga dipermudah dengan sudah dipahaminya prinsip heterodyne ini, dan penerima radio FM menggunakan local oscilator pada 10.7 Mhz. Bahkan untuk lebih simpelnya digunakan IF 2 tahap sehingga angka Magic pada frekuensi 455 Khz yg mudah diolah masih tetap dipakai. 

Pada komunikasi TV satelit, proses IF juga juga sangat berguna. Kita ketahui parabola untuk TV bekerja pad frekuensi S band (2.7 Ghz), C band( 3-4 Ghz) dan Ku band ( 9 - 12 Ghz). Sedangkan Receiver STB bekerja pada frekuensi L band. Jadi Pada LNB terdapat Local Oscillator (LO) yg akan men "DOWN CONVERT" frekuensi turun menjadi frekuensi kerja receiver antara 950 MHz -  2100 Mhz. Sedangkan pada rangkaian di dalam STB juga terdapat beberapa proses penurunan IF lagi sehingga frekuensinya menjadi "JINAK". Apalagi jaman sekarang semua pengolahan sinyal telah dilakukan oleh IC Digital SIgnal Processing yang sangat canggih.

Jadi yg ingin saya utarakan pada tulisan kali ini adalah : kadang untuk mengerti sesuatu yg besar, memahami pesan yg tersirat pada sesuatu yg diluar jangkauan, yang tidak kita bisa kerjakan malahan, kembalikan lah ke hal-hal kecil pada diri kita sendiri. Dan dengan tuning yang tepat maka akan mendapatkan hasil yang terbaik. 

Contohnya pada masa pandemi ini, janganlah berkoar-koar tentang penyakit Covid 19 yang katanya buatan konspirasi global yg ujungnya memaksa negara jualan vaksin. Ini tidak akan membuat kita terbebas dari pandemi kawan, kita bukan ilmuwan yg mengerti bahkan mungkin hanya mimpi jadi politisi tingkat internasional yg bisa melawan negara-negara besar. Kembalikan ke hal kecil dalam diri sendiri, seperti pola hidup bersih dan sehat, rajin mencuci tangan dan Menggunakan masker.

Cukup hal kecil itu saja toh hasilnya akan sama untuk sekarang, dan akan lebih bagus lagi jika nanti obat covid ditemukan. Namun kamu bisa apa untuk membantu membuat obat covid ? Tak ada bukan ?

Semoga tulisan kali ini dapat mengilhami kita semua yg sedang berjuang di masa pandemi yang tak tau kapan berakhirnya.

Read More

[ Sejarah Radio ] Frequency Modulation dan Kisah Tragis Sang Penemu Howard Armstrong

Modulasi frekuensi atau radio FM mengubah cara kita berkomunikasi. Itu menurut Howard Armstrong's yg akhirnya menjadi musuh bebuyutan David Sarnoff, "Sebuah revolusi". Saya telah melihat buku dan video dan artikel tentang sejarah mengenai ini tetapi mereka selalu mengabaikan sains. Yang selalu di angkat adalah kisah perseteruan mereka. 

Ini adalah upaya saya untuk menulis cerita yang akurat, jelas dan sederhana tentang bagaimana Howard Armstrong yang pertama menemukan radio FM dan betapa menakjubkannya hal itu hingga menyebabkan kehancurannya. 

Howard Armstrong bekerja dengan temannya, David Sarnoff, saat itu wakil presiden RCA untuk membuat radio "Radiola" dan segera Armstrong dan Sarnoff menghasilkan jutaan dolar dan  siaran radio mengambil alih budaya dunia. Hanya ada satu masalah, gangguan statis (kemresek), dan itu ada hubungannya dengan sifat radio AM. Mari kita mulai dengan beberapa prinsip dasar. 

Gelombang radio bukanlah gelombang suara. Itu sebenarnya adalah gelombang cahaya yang tidak terlihat. Gelombang radio digunakan sebagai media yang digunakan untuk mengirimkan atau membawa informasi suara. Dalam suara radio AM diubah menjadi sinyal listrik dan sinyal itu digunakan untuk mengubah ketinggian atau amplitudo gelombang. 

Demikian nama radio AM untuk modulasi amplitudo. Namun, setiap kali ada percikan listrik seperti petir atau saklar lampu, itu membuat gelombang radio liar yang meningkatkan amplitudo gelombang yang menciptakan statis (kemresek) di radio AM. 

Sarnoff telah berulang kali mengatakan bahwa dia berharap dia punya kotak hitam kecil untuk menghilangkan statis dan Howard Armstrong berpikir dia punya solusinya. Mengapa tidak membuat gelombang radio di mana jumlah frekuensi menyimpang dari aslinya, lebih terjepit atau diregangkan, sesuai ke gelombang suara yang dihasilkan di mikrofon, bukannya mengubah ketinggian gelombang. Untuk alasan ini disebut radio FM untuk modulasi frekuensi. 

Sebenarnya banyak ilmuwan yang tertarik dalam menggunakan modulasi frekuensi pada akhir 1910an  dan awal dua puluhan. Namun, pada tahun 1922, John Carson, kepala ahli teori matematika di Bell Laboratories menulis makalah bahwa itu tidak akan berhasil. Untuk lebih meyakinkan, dia bilang itu akan berhasil, tapi itu secara alami mendistorsi tanpa keuntungan kompensasi apapun. 

Carson akhirnya menyimpulkan kutipan itu "Statis, seperti kemiskinan yang akan selalu ada bersama kita." Sekarang, Armstrong bahkan lebih bertekad mengatakan, "Saya tidak pernah bisa menerima temuan didasarkan pada sesuatu yg hampir secara eksklusif berupa rumus matematika." Pada tahun 1928 Howard Armstrong memutuskan untuk menghabiskan seluruh waktunya mencoba membuat radio FM. 

Selama tiga tahun, dia tidak mendapatkan apa-apa. Kemudian dia punya ide radikal. Dia tahu bahwa untuk membuat radio FM, ada keharusan mengubah frekuensi. Dia juga tahu itu dengan teknologi yang tersedia saat itu dia perlu menjaga fluktuasi itu seminimal mungkin atau akan mendistorsi sinyal, seperti yang dibuktikan secara matematis Carson. Tapi kemudian tidak mungkin untuk memiliki jangkauan penuh frekuensi suara dan untuk mengurangi statis. 

Bagaimana jika, pikirnya, kita memulai dengan frekuensi rendah dengan perubahan kecil dan kemudian dikalikan ke frekuensi yang lebih tinggi dengan perubahan besar dan membuat penerima hanya menerima perubahan besar. Ini disebut radio FM broadband dan itu bukan tugas yang mudah dan dia membutuhkan waktu sampai tahun 1933 baginya untuk melakukannya dengan benar. 

Tetapi ketika dia melakukannya, itu bekerja lebih baik dari yang dia harapkan. Statis itu hilang. Anda dapat mengirimkan seluruh jangkauan pendengaran manusia bukannya rentang kecil seperti AM. Anda bahkan dapat mengirimkan dua sinyal pada saat yang sama untuk membuat suara stereo. Dan Sarnoff membencinya. 

Anda mungkin bertanya bagaimana sinyal dari mikrofon diubah menjadi variasi frekuensi gelombang? Yah, itu sedikit membingungkan tapi Armstrong mulai dengan membuat sinyal AM pada gelombang radio frekuensi sangat rendah. Dia kemudian menekan gelombang radio halus asli dan menginstal ulang, 90 derajat keluar dari fase. Ini menciptakan PM atau modulasi fase. 

Jadi, alih-alih sinyal mengubah ketinggian gelombang, itu mengubah fase gelombang atau di mana gelombang terjebak. Dia kemudian menggunakan kapasitor untuk menghaluskan atau mengintegrasikan sistem dan membuatnya menjadi sinyal FM. Akhirnya, dia menggunakan harmonik untuk melipatgandakan sinyal untuk sampai ke frekuensi pembawa dan variasi frekuensi yang diinginkannya. 

Bagaimana dengan penerima? Nah, untuk berbicara tentang penerima FM mari kita mulai dengan cara kerja penerima AM Armstrong terlebih dahulu. Dengan AM, Armstrong memperkuat sinyal dari antena dan kemudian mencampurnya dengan sinyal lain untuk membuat sinyal perantara yang lebih rendah itu lebih mudah untuk ditangani. Dia kemudian menyaringnya ke frekuensi yang diinginkannya, memperkuat sinyal itu dan kemudian menggunakan elektronik untuk mendeteksi perubahan amplitudo. 

Omong-omong, detektor amplop ini bisa sesederhana katup satu arah. Akhirnya, dia memperkuat suaranya dan memproyeksikannya ke pengeras suara. Penerima FM hanya sedikit berbeda daripada penerima AM. Pertama dengan FM, Anda tidak ingin filter frekuensi sempit karena akan memotong semua informasi suara. Jadi dia menggunakan filter frekuensi yang luas. 

Kedua, dia menggunakan sesuatu yang dia sebut pembatas / limiter, karena membatasi tinggi gelombang. Pada dasarnya itu mensaturasi sinyal sehingga variasi apa pun di puncak gelombang akan dihapus. Karena sinyal sebenarnya dalam variasi frekuensi dan variasi amplitudo yg bisa dipengaruhi gangguan statis. 

Ketiga, detektor amplop Armstrong menggunakan sesuatu yang dia sebut diskriminator itu, seperti yang dikatakan Armstrong, mengutip, "Terjemahkan variasi frekuensi menjadi variasi amplitudo." Armstrong menciptakan dua sirkuit tune dengan kumparan dan kapasitor. Satu disetel ke atas frekuensi pembawa dan satu disetel ke bawah frekuensi pembawa. 

Jika gelombang diciptakan tanpa modulasi yang akan bekerja sama buruknya di kedua sirkuit. Kemudian kedua kumparan berlabel 48 dan 49 akan mendapatkan tegangan yang sama diinduksi di dalamnya yang akan menyebabkan tidak ada arus yang mengalir di antara mereka. Namun, jika frekuensi dimodulasi lebih tinggi atau lebih rendah maka satu sirkuit akan beresonansi lebih baik dan pada amplitudo yang lebih tinggi dan yang lainnya akan beresonansi lebih buruk dengan amplitudo yang lebih rendah. 

Ini akan menyebabkan satu koil memiliki tegangan yang lebih tinggi diinduksi dari kumparan lainnya, yang akan menciptakan arus di antara mereka dan sesuai arus di speaker atau headphone. Semakin besar perbedaan frekuensi, semakin besar amplitudo arus di headphone. Dengan cara ini Armstrong mengubah perubahan frekuensi menjadi perubahan amplitudo pada speaker. 

Wah. Jadi jika FM jauh lebih baik daripada AM mengapa Sarnoff tidak senang? Nah Sarnoff mengharapkan sesuatu untuk memperbaiki sistemnya bukan sesuatu untuk menggantikan sistemnya. Apa yang harus dilakukan? Sarnoff memutuskan untuk menghancurkan penemuan baru temannya. Menendang Armstrong keluar dari laboratoriumnya di Empire State Building, menyuruh ilmuwannya menulis artikel yang merendahkan FM, dan melarang RCA menggunakan radio FM. 

Armstrong yang tidak terpengaruh bahkan menjual semua sahamnya di RCA dan memulai perusahaan FM-nya sendiri yang disebut Yankee Network. Tidak sampai lima tahun kemudian Sarnoff menyadari kesalahannya dan mencoba membuat Armstrong menandatangani satu juta dolar dari lisensi non-eksklusif. Armstrong menyuruh Sarnoff untuk minggat ! Pengacara Armstrong mengira kliennya gila. Kutipan, "Itu pertama kalinya saya mendengar tentang seorang penemu menolak satu juta untuk lisensi non-eksklusif." 

Sarnoff sangat marah. Dia memulai perang pribadi dengan mantan temannya dan menggunakan pengaruhnya untuk memiliki FCC mengubah frekuensi radio yang tersedia untuk FM, membuat peralatan dan perusahaan Armstrong menjadi tidak berharga. Sarnoff dan RCA kemudian mulai menggunakan FM tanpa izin dan segera banyak perusahaan lain mengikutinya. 

Pada bulan Juli 1948, Armstrong menggugat. RCA memutuskan untuk melawan dengan membuat gugatan selama dan sesulit mungkin. Atau seperti yang dikatakan Armstrong, kutipan, "Mereka akan menghentikan hal ini sampai aku mati atau bangkrut." Dan gugatan ini berlarut-larut. Gugatan Armstrong berlangsung setahun penuh. Pada tahun 1952 dia kehabisan uang dan harus memiliki pinjaman untuk membayar pengacaranya. 

Pada 20 Februari 1953, Sarnoff berbohong di bawah sumpah kutipan itu "RCA telah berbuat lebih banyak untuk mengembangkan FM daripada siapa pun di negara ini, termasuk Armstrong". Dikalahkan, Armstrong mencoba menyelesaikan, tapi Sarnoff tidak mengizinkannya. Pada bulan November 1953, Armstrong mengakui keadaan keuangannya kepada istrinya, Marion. 

Mereka bertengkar hebat dan Armstrong memukul lengannya dengan poker. Marion melarikan diri dari rumah untuk tidak pernah melihat suaminya lagi. Pada tanggal 31 Januari 1954, tepat 40 tahun setelah Armstrong terjaga sepanjang malam dengan Sarnoff mendemonstrasikan sirkuit regeneratifnya. Tanggal yang mereka rayakan selama beberapa dekade. Armstrong menulis permintaan maaf kepada istrinya, melepas AC dari jendela apartemennya dan melompat 13 lantai ke kematiannya. Dia berusia 63 tahun. 

Ketika David Sarnoff mendengar tentang bunuh diri Armstrong dia berseru, "Saya tidak membunuh Armstrong." Tapi dia pasti tahu dia punya andil terhadap tindakan putus asa  Armstrong dan menangis secara terbuka di pemakamannya. 

Marion Armstrong melanjutkan semua tuntutan hukum suaminya. Akhirnya dia akan mengajukan 21 tuntutan hukum paten dan menangkan semuanya. Dia memenangkan lebih dari $ 10 juta dalam perkara ini selama 11 tahun ke depan. Mari kita kembali ke tahun 1934 sebentar. Sebagian dari alasan mengapa David Sarnoff tidak ingin menggantikan sistemnya dengan FM adalah karena dia miskin karena dia sudah menggelontorkan $5 juta untuk mengendalikan benda aneh yang disebut tabung sinar katoda. 

Inilah mengapa Sarnoff dan RCA akhirnya menjadi raksasa televisi CRT / Tabung. Tapi apa itu tabung sinar katoda? Mengapa itu ditemukan? Dan apa hubungannya, tidak hanya dengan televisi tetapi juga osiloskop, radar, mesin x-ray, penemuan elektron dan efek foto listrik. Saya akan bahas lain kali yaaa...

Read More

[ Sejarah Radio ] SuperHeterodyne Receiver - Kisah Seru Dua Pelopor Radio : Armstrong vs Sarnoff

Metode superheterodyne adalah kondisi dua sinyal dicampur bersama-sama untuk membuat sinyal frekuensi yang lebih rendah yang lebih mudah untuk ditangani. Dan menurut Wikipedia, "hampir semua penerima radio modern menggunakan prinsip superheterodyne." Tapi bagaimana itu ditemukan? Bagaimana cara kerjanya? Dan apa hubungannya sehingga radio menjadi begitu populer? 

Ini adalah kisah Howard Armstrong, yang menciptakannya di tengah serangan bom, dan David Sarnoff, yang menggunakan penemuannya bersama Armstrong untuk memenuhi keinginannya, yg  memungkinkannya untuk membuat kerajaan siaran dengan dirinya sebagai yg terdepan. 

Sarnoff lahir di Shtetl di Minsk, Rusia pada tahun 1891 pada keluarga pelukis Yahudi yang malang. Ketika Sarnoff masih kecil, ayahnya meninggalkan Rusia untuk pergi ke Amerika untuk mengubah nasib mereka. Tapi ketika Sarnoff, ibunya, dan adik laki-laki bergabung dengannya di New York, Sarnoff menemukan bahwa ayahnya tidak mampu mengurus siapa pun. Pada usia 9 tahun, Sarnoff menjadi pencari nafkah bagi keluarga. 

Bertahun-tahun kemudian dia mengingat kutipan itu, "Rasanya seperti dilempar ke pusaran air, pusaran air kumuh dan dibiarkan tenggelam atau berenang." Ketertarikan Sarnoff pada nirkabel dimulai ketika mulai mengirimkan telegraf untuk Perusahaan Kabel Komersial. Dia sebenarnya sedang mencari pekerjaan di New York Herald, tapi dia tidak sengaja membuka pintu yang salah. Sarnoff kemudian menghabiskan $2 yang berharga dari gajinya $ 5 seminggu untuk membeli tombol telegraf. 

Dan dia kemudian belajar sendiri bagaimana menjadi operator telegraf. Segera, ia beralih bekerja untuk perusahaan Marconi, di mana dia kadang-kadang diizinkan untuk mengirim pesan nirkabel ketika operator utama sakit. Suatu hari di bulan Desember 1906, Guilermo Marconi sendiri mengunjungi kantornya di New York dan bocah lima belas tahun yang berani memperkenalkan dirinya kepada bos besar. 

Dan Marconi mendapat kesan bagus dan di penghujung malam, Sarnoff menjadi kurir pribadi Marconi di New York, yang sebagian besar pekerjaannya adalah kurir untuk banyak gundik Marconi. Dengan dukungan Marconi, Sarnoff menjadi operator telegraf junior. Dia pindah menjadi manajer lokal pada tahun 1912 ketika Titanic tenggelam. Sarnoff kemudian membuat cerita di mana dia adalah orang pertama yang mendengarnya di Amerika Serikat, padahal dia tidak. Bahwa dia adalah satu-satunya operator yang bekerja, itu juga ngibul. 

Dan dia begadang selama 3 malam berturut-turut untuk mendengar berita, nah ini mungkin. Karena "kepahlawanannya", dia dipromosikan menjadi kepala inspektur dan tangan kanan untuk manajer umum, Edward J. Nally. 

Tahun berikutnya, pada tahun 1913, Sarnoff yang berusia 21 tahun pergi ke demonstrasi dari anak ajaib bernama Howard Armstrong, yang telah menemukan cara membuat tabung vakum triode, sukses membuat gelombang radio yang halus dan memperkuat sinyal hingga 5.000 kali lebih kuat dari sebelumnya. Sarnoff kemudian mengundang Armstrong untuk mendemonstrasikan perangkatnya di salah satu menara Perusahaan Marconi dan mereka menghabiskan 13 jam langsung di gubuk yang dingin menerima sinyal dari seluruh dunia. 

Bertahun-tahun kemudian Sarnoff berkata, "Apa pun yang mendinginkan udara , yang dirasakan lebih buruk saat penghangat ruangan padam. Namun ini dikalahkan oleh kehangatan sensasi yang datang kepada saya saat mendengar untuk pertama kalinya sinyal dari seberang Atlantik dan melintasi Pasifik". Sarnoff mencoba membuat perusahaan Marconi membeli paten tapi mereka menolak, mungkin karena mereka sedang berebut paten dengan penemu asli triode vakum. 

Sarnoff dan Armstrong kecewa tapi mereka tetap berteman. Dua tahun kemudian, Sarnoff mengirimi bosnya sebuah gagasan. "Aku punya rencana pengembangan yang akan membuat radio menjadi perkakas rumah tangga, dalam arti yang sama dengan piano". Nally tertarik tetapi para petinggi menganggapnya terlalu radikal, sehingga juga tidak menghasilkan apa-apa pada saat itu. 

Pada bulan April 1917, Amerika bergabung dengan Perang Dunia I, dan Sarnoff berusaha menjadi sukarelawan untuk angkatan laut tapi ditolak karena pekerjaannya sangat penting untuk upaya perang atau, seperti yang dipikirkan Sarnoff, karena anti-Semitisme (yahudi). Sementara itu, Howard Armstrong menjadi sukarelawan untuk tentara dan ditempatkan di Paris, bekerja pada sistem radio. 

Di Eropa, Armstrong mendengar sesuatu. Jerman menggunakan gelombang frekuensi sangat tinggi, tapi dia tidak tahu bagaimana mereka melakukannya. Disadari bahwa gelombang radio pada waktu itu, tidak bekerja dengan baik di atas sekitar 500 KHz. Berbulan-bulan kemudian, Armstrong sedang menonton serangan bom malam di Paris. Dia mulai berpikir tentang gelombang radio frekuensi tinggi dihasilkan oleh sistem pengapian motor di pesawat terbang. Dia bertanya-tanya apa yang akan terjadi jika dia menggabungkannya dengan gelombang radio frekuensi tinggi, dia bisa membuat di penerima. 

Tiba-tiba, dia punya solusi radikal untuk masalah frekuensi tinggi. Dia tahu bahwa jika dua gelombang digabungkan dengan frekuensi yang sedikit berbeda, kemudian mereka menghasilkan frekuensi ketukan / Beat Frequency / IF = Intermediate frequency. Anda mungkin pernah mendengar fenomena ini jika Anda pernah mencoba menyetem gitar tanpa tuner. Ketika Anda membuat dua not yang berada pada frekuensi yang sedikit berbeda, hasilnya adalah suara whomp whomp. (suara menderu). 

Armstrong menyadari bahwa dia dapat menggunakan metode ini untuk membuat gelombang frekuensi yang lebih rendah dari yang frekuensi tinggi. Ini sebenarnya bukan ide yang sama sekali baru. Pada tahun 1905, seorang pria bernama Reginald Fessenden telah mematenkan rencananya untuk mencampur dua sinyal sehingga frekuensi ketukan terdengar dan Anda bisa mendengarnya di headphone. 

Fessenden menyebutnya metode heterodyne : hetero, untuk dua yang berbeda sedangkan dyne, untuk kekuatan. Ide Armstrong adalah menggabungkan sinyal untuk menghasilkan gelombang radio yang dapat dikelola tapi masih di atas batas pendengaran, atau super sonic. Untuk alasan itu, Armstrong menyebut idenya sebagai metode superheterodyne. Dan jika Anda melihat skemanya, ide dasarnya masih sama. 

Anda mengambil sinyal radio dan campur dengan sinyal lain pada frekuensi yang sedikit berbeda, menghasilkan frekuensi beat atau frekuensi menengah (IF). Salah satu keuntungan dari metode superheterodyne adalah bahwa Anda dapat mengaturnya sehingga frekuensi "antara" tetap untuk setiap stasiun radio yang Anda dengarkan. Dengan begitu, sebagian besar peralatan dioptimalkan untuk memperkuat frekuensi yang disetel. Armstrong membangun sistem kerja tapi itu terlalu besar dan rumit untuk penggunaan komersial. 

Ketika perang berakhir pada tahun 1919, Bos Sarnoff menciptakan perusahaan baru dengan ide untuk menjaga semua komunikasi radio di tangan orang Amerika. Untuk alasan ini, dia menyebutnya Perusahaan Radio Amerika atau RCA. Setelah beberapa tahun bertengkar, RCA berhasil memiliki paten pada segala sesuatu yang berkaitan dengan Radio, lebih dari 2.000 paten. Sekarang Sarnoff bisa menerapkan rencananya untuk membuat radio menjadi "perkakas rumah tangga". 

Sementara itu, antara tahun 1920 dan 1922, Armstrong menerima uang tunai sebesar $735.000 dan 60.000 lembar saham RCA, menjadikan Armstrong RCA pemegang saham terbesar untuk patennya, bahkan yang tidak berhasil dengan baik. Selain itu, dia juga bertemu Sekretaris Sarnoff, Marion McInnis, dan jatuh cinta. Pada bulan Februari 1923, Armstrong mendemonstrasikan versi yang disederhanakan metode superheterodyne untuk Sarnoff. Dan Sarnoff menghapus jutaan dolar dari pesanan sebelumnya untuk membuat semua peralatan radio mereka menjadi superheterodyne. 

Tetap saja, rencana awal ini tidak bisa diterapkan untuk sistem yang diproduksi massal. Akhirnya, Sarnoff yang sedang galau berkata, "Apa yang akan saya lakukan?" Di mana Marion berkata, "Mengapa kamu tidak memanggil Armstrong?" Armstrong masuk, dan dengan seorang teman tentaranya bernama Harry Houke, menyelamatkan hari itu. 

Pada bulan Februari 1924, RCA akhirnya memiliki receiver superheterodyne termasuk Radiola AR-812, "Rolls Royce Radio" yang hanya membutuhkan tiga kontrol. Jadi bagaimana cara kerja kontrol Radiola? Nah, di radio awal, mereka menggunakan kapasitor yang dapat disesuaikan, di mana jika Anda memutar kenop, lebih atau kurang logam diletakkan secara paralel satu sama lain, yang mengubah berapa banyak muatan yang dapat ditampungnya. 

Jika sebuah kapasitor dilepaskan melalui sebuah kumparan, bergetar pada frekuensi tertentu. Jadi dengan menyesuaikan kapasitor, Anda mengubah frekuensi osilasi. Kenop pertama mengubah kapasitansi satu kapasitor, yang mengontrol frekuensi resonansi dengan antena. Dengan kata lain, itu mengendalikan stasiun radio pada frekuensi mana Anda sedang mendengarkan. Kenop kedua mengontrol frekuensi osilasi bahwa Anda sedang mencampur dengan sinyal yang masuk. 

Sekali lagi, dengan menyesuaikan kapasitor, Anda akan menyetel ini sampai frekuensi ketukan atau frekuensi menengah ada di catatan bahwa sisa elektronik dimaksimalkan untuk, sekitar 45kHz. Kenop terakhir adalah untuk volume. Radiola menggunakan 6 triode vakum dan Anda menyesuaikan volumenya dengan mengubah resistansi resistor di sebelah baterai yang memanaskan filamen triode.

Idenya adalah, jika Anda menurunkan resistensi, maka arus yang melalui filamen meningkat yang lebih memanaskan filamen. Saat filamen menjadi lebih panas lebih banyak elektron dapat mengalir dari filamen, yang meningkatkan volume di headphone. Wah! Setelah itu, RCA pada dasarnya memonopoli radio. Sarnoff kemudian terbentuk Jaringan penyiaran pertama di Amerika, NBC, salah satu dari lima studio besar, film RKO, dan dikenal sebagai presiden RCA dan bos radio, film, dan dunia televisi sampai dia pensiun pada tahun 1970 ketika dia berusia 79 tahun. 

Sementara itu, pada tahun 1924, Howard Armstrong diberi penghargaan dengan 20.000 lembar saham RCA lainnya dan Armstrong menulis ke Harry Houke cek pribadi sebesar $100,000. Untuk memberi Anda gambaran tentang seberapa banyak itu, pendapatan rata-rata pada tahun 1924 adalah $3.400. Howard Armstrong merayakannya dengan memanjat puncak menara 400 kaki RCA dan melakukan akrobat gila untuk menarik perhatian pacarnya, Marion. 

Sarnoff dengan berang menulis, "Jika kamu sudah memutuskan bahwa alam semesta duniawi kita ini bukanlah tempat yang cocok bagi Anda untuk menghabiskan waktu, Saya tidak ingin bertengkar dengan keputusan Anda, tapi jauhkan dari properti Radio Corporation." 

Armstrong tidak peduli, dia kaya, terkenal, dan yang terpenting, Marion akhirnya setuju untuk menikah dengannya. Armstrong secara harfiah dan kiasan di atas dunia. Yang berarti hanya ada satu cara untuk pergi. Dan sayangnya, Sarnoff adalah bagian besar dari kejatuhannya. Bagaimana Armstrong menemukan radio FM, dan sangat menakjubkan bahwa itu menghancurkan hubungannya dengan Sarnoff dan akhirnya hidupnya. Kita akan bahas kisah tragis armstrong dengan radio FM pada tulisan berikutnya.

Read More

[ Sejarah Radio ] Lee De Forest - Bapak Penyiaran Radio yg Ternyata Tukang Colong Ide Orang

Lee de Forest - beliau ini sering kali menyebut dirinya sendiri sebagai" Bapak Radio". Itu bahkan ditulis sebagai judul otobiografinya. Dan di satu sisi, dia memang benar.  Dialah yang menemukan ide penyiaran radio. Beliau melakukan beberapa siaran radio pertama dan dia bahkan menemukan perangkat yang paling penting  di semua radio, triode vakum atau tabung vakum. Namun, dia bisa melakukan ini  karena dia mencuri sebagian besar ide orang lain. Siap untuk cerita gila ini?  

Lee de Forest adalah pencuri, namun mungkin juga menjadi pria yang paling bertanggung jawab  membawa siaran radio ke publik Amerika. Lee de Forest tumbuh pada tahun 1870-an di Alabama  dari keluarga seorang pengkhotbah yang keras dari bagian utara amerika. Dia adalah anak yang kesepian, kecil dan sederhana, diabaikan dan dianiaya oleh keluarga dan tetangganya.   

Dia selalu mengutak-atik sesuatu. Di masa remajanya, pikirnya dia menemukan mesin gerak abadi (perpetual motion), yang meyakinkannya bahwa dia adalah seorang jenius, dan seperti memiliki  perasaan yang tidak pernah goyah. Di perguruan tinggi, ia menulis dalam jurnalnya bahwa, "Saya tidak pernah meragukan sedikit pun kejeniusan saya."   

Di saat umur tujuh puluhan, dia bahkan mencoba   untuk meyakinkan istri keempatnya   untuk menulis buku berjudul, "Saya Menikah dengan Seorang Jenius".   

Ketika dia berusia 23 tahun, de Forest membaca buku tentang kumparan Tesla dan menjadi terpesona dengan listrik dan nirkabel. Bahkan, dia menjadi orang pertama untuk mendapatkan gelar PhD dalam studi gelombang radio. Setelah mencoba dan gagal mendapatkan pekerjaan di Tesla dan kemudian gagal juga di Marconi, Lee de Forest bergabung dengan seorang pria bernama Abraham White untuk membuat perusahaan mereka sendiri,   Perusahaan Telegraf Nirkabel De Forest Amerika.   

White mengira itu adalah perusahaan yang sempurna, menggunakan antusiasme de Forest untuk menjual lebih banyak saham  kepada publik Amerika, dan de Forest setuju, menulis di buku hariannya,  "Segera, kami percaya, para pecundang akan mulai menggigit umpannya." Dan memang mereka menggigit umpan.   

Segera perusahaan memiliki lebih dari satu juta dolar. Kompetitor utama De Forest dan White berasal dari nirkabel Marconi, dan kelemahan terbesar Marconi adalah bagaimana mereka menerima sinyal. Lihat, Marconi menggunakan koherer yang lambat dan tidak menentu. De Forest menciptakan solusi yang dia sebut   anti-koherer yang " lengket ", berdasarkan beberapa ide orang Jerman, yang berhasil membuat hasil yg terdengar sedikit lengket pula.  

Kemudian, pada tahun 1903, de Forest mengunjungi seorang pria bernama Reginald Fessenden ( bisa dibaca disini ) dan menemukan detektor yang lebih baik di laboratorium Fessenden. Segera, dengan bantuan seorang karyawan Fessenden  dan mengiming-imingi nya pindah ke perusahaannya. Lee de Forest mulai menjual responden / penerima yang identik ke alat detektor elektrolit Fessenden, dalam semua hal kecuali nama dan kualitas.   

Tak heran, Fessenden menggugat. Sementara gugatan berlangsung, de Forest and White pergi ke pameran dunia ( world fair ) di St. Louis. Mereka membangun menara setinggi 30 kaki untuk mempromosikan bisnis mereka.   Saat di St. Louis, de Forest mendengar pembicaraan   dari seorang pria Denmark bernama Valdemar Poulsen tentang tipe baru pemancar radio yang disebut pemancar busur (arc),  di mana Anda menggunakan lampu busur (arc) untuk memperkuat sinyal dan menciptakan gelombang radio yang halus.   

Poulsen bilang kamu bisa menggunakan perangkat barunya untuk mengirim suara  nirkabel, sebuah ide yang sangat menarik bagi Lee de Forest.  

Sekarang mengirimkan suara melalui gelombang radio  bukanlah ide baru pada tahun 1904.   Reginald Fessenden, orang yang menggugat de Forest  karerna telah "meminjam" detektor, telah mentransfer suara  dengan gelombang radio pada tahun 1900,   meskipun kualitasnya tidak terlalu bagus. Pada tahun 1904, Fessenden sedang mengerjakan sebuah alternator, atau mesin di mana Anda memutar elektromagnet dengan sangat, sangat cepat untuk membuat gelombang radio halus secara terus menerus (continous waves).   

Dan  dia berhasil pada tahun 1906   dengan, kutipan, " Kualitas sempurna".   Namun, Fessenden dan Poulsen dan hampir semua orang saat itu hanya sedang berpikir untuk mengirim suara secara nirkabel , untuk membuat telepon nirkabel, bukan untuk membuat siaran radio.   

Lee de Forest segera memikirkannya. Dia meramalkan bahwa, "Suatu hari berita dan bahkan iklan akan dikirim ke seluruh dunia secara nirkabel." De Forest mencoba meyakinkan mitra bisnisnya  tertarik untuk mengirim suara secara nirkabel dengan pemancar busur Poulsen. Dia tidak tertarik menggunakan alternator Fessenden   karena terlalu sulit baginya untuk menyalin atau secara mandiri menciptakan.   

Dan selain itu, Fessenden mungkin tidak akan lagi biarkan de Forest masuk ke laboratoriumnya atau ada di dekat karyawannya. Namun, White tidak tertarik , karena perusahaan telegraf nirkabel menyapu uangnya alias bangkrut. Lalu, dua tahun kemudian, pada tahun1906, Fessenden memenangkan gugatannya.   

De Forest lari ke Kanada sehingga White  dapat secara kreatif mengatur ulang keuangan mereka.  Namun yang dia lakukan  menikam de Forest dari belakang, serta Fessenden, dan menghancurkan perusahaan de Forest. De Forest hancur. Dia menulis, "Ini adalah pemakaman anak sulung saya, dicuri oleh perampok yang telah menggemukkan otakku, tetapi pekerjaan saya tetap berjalan selama saya hidup."   

Patah hati tapi bertekad, de Forest memulai lagi dengan idenya  transmisi nirkabel suara dan perusahaan baru, perusahaan Telepon Radio De Forest, dengan presiden baru, James Dunlop Smith. Namun  siapa kemudian yang menggunakannya ? Anda dapat menebaknya, menjual terlalu banyak saham.   

Lee de Forest kemudian menemukan pemancar busur karbon   yang merupakan generator Poulsen dengan mikrofon terpasang padanya. Tentu saja, dia tidak pernah membeli hak cipta  ke pemancar Poulsen dan pergi dengan ide yang mgawur :  bahwa dia menemukan sendiri dan bahwa ciptaannya berbeda secara signifikan.   Tapi perbedaan yg dibuatnya itu tidak begitu baik.   

Pada 7 Januari 1907, de Forest berhasil untuk mengirimkan pidato secara nirkabel di laboratoriumnya,  dan sejak saat itu, dia berpura-pura  dia adalah orang pertama yang melakukannya. Pada bulan Februari, Lee de Forest menyiarkan sinyal 1 mil jauhnya dari laboratoriumnya. Faktanya, seorang perwira angkatan laut Brooklyn memanggilnya   dan berkata, "Apakah saya mabuk atau gila? Apakah kamu mengirimkan beberapa pembicaraan dan musik  melalui nirkabel milikmu itu?"   

Pada tahun 1908, de Forrest menikah dengan seorang insinyur wanita   bernama Nora Stanton Blatch, dan de Forest dan pengantin barunya menggunakan nirkabel mereka untuk mengirimkan musik   dari puncak Menara Eiffel pada bulan madu mereka. Pada awal tahun 1910, Lee de Forest   bahkan membuat siaran langsung pertama  opera dari panggung. Sepertinya Lee de Forest akan berada di garis depan   dari revolusi penyiaran.   Namun, radionya terdengar mengerikan.   

Pernikahannya berantakan, karena dia tidak ingin istrinya bekerja, dan pada tahun 1912, perusahaannya didakwa melakukan penipuan. Pada 1 Januari 1914, dua pekerja perusahaan de Forest  dituduh mencuri lebih dari $ 1 juta.   Ketika de Forest dibebaskan karena masalah teknis, dia ambruk ke pelukan pengacaranya. Meskipun dia secara pribadi tidak memimpin jalan ke radio penyiaran, secara mengejutkan salah satu perangkatnya benar dapat melakukannya.  

Lihat kembali, jauh di tahun 1906, ketika de Forest   kehilangan perusahaan pertamanya karena gugatan ke Fessenden,   dia menjadi tertarik untuk meminjam detektor orang lain yang didasarkan pada bola lampu yang disebut katup Fleming. Setelah gagal dengan salinan langsung, de Forest membuat versi baru dari katup Fleming dengan menambahkan potongan logam acak di semua tempat   untuk menjadikannya " miliknya ".   

Pada tahun 1907, de Forest mengajukan paten   untuk sesuatu yang dia sebut Audion   itu adalah katup Fleming ditambah kawat zig-zag. Kawat kecil itu akhirnya membuat semua perbedaan,   dan Audion yang berganti nama menjadi triode atau tabung vakum menjadi salah satu perangkat terpenting di abad ke-20.  

Inilah tabung radio pertama, benih ajaib yang darinya muncul seluruh struktur penggerak utama dari radio dan televisi, sonar, radar,  gambar berbicara (bisokop), peluru kendali, otomatisasi,   komputer otak listrik   dan komunikasi telepon jarak jauh.  

Namun, bukan de Forest yang menemukan kegunaannya tabung untuk sistem radio yg lebih baik.  Bagaimana seorang mahasiswa bernama Howard Armstrong   mengubah dunia dengan bola lampu yang di permak menjadi pesawat radio. Saya akan bahas tentang armstrong pada tulisan selanjutnya. 

Read More