A. Sejarah Perkembangan Pesawat Pemancar Dan Penerima Televisi
Pada saat industri dan teknologi pesawat radio menjadi mapan, para peneliti dibidang elektronika sibuk mencari temuan-temuan baru dibidang tersebut, yaitu televisi. Gagasan pemancaran dan penerimaan siaran televisi untuk pertama kali muncul dalam cerita fiksi ilmiah dalam tahun 1880-an. Dalam tahun 1884 seorang peneliti Jerman yang bernama Paul Nipkow mengembangkan sebuah teknologi yang disebut teknologi cakram berputar (rotating-disctechnology) untuk mengirimkan gambar melalui kabel. Teknologi ini mendominasi tahun-tahun awal penelitian tentang televisi, tetapi kemudian mulai ditinggalkan karena dianggap tidak praktis.
Pesawat televisi elektronik pertama muncul setelah tahun 1927, yaitu ketika seorang peneliti berkebangsaan Amerika yang bernama Philo T. Farnsworth mengembangkan tabung “dissector”. Dalam tahun 1928 drama televisi pertama ditayangkan melalui pemancar eksperimen di Schenectady, New York. Selama kurun waktu tahun 1930-an Sarnoff yang kemudian menjadi presiden perusahaan RCA mengembangkan teknologi televisi. Pada saat itu ia mengangkat seorang akhli fisika Berkebangsaan Amerika keturunan Rusia yang bernama Vladimir Zworykin untuk melanjutkan penelitian dan perbaikan kamera televisi. Pesawat televisi pertama yang berhasil dibuat adalah pesawat TV hitam putih dan berukuran 13 cm (kira-kira 5 inci).
Perkembangan teknologi pesawat TV hampir terhenti pada awal tahun 1940-an karena adanya perang dunia kedua. Setelah perang dunia kedua selesai, teknologi televisi berkembang dengan pesat sampai tahun 1948. Pada saat itu ruang frekuensi untuk pemancar televisi pada gelombang VHF (very high frequency, untuk gelombang 2-13) mulai penuh, sehingga para peneliti harus mencari jalan keluar untuk masalah ini. Kemudian pada tahun 1952 disepakati bahwa tambahan ruang frekuensi untuk pemancar televisi dibuka pada jalur gelombang UHF (Ultra High Frequency, untuk gelombang 14-83).
B. Prinsip Pembentukan Gambar Pada Pesawat Penerima Televisi
Gambar pada pesawat televisi dibentuk oleh sebuah pola kumpulan titik-titik yang bersatu untuk membentuk sebuah gambar yang lengkap. Titik-titik tersebut muncul pada layar televisi satu demi satu dalam selang waktu yang sangat singkat (frekuensi yang sangat tinggi).
Pemecahan gambar menjadi deretan titik-titik kecil ini dilaksanakan melalui sebuah teknik yaitu “scanning” (penyapuan). Mata dari scanner menyapu sebuah gambar secara keseluruhan dalam cara yang sama seperti mata seorang pembaca melihat halaman buku, kata demi kata, baris demi baris. Scanner tersebut membangkitkan sinyal listrik yang sebanding dengan kecerahan titik-titik yang di “scan”. Bermacam-macam jenis teknik scanning (baik secara mekanik maupun elektronik) telah banyak dicoba dan diterapakan dalam pengembangan teknologi televisi ini.
Hampir semua pesawat televisi modern menggunakan berkas elektron sebagai scanner. Kelebihan scanning dengan berkas elektron ini adalah bahwa berkas elektron tersebut dapat digerakan dengan kecepatan (frekuensi) yang sangat tinggi dan dapat menyapu (men-“scan”) sebuah gambar secara keseluruhan dalam waktu yang sangat singkat.
C. Gelombang elektromagnetik televisi.
Gelombang TV adalah gelombang elektromagnetik yang sangat kompleks. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa gelombang TV mengandung informasi tidak hanya suara, tetapi juga informasi dalam bentuk gambar. Oleh karena itu, gelombang TV terdiri atas :
1. gelombang “blanking”, yang berfungsi menghapus berkas elektron pada saat “retrace” pada proses “scanning” sebuah gambar.
2. gelombang sinkronisasi vertikal dan horizontal, yang berfungsi mensinkronkan proses scanning dalam arah vertikal dan horizontal.
3. gelombang AM, yang berfungsi membawa informasi gambar.
4. gelombang FM, yang berfungsi membawa informasi suara.
Jadi sinyal suara dikirimkan dalam bentuk modulasi FM, sedangkan gambar dalam bentuk modulasi AM. Oleh karena itu, suara yang dibawa oleh gelombang TV cenderung lebih tahan terhadap gangguan kelistrikan alam, sedangkan gambar lebih mudah terganggu. Disamping itu, karena gelombang TV mengandung gelombang FM, maka agar siaran TV dapat diterima di tempat-tempat yang jauh biasanya diperlukan pesawat pemancar ulang (relay) disekitar tempat-tempat tersebut. Dan lebih dari itu, untuk memperoleh penerimaan siaran yang sangat baik, biasanya dibantu oleh satelit buatan yang dapat menangkap dan memancarkan ulang siaran TV tersebut.
Fluktuasi arus listrik atau tegangan listrik yang sesuai dengan variasi intensitas cahaya biasa disebut sinyal video (video signal). Frekuensi dari sinyal video ini berkisar antara 30 Hz sampai 4 MHz, bervariasi sesuai dengan isi gambar.
Pulsa-pulsa sinkronisasi adalah getaran-getaran energi listrik yang dibangkitkan oleh osilator pada statsion pemancar televisi. Pulsa-pulsa ini mengontrol frekuensi scanning horizontal dan scanning vertikal pada kamera di statsion pemancar dan pada pesawar penerima.
Pulsa-pulsa Blanking menjadikan berkas elektron tidak beroperasi (tidak bekerja) selama elektron kembali dari unjung garis horizontal ke posisi awal garis horizontal berikutnya, serta selama elektron kembali dari bawah ke atas pada arah. Proses ini terjadi di dalam kamera di statsion pemancar dan di dalam pesawat penerima televisi.
D. Pembagian gelombang siaran
Kesulitan dalam penyiaran gelombang TV adalah dalam hal pembagian ruang frekuensi siaran. Oleh karena itu, rentang frekuensi yang digunakan dalam penyiaran gelombang TV dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu kelompok frekuensi sangat tinggi (VHF = very high frequency) dan kelompok frekuensi sangat-sangat (ultra) tinggi (UHF = ultra high frequency). VHF dibagi menjadi 12 gelombang siaran sedangkan UHF dapat dibagi menjagi 56 gelombang siaran, sehingga jumlah total gelombang siaran yang dapat digunakan adalah 68 buah gelombang. Hal ini berarti kita dapat menerima siaran TV dari 68 buah pemancar yang berbeda.Rentang frekuensi untuk setiap gelombang dalam VHF adalah sebagai berikut:
Gelombang 2 adalah 54-60 MHz
Gelombang 3 adalah 60-66 MHz
Gelombang 4 adalah 66-72 MHz
Gelombang 5 adalah 76-82 MHz
Gelombang 6 adalah 82-88 MHz
Gelombang 7 adalah 174-180 MHz
Gelombang 8 adalah 180-186 MHz
Gelombang 9 adalah 186-192 MHz
Gelombang 10 adalah 192-198 MHz
Gelombang 11 adalah 198-204 MHz
Gelombang 12 adalah 204-210 MHz
Gelombang 13 adalah 210-216 MHz
Gelombang UHF diberi nomor 14 sampai 69 dan beroperasi dalam rentang frekuensi 470 MHz sampai 806 MHz.
E. Kamera Televisi
Kamera televisi mirip dengan kamera fotografi biasa. Kamera TV terdiri atas sebuah lensa atau susunan beberapa lensa dan fasilitas untuk memfokuskan bayangan yang dibentuk oleh lensa kepada permukaan yang sensitif. Permukaan sensitif tersebut merupakan bagian dari tabung elektronik yang disebut tabung kamera yang memiliki kemampuan untuk mengubah variasi intensitas cahaya ke dalam variasi muatan listrik atau arus listrik.
Tabung kamera yang pertama dibuat adalah tabung ikonoskup (iconoscope) sebuah jenis tabung yang cukup lama untuk mentransmisikan film-film melalui televisi. Untuk memancarkan adegan-adegan yang dibuat dalam tata cahaya yang sangat lemah biasanya menggunakan tabung kamera Image Orthicon atau Vidikon.
Ikonoskup (Iconoscope) Sebagai sebuah tabung kamera, ikonoskup memiliki beberapa kerugian. Salah satu kerugian yang paling menonjol adalah bahwa ikonoskup memerlukan pencahayaan yang sangat kuat untuk menghasilkan sinyal gambar yang dapat digunakan.
Image Orthicon Sejumlah besar tabung kamera telah diciptakan untuk mengatasi kerugian yang ditimbulkan oleh tabung kaemra Ikonoskup. Tabung kamera yang paling sensitif diantaranya adalah “Image orthicon”. Sensitivitas dari tabung kamera ini adalah sangat tinggi, sehingga kamera ini dapat menghasilkan sinyal gambar pada berbagai keadaan cahaya yang cukup untuk dilihat oleh mata telanjang.
Dalam suatu demonstrasi, tabung kamera Image Orthicon dapat menghasilkan bayangan gambar televisi yang diterangi hanya oleh beberapa buah lilin. Kelebihan lain dari tabung kamera Image Orthicon adalah bahwa tabung kamera ini menggunakan layar yang kecil sehingga tabung kamera ini dapat dimasukan ke dalam kamera yang berukuran kecil.
Tabung Image Orthicon memiliki sebuah jendela yang terbuat dari gelas datar pada salah satu ujungnya. Pada sisi bagian dalam dari jendela ini dilapisi dengan campuran logam alkali yang berfungsi sebagai sebuah permukaan fotolistrik yang peka cahaya. Elektron-elektron yang memancar dari lapisan peka cahaya ini dipercepat dan difokuskan oleh medan magnet pada sebuah sasaran (target) yang terbuat dari gelas yang memiliki konduktivitas listrik yang rendah.
Di depan sasaran tersebut adalah layar kawat yang terdiri atas 155.000 lubang per cm2. Bagian belakang dari sasaran adalah sebuah cincin-cincin logam yang sepusat yang ditempelkan pada bagian dalam tabung dan berfungsi sebagai alat untuk memperlambat gerak elektron. Di belakang cincin ini adalah lapisan-lapisan silindris yang sepusat dalam leher tabung yang berfungsi sebagai elektroda posistif atau anoda. Pada ujung tabung ada sebuah senapan electron yang dapat menghasilkan sebuah berkas elektron. Selain itu, pada ujung tabung ini terdapat pula alat yang berfungsi untuk melipat-gandakan jumlah elektron.
Tabung kamera televisi membentuk sebauh bayangan pada sebuah permukaan yang sangat sensitif terhadap cahaya. Permukaan sensitif tersebut mengubah variasi intensitas cahaya ke dalam variasi muatan listrik atau arus listrik. Tidak seperti tabung-tabung kamera terdahulu yang memerlukan cahaya kuat untuk membangkitkan sinyal gambar, tabung Image Orthicon dapat menghasilkan sinyal dalam tempat yang pencahayaannya sangat lemah, karena tabung Image Orhicon memiliki penguatan sinyal beberapa tahapan.
Elektron yang dipancarkan oleh permukaan peka cahaya mengenai sasaran (target) dan menimbulkan pancaran elektron kedua dengan proporsi beberapa buah elektron terhadap satu elektron yang datang. Artinya, jika satu elektron yang dipancarkan permukaan peka cahaya mengenai sasaran, maka akan timbul elektron-elektron lain yang keluar dari sasaran dalam jumlah yang lebih dari satu. Pancaran elektron-elektron ini membentuk sebuah pola muatan positif pada pelat target yang sesuai dengan bayangan cahaya pada permukaan peka cahaya.
Dalam hal ini, daerah yang terang lebih positif dari pada dareah gelap. Berkas elektron kedua itu ditarik oleh layar yang berbentuk net dan terbuat dari kawat (mesh screen). Gelas yang digunakan untuk target adalah sedemikian tipis sehingga variasi muatan-muatan positif pada sisi luar dari target dapat menembus sampai bagian dalam dari target dan menetralkan muatan negatif yang ditempelkan oleh berkas penyapuan (scanning).
Mekanisme penyapuan (scanning) dalam tabung Image Orthicon terdiri atas senapan elektron dan anoda silindris pada leher tabung, serta sebuah set kumparan pembelok (deflecting coils) yang ditempelkan di bagian luar tabung. Berkas penyapuan (scanning beam) diperlambat tepat sebelum mengenai sasaran oleh cincin yang bermuatan negatif dan mencapai sasaran dengan energi yang lemah. Pada saat berkas penyapu mengenai setiap bagian dari pola muatan listrik positif pada target, kerkas itu memberikan elektron untuk menetralkan muatan positif pada sasaran. Sisa elektron dipantulkan kembali ke senapan elektron. Dalam daerah yang bermuatan positif kuat diperlukan sejumlah besar elektron untuk menetralkan.
Pelipat ganda elektron (electron multiplier) terdiri atas sebuah piringan yang dilengkapi lubang untuk menembakkan elektron dan sekumpulan elektroda yang biasa disebut dynodes. Pelipat ganda elektron ini berfungsi amplifier bagi emisi elektron kedua (secondary). Piringan pertama dalam sebuah Tabung kamera Image Orthicon biasanya diberi tegangan sekitar positif 200 volt dan dynodes diberi tegangan positif yang bahkan lebih besar dari 200 V.
Elektron-elektron yang mengenai piringan akan mengeluarkan sejumlah besar elektron dan selanjutnya akan mengeluarkan lebih banyak lagi elektron dari dynodes-dynodes yang ditumbuknya. Hasilnya, sinyak kamera dilipat-gandakan pada saat melalui dynodes demi dynodes.
Tabung Kamera Vidikon (Vidicon)
Jenis lain dari tabung kamera yang biasa digunakan dalam pemancar televisi modern adalah Vidicon. Dalam jenis ini, gambar diproyeksikan pada sebuah target fotokonduktif yang baisanya terbuat dari sebuah lapisan tipis zat seperti antimon-trisulfida yang memiliki konduktivitas listrik bervariasi dan akan bertambah oleh adanya cahaya. Zat fotokonduktif ini ditempelkan pada sebuah elektroda yang transparan yang berfungsi sebagai pelat sinyat dan dimuati muatan positif. Berkas elektron menghasilkan tumpukan elektron pada target untuk mengkompensasi muatan yang bocor ke dalam lapisan target dari pelat sinyal. Muatan-muatan ini lebih banyak untuk daerah yang diterangi dan lebih sedikit untuk daerah yang tidak diterangi. Perpindahan muatan dalam sinyal membangkitkan sinyal video pada bagian input amplifier yang dihubungkan ke tabung kamera.
Tabung vidikon (Vidicon) yang sering disebut Plumbicon, memiliki karakteristik dan proporsionalitas sinyal output terhadap kecerahan (brigthness) gambar. Tabung Vidikon adalah sebuah tabung kamera yang sederhana dan kompak dan memiliki sensitivitas yang tinggi. Karena tabung kamera ini berdiameter hanya sekitar 2,5 cm (sekitas 1 inci) dan panjangnya sekitar 15 cm. Untuk transmisi sinyal video jarak pendek, seperti misalnya pengirim dan penerima berada dalam satu gedung, jaringan televisi tertutup sering digunakan.
Pada kondisi seperti ini, satu kamera dapat dihubungkan langsung pada sebuah monitor dengan menggunakan hubungan kabel biasa. Hal ini sangat bermanfaat untuk menghindari penggunaan pemancar yng berdaya tinggi dan sangat kompleks. Rangkaian (jaringan) tertutup sering digunakan di tempat-tempat industri, bisnis, dan tempat-tempat penelitian untuk mengamati daerah-daerah terlarang atau berbahaya.
F. Pemancar Televisi
Pemancar televisi adalah mirip dengan pemancar suara baik AM maupun FM. Bahkan perlengkapan pemancar suara adalah sama persis dengan perlengkapan yang biasa digunakan dalam pemancar radio FM. Dan kadang-kadang, sinyal suara dipancarkan secara terpisah dari sinyal gambar, sehingga sering ditemui dua antena pemancar yang terpisah, satu untuk suara dan yang lain untuk gambar.
Penggunaan frekuensi tinggi untuk siaran televisi menimbulkan sejumlah besar masalah yang tidak pernah ditemui dalam siaran radio AM atau pun FM. Rentang sinyal radio frekuensi rendah adalah sangat luas dan bahkan mencapai ratusan atau bahkan ribuan kilometer. Sebaliknya, rentang sinyal frekuensi tinggi adalah sangat terbatas dan bahkan tidak dapat mencapai jarak yang lebih jauh dari jarak pandang dari satu tempat ke tempat lain pada permukaan bumi. Jadi, sementara daerah layanan dari sebuah sebuah statsion siaran televise.
Mencakup daerah dengan radius di atas 160 km, daerah layanan tersebut untuk sebuah statsion televisi biasanya dibatasi sampai kira-kira 56 km, bergantung pada ketinggian antena pemancar dan penerima. Karena itu, untuk siaran yang mencakup suatu negara yang luas, seperti Indonesia misalnya, diperlukan cukup banyak statsion pemancar televisi atau statsion pemancar ulang (relay).
Masalah lain yang timbul dalam penggunaan frekuensi tinggi untuk siaran televisi adalah bahwa gelombang elektromagnetik yang dipancarkan itu bertingkah laku seperti gelombang cahaya tampak. Artinya, gelombang televisi dapat dipantulkan oleh benda-benda keras yang relatif kecil seperti gedung-gedung, dan bukit-bukit. Dan bahkan sering terjadi pemantulan gelombang televisi terjadi beberapakali sehingga antena pesawat penerima televisi menerima siaran yng sama beberapa kali. Hasilnya adalah gambar yang kabur (tidak jelas) karena berberapa gelombang pantul ditangkap antena penerima pada waktu yang berlainan.
Masalah-masalah seperti ini biasanya diatasi dengan cara menggunakan antena penerima khusus. Antena jenis ini biasanya memiliki faktor penguatan yang tinggi sehingga dapat memperkuat sinyal-sinyal yang lemah. Dismaping itu, antena khusus ini biasanya bersifat “directional”. Artinya, antena ini hanya akan memperkuat sinyal yang datang dari satu arah tertentu saja dan tidak memperkuat sinyal yang datang dari arah lain. Dengan cara mengarahkan sebuah antena directional, kita dapat memilih salah satu dari beberapa gelombang pantul dan menghilangkan gelombang pantul lainnya, sehingga kita dapat memperoleh gambar yang jernih.
G. Pesawat Penerima Televisi (Television Receivers)
Bagian utama dari pesawat penerimat televisi adalah tabung gambar dan rangkaian elektronik. Tabung gambar berfungsi untuk mengubah pulsa-pulsa listrik sinyal televisi menjadi gambar. Sedangkan rangkaian elektronik berfungsi sebagai pemilih siaran (tuner dan Antena), pembangkit frekuensi lokal (osilator lokal), pencampur frekuensi lokal dengan frekuensi siaran yang ditangkap, penguat sinyal suara dan gambar, pemisah pulsa sinkronisasi horizontal dan vertikal, dan pemisah pulsa blanking (pulsa penghapus). Tabung Crookes (Crookes Tube). Pada tahun 1870-an Sir William Crookes berhasil membuat cikal bakal tabung gambar pesawat televisi modern. Tabung ini sering disebut tabung Crookes.
Pesawat penerima TV terdiri atas dua bagian utama, yaitu tabung gambar yang sering disebut tabung sinar katoda (CRT) dan rangkaian elektronika. Tabung sinar katoda ini berfungsi mengubah pulsa-pulsa listrik menjadi gambar. Salah satu jenis tabung gambar yang pernah dibuat adalah tabung gambar Orthicon.
Komponen utama dari tabung ini adalah katoda (cathode), anoda (anode), dan layar fluorensi. Diantara katoda dan anoda ini terdapat komponen-komponen lain yang semuanya berfungsi mengatur gerak dan lintasan berkas elektron yang keluar dari filamen (heater). Komponen-komponen tersebut adalah celah (grid), anoda kesatu (first anode), anoda kedua (second anode), pelat pembelok dalam arah vertical (vertical deflecting plates), pelat pembelok dalam arah horizontal (horizontal deflecting plater), dan lapisan anoda (aquadag coating).
Tabung gambar TV moderen yang biasa disebut CRT (Cathode Ray Tube). Salah satujenis CRT adalah tabung CRT. Tabung gambar Trinitron. Dalam tabung gambar seperti ini, proses pembelokan berkas elektron pada saat scanning dilakukan oleh dua buah deflection joke, yaitu vertical deflection joke dan horizontal deflection joke. Kedua deflection joke ini merupakan kumparan kawat konduktor yang ditempelkan pada bagian leher CRT.
H. Rangkaian elektronika pesawat penerima TV
Rangkaian elektronika dari pesawat penerima TV moderen biasanya sangat kompleks. Tetapi pada umumnya, rangkaian tersebut dapat diwakili oleh gambar bagan. Sinyal TV yang diterima antena TV akan diperkuat dalam daerah penerimaan (tuner) yang biasa disebut daerah frekuensi radio. Kemudian sinyal yang telah diperkuat ini dicampur dengan frekuensi yang dihasilkan oleh osilator lokal (local oscilator). Keluaran dari pencampur (mixer) ini kemudian disalurkan ke bagian penguat suara dan gambar. Kemudian, pulsa sinkronisasi vertical dan horizontal dikirimkan ke rangkain sinkronisasi vertical dan horizontal. Selanjutnya semua sinyal ini, kecuali suara, dikirim ke tabung gambar (CRT) dan ke vertical deflection joke serta horizontal deflection joke untuk menghasilkan gambar yang sesuai dengan informasi gambar yang diterima.
I. Pembentukan warna pada pesawat TV berwarna
Sebuah TV berwarna menggunakan tabung gambar tiga warna yang memiliki tiga penembak elektron masing-masing untuk satu warna utama, yaitu merah, biru dan hijau. Elektrnon dari ketiga penembak itu menyapu layar dan merangsang warna dari titik-titik kecil posfor yang menempel pada layar. Titik-titik kecil posfor tersebut yang berjumlah lebih dari 1000000 buah disusun dalam tiga kelompok, yaitu kelompok merah, biru, dan hijau. Sebuah masker ditempatkan diantara penembak elektron dengan layar. Masker ini berfungsi untuk menempatkan berkas elektron pada warna posfor yang sesuai. Selanjutnya, berkas elektron yang membawa informasi berwarna merah akan jatuh pada titik posfor merah, dan berkas electron yang membawa informasi berwarna biru akan jatuh pada titik posfor biru, dan seterusnya, sehingga warna informasi (gambar) yang sebenarnya akan dibuat oleh paduan ketiga warna utama tersebut.
J. Gangguan Pada Warna
Biasanya TV tampak warna kebiruan ,/kehijauan kemerahan,/warna sering hilang,lalu muncul lagi,/juga warna salah satu( GRB) hilang/tidak tampak
Penyebab
- Biasanya pada bagian vidio (GRB) resistor/transistornya rusak
- Biasanya playback lemah
- Bisa juga IC osilator rusak
Cara perbaikan
- Solder ulang pada bagian vidio dan playback
- Cek tegangan yang masuk pada vidio sesudah resistor
- Jika tidak masuk tegangannya resistor tersebut putus, perlu diganti
- Jika tidak ada hasil warna masih serig hilang,Urutkan kaki playback(BRC) disitu ada resistor ganti,dengan resistor yang lebih besar nilainya dan Tr nya
- ganti juga,supaya penguatan lebih baik.
K. Pengertian TV Plasma
Plasma sendiri adalah istilah ilmiah yang mengacu pada gas seperti lampu neon dan xenon yang menyala jika terkena sinar listrik. Prinsip kerja layar plasma hampir sama seperti sebuah lampu neon. Dalam layar televisi terdapat ribuan titik gambar kecil yang di sebut pixel, di dalam televisi berwarna, sebuah pixel terdiri dari tiga warna yaitu merah, hijau, dan biru. Di dalam TV plasma pixel terdiri dari penggabungan gas neon atau xenon, dalam satu layar TV plasma terdapat ratusan ribu pixel, tiap-tiap pixel ini terjepit oleh pelat bermuatan listrik, jadi apabila pelat tersebut di aliri arus listrik maka plasma akan bersinar.Ringkasnya, plasma ini akan di gabungkan dengan rangkaian tuner TV dan komponen-komponen audio-video lainnya sehingga dapat menangkap siaran TV dan menampilkan gambar pada layar yang dapat kita lihat dengan mata.
