Trans-impedance amplifier (HA) design for Visible Light Communication (VLC) using commercially available OP-AMP

Putra, Agfianto Eko; Aska, Yulian; Adiono, Trio

doi:10.1109/icitacee.2016.7892405

Cited by 31 publications

(18 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Pada bagian receiver terdapat tiga stage, yakni rangkaian Trans-impedance Amplifier (TIA), berfungsi untuk mengkonversi arus yang dibangkitkan oleh photodiode saat mendapatkan respon intensitas cahaya dari LED sumber informasi (iPD) menjadi tegangan (VTIA) [23]. Tegangan output tersebut masih lemah/ aplitudo tegangan kecil, sehingga perlu dikuatkan dengan batas maksimum dibawah tegangan saturasi potisif Op-Amp (Vsat+ = 3.5 VDC).…”

Section: Gambar 2 Blok Diagram Layer Fisik Vlc Pada Sistem Transmisiunclassified

Rancang Bangun Layer Fisik Visible Light Communication Pada Sistem Transmisi Audio

Adiono

2017

INFOTEL

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Abstrak -Kini, fungsi LED tidak hanya sebagai penerangan saja, melainkan dapat dimanfaatkan sebagai media komunikasi. Teknologi ini lazim disebut sebagai komunikasi cahaya tampak atau VLC, yang mana telah mulai diaplikasikan pada areaarea yang rentan gelombang elektromagnetik seperti rumah sakit, kabin pesawat, bandara, markas militer dan lain sebagainya. Media yang umumnya dijadikan objek transmisi data adalah berupa gambar, video, audio (musik), teks, bahkan paket data untuk keperluan browsing internet. Penelitian ini mengimplementasikan sistem VLC yang berfokus pada layer fisik, yakni pada bagian Analog Front-End (AFE). Sistem yang dirancang terdiri atas modul AFE transmitter sebagai modulator dan AFE receiver sebagai demodulator. Rancangan AFE transmitter mengadopsi prinsip dari modul Bias-T, dengan fungsi yang sama namun memiliki keunggulan pada sisi low-cost. Sedangkan pada bagian AFE receiver, terdapat modul DC-offset remover yang berfungsi untuk mereduksi sinyal DC dari ambient light. Hasil demonstrasi menunjukkan bahwa sistem secara fungsional dapat digunakan untuk transmisi sinyal audio via cahaya tampak dan secara langsung ditampilkan ke loudspeaker yang mana pengamatan dilakukan secara langsung dengan membandingkan amplitude sinyal input ke LED driver dengan sinyal output dari stage terakhir dari AFE receiver. Berdasarkan pengujian dapat ditunjukkan bahwa bandwidth optimum dari AFE transceiver adalah dalam rentang 50 kHz sampai 450 kHz (referensi redaman pada frekuensi cut-off = -3 dB) dan jarak maksimum transmisi data adalah 40 cm dengan sudut elevasi penerimaan sebesar 0 derajat.Kata kunci -Analog Front-End (AFE) transceiver, Komunikasi cahaya tampak, Layer fisik, Sinyal audio Abstract -Currently, LED functions not only as illumination purpose but also can be used as a communication device. Commonly, this technology is called as "visible light communication (VLC)", which has begun to be applied in areas susceptible to electromagnetic waves, such as hospitals, aircraft cabins, airports, military headquarters and etc. Generally, the media, which is used as object of the data transmission, e.g. digital images, video, audio (music only), texts, and even data packets for internet browsing purposes. This research implements a VLC system that focuses on the physical layer, especially in Analog Front-End (AFE) part. The designed system consists of an AFE transmitter module as a modulator and an AFE receiver as a demodulator. The designing AFE transmitter adopts the Bias-T module principle, it has same the functionality but extremely lower in the cost factor. While in the AFE receiver part, the DC-offset remover module is implemented, it has a function to reduce the DC signal that generated from ambient light. The results of demonstration show that the system, functionally, can be used for transmitting audio signals via visible light and the received data can be displayed to the loudspeaker directly. In this work, the data observation is done by comparing the amplitude of input signal connected to the drive...

show abstract

Section: Gambar 2 Blok Diagram Layer Fisik Vlc Pada Sistem Transmisiunclassified

Rancang Bangun Layer Fisik Visible Light Communication Pada Sistem Transmisi Audio

Adiono

2017

INFOTEL

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Rangkaian switch LED driver dan variable power supply untuk pengaturan intensitas cahaya dari LED, ditunjukkan pada Gambar 3 Gambar 3. Rangkaian switch LED driver dan variable power supply pada sistem transmitter VLC Blok AFE receiver terdiri atas atas 4 stage: pertama adalah trans-impedance amplifier (TIA) sebagai konverter photocurrent ke tegangan atau V TIA [24]. Topologi TIA yang dipilih adalah photovoltaic.…”

Section: 4unclassified

Desain dan Realisasi Sistem Komunikasi Cahaya Tampak untuk Streaming Teks berbasis PWM

Adiono¹,

Pradana²

2017

JIS

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Graphical abstract AbstractThe design and implementation of visible light communication systems for transmitting digital data (texts) have been discussed in this paper. Then, two evaluations were performed also, i.e. the demonstration of streaming text through the visible light as a proof-of-concept system design. The next evaluation is a BER measurement intended to know the VLC system performance quantitatively. The value of BER against the several parameters: by the variation of distance and its reception angle. The proposed VLC system works well until the photodiode reception angle to the LEDs up to 50°. According to evaluation, our system can operate optimally within 30 -80 cm or 50 -130 cm of optical channel range depending on the Gain setting option. To support the reliability of noise from ambient light and interference lamps such as fluorescent lamps, the filters circuit are employed: high pass filter and DC-offset remover. Based on the BER analysis, the filters can compensate the problem of ambient light noise (DC-offset signal) and interference lamp (100-150 Hz of carrier frequency). The speed of data-rate obtained with 1-PWM modulation and the low-cost analog component is 3.3 kbps. AbstrakPerancangan dan impelementasi sistem komunikasi cahaya tampak untuk mengirim data digital berupa teks telah dibahas dalam makalah ini. Kemudian, juga dilakukan dua bentuk evaluasi, yakni dengan demonstrasi streaming teks lewat cahaya tampak sebagai proof-of-concept desain sistem dan berikutnya adalah pengukuran BER yang dimaksudkan untuk mengetahui performa sistem VLC secara kuantitatif dengan parameter variasi jarak dan sudut penerimaan. Sistem dapat bekerja dengan baik sampai sudut penerimaan photodiode terhadap LED sampai 50°. Sistem VLC dapat beroperasi optimal dalam jarak kanal optik 30 -80 cm atau 50 -130 cm yang bergantung dari opsi pengaturan Gain. Untuk mendukung kehandalan terhadap noise dari ambient light dan interference lamp seperti lampu neon, digunakan rangkaian bentuk filter yakni HPF dan DC-offset remover. Berdasarkan hasil analisa BER, filter dapat mengkompensasi problem dari lampu-lampu gangguan tersebut. Kecepatan laju data yang diperoleh dengan modulasi 1-PWM dan low-cost komponen analog adalah 3,3 kbps.

show abstract

“…Pada saat menerima cahaya, photodiode mengubahnya menjadi arus listrik. Fokus penelitian tentang desain TIA dan analisis noise didiskusikan pada makalah lain [16], [17].…”

Section: A Spesifikasi Sistemunclassified

Desain Awal Analog Front-End Optical Transceiver untuk Aplikasi Visible Light Communication

Adiono¹,

Putra²,

Aska³

2016

Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JNTETI)

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Analog Front-End (AFE) is a part of physical layer (PHY) at Visible Light Communications (VLC) system which has important things to transmit and receive the data. This research is a preliminary study in designing AFE transceiver which consists of LED driver and Trans-impedance Amplifier (TIA). The results are used as advanced reference design of AFE system and also to determine the modulations range (analog as well as digital). The design verification is based on data transmission which generated by signal generator. Square wave signal is used as digital modulation representative, and sinusoid signal as analog modulation representatitive. The range of VLC channels is about 50 cm with 0 o angle. The result shows that digital modulation bandwidth is about 1 KHz to 10 KHz frequency, and analog modulation bandwidth is from 200 KHz to 600 KHz. We also find a significant impact by adding 1 pF capacitor to reduce noise gain. Furthermore, color filter testing is performed to investigate the design performance. Intisari-Analog Front-End (AFE) merupakan bagian dari physical layer pada sistem Visible Light Communications (VLC) yang memiliki peran penting dalam transmisi dan menerima data. Makalah ini merupakan studi awal dalam perancangan transceiver AFE yang terdiri atas driver LED dan Transimpedance Amplifier (TIA). Hasil pengujian dipergunakan sebagai referensi untuk mendesain AFE yang lebih kompleks dan sebagai acuan dalam penentuan range masing-masing modulasi. Verifikasi rancangan dilakukan dengan cara mentransmisikan data berupa sinyal yang dibangkitkan oleh signal generator, dengan sinyal kotak sebagai representasi dari modulasi digital dan sinyal sinus sebagai representasi modulasi sinyal analog. Jarak kanal adalah 50 cm dengan sudut elevasi 0 o. Hasil menunjukkan bahwa bandwidth modulasi digital adalah dari 1 KHz sampai dengan 10 KHz, sedangkan pada modulasi analog adalah dari 200 KHz sampai dengan 600 KHz. Hasil verifikasi lain adalah dengan menggunakan filter warna untuk mengetahui unjuk kerja rancangan serta pengaruh penambahan kapasitor untuk mengkompensasi noise gain.

show abstract

Trans-impedance amplifier (HA) design for Visible Light Communication (VLC) using commercially available OP-AMP

Cited by 31 publications

References 7 publications

Rancang Bangun Layer Fisik Visible Light Communication Pada Sistem Transmisi Audio

Rancang Bangun Layer Fisik Visible Light Communication Pada Sistem Transmisi Audio

Desain dan Realisasi Sistem Komunikasi Cahaya Tampak untuk Streaming Teks berbasis PWM

Desain Awal Analog Front-End Optical Transceiver untuk Aplikasi Visible Light Communication

Contact Info

Product

Resources

About