Ringkasan artikel ini membahas implementasi generator pulsa RF berbasis FPGA untuk spektrometer NQR/NMR. Generator pulsa RF dirancang menggunakan DDS dan FPGA untuk menghasilkan pulsa RF dengan parameter yang dapat dikonfigurasi. Spektrometer NQR untuk mendeteksi nuklei 14N dirancang dan diuji menggunakan modul transmitter, probe, receiver, dan komputer yang dikendalikan oleh FPGA.

1. Ringkasan artikel FPGA based RF pulse generator for
NQR/NMR spectrometer
Firda andriyan,Kurnia Dwi Saputra,dan Sutrisno Aji
Teknik Elektro,Fakultas Teknik Industri,Universitas Ahmad Dahlan,Yogyakrta 5523 ,Indonesia
Email : andriyanfirda@gmail.com
Abstrak
Sebagai sumber frekuensi radio dan pemrograman pulsa berbasis FPGA untuk NQR
dijelaskan. Dengan menggunakan frekuensi radio dan pemogram pulsa berbasis FPGA untuk
NQR dijelaskan. Dengan menggunakan sintetis digital langsung (DDS), sumber RF memiliki
kemampuan untuk menghasilkan sinyal RF dengan waktu switching yang singkat dan resolusi
tinggi dalam frekuensi dan fase. Untuk memfasilitasi generasi pulsa RF, progammer pulsa
diimplementasikan dalam FPGA, juga digunakan sebagai pengendali tambahan DDS.
Progammer pulsa mengontrol DDS untuk menghasilkan pulsa RF sesuai dengan parameter
yang telah ditentukan.
Kata Kunci: Pemogram pulsa,FPGA,DDS
1.Pendahuluan
Spektroskopi Nuklir Quadrupole Resonansi (NQR) adalah area spektroskopi frekuensi
radio yang menawarkan beberapa kemungkinan untuk deteksi analitis zat kimia dalam fase
padat[1]. Untuk deteksi sinyal NQR dari sampel yang berbeda, pulsa RF harus diprogram. Untuk
menyesuaikan pulsa RF ke berbagai sampel, parameter pulsa RF seperti lebar pulsa, celah
antara dua pulsa, dan frekuensi sinyal RF dan amplitudo sinyal RF harus dapat dikonfigurasi dan
diprogram. Untuk mewujudkan programabilitas, pola sinyal harus dimulai dari tegangan rendah /
tingkat daya[3].
2.Metode Penelitian
Implementasi teknik DDS dan programmer pulsa di FPGA.Implementasi serupa di
platform yang berbeda seperti DSP4 tersedia namun implementasi berdasarkan FPGA
menawarkan banyak keuntungan dibanding yang lain. FPGA karena fitur reconfigurable -nya
adalah teknologi yang paling populer mengimplementasikan prototipe dan menguji algoritme
baru[5].
2.1 Synthesizer Digital Langsung (DDS)
DDS adalah generasi gelombang sinyal dengan menggunakan pemrosesan
sinyal digital. Diagram blok DDS ditunjukkan pada Gambar 1.A. Frekuensi output
maksimum tergantung pada frekuensi clock. Frekuensi operasi tergantung pada
frekuensi clock dan kata tuning program yang disimpan dalam register yang disebut
sebagai register frekuensi. Nomor biner dalam daftar frekuensi menyediakan input utama
ke akumulator fase.
Gambar 1. Synthesizer Digital Langsung

2. 2.2 Implementasi LUT dalam FPGA
Pembuatan gelombang sinus dalam DDS dilakukan dengan menggunakan
fase akumulator dan fase ke konverter amplitudo yang memiliki sampel sinus gelombang
penuh yang disimpan dalam tampilan tabel (LUT). Jika DAC yang digunakan adalah 14
bit dan karenanya ROM memiliki 16 bit alamat meskipun hanya memiliki seperempat
gelombang sinus.
3. Hasil dan Analisis
Programmable pulse generator (PPG) dibangun di FPGA di mana Finite state machine
(FSM) pertama kali ditulis menggunakan editor diagram keadaan perangkat lunak HDL yang aktif.
Programmer pulsa harus menghasilkan urutan waktu untuk mengaktifkan modul pemancar,
modul penerima, akuisisi dan pulsa modulasi RF.
Pulsa ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Mulai, TxEn, RF_pulse, RxEn
Spektrometer NQR untuk mendeteksi nuklei 14N telah dirancang dibangun dan diuji
menggunakan FPGA modul. Ini terdiri dari empat modul yaitu, Transmitter, probe, Receiver dan
komputer dikendalikan modul (FPGA dan perangkat lunak aplikasi) modul yang berisi DDS,
programmer Pulsa yang dijelaskan di atas dan dapat dilihat pada Gambar 3
.
Gambar 3. Diagram skematik spektrometer NQR.
4. Kesimpulan
Dengan menggunakan FPGA berbasis RF pulse generator untuk spektrometer NQR /
NMR di mana semua sirkuit digital termasuk generator pulsa RF spektrometer dibangun di FPGA
menghasilkan kompak dan spektrometer yang dapat diprogram. Implementasi DDS dengan
output quadrature, yang meminimalkan area oleh menyimpan satu kuadran dan juga dengan
mengakses ROM yang sama untuk sinus dan kosinus baik dengan menggunakan alamat.
Referensi
Preeti HemnaniaA.K.Rajarajan,Gopal joshi,S.V.G.Ravindranath.FPGA based RF pulse
generator for NQR/NMR spectrometer.S.I.E.S Graduate School of Technology,2016: 161-168