Adaptif Delta Modulasi

BAB 9Adaptive Delta Modulator

9-1 : Tujuan Kurikulum1. Untuk mengerti kerja dari teori adaptif delta modulasi2. Untuk mengetehui bentuk sinyak=l dari ADM modulasi3. Rancang dan mengimplementasikan ADM modulator.4. Mengukur dan mengatur ADM modulator.9-2 : Curriculum Theory1. Teori pengoprasian modulasi ADM Dari bab sebelumnya kita mngetahui bahwa kekurangan dari delta modulasi adalah ketika sinyal audio frekuensinya when the input audio signal frequency melebihi batas dari delta modulasi seperti :fsMaka hal ini akan menghasilkan terjadinya kelebihan lereng dan menyebabkan distorsi sinyal. Namun, modulasi delta adaptif (ADM) adalah modifikasi dari modulasi delta untuk meningkatkan kerugian dari terjadinya kelebihan lereng.Gambar 9-1 adalah diagram blok ADM modulator. Pada gambar 9-1, kita dapat melihat bahwa modulator delta terdiri oleh pembanding, sampler dan integrator, maka kontroler kemiringan dan tingkat mendeteksi algoritma terdiri dari adjuster tingkat kuantisasi, yang dapat mengontrol gain dari integrator dalam modulasi delta. ADM modulator adalah modifikasi delta modulator, oleh karena itu, karena modulasi delta memiliki masalah kelebihan kemiringan pada frekuensi rendah dan tinggi. Alasannya adalah besarnya (t) dari delta modulator adalah tetap, yaitu peningkatan atau - tidak dapat mengikuti variasi kemiringan sinyal input. Ketika variasi kemiringan sinyal input besar, besarnya (t) masih dapat meningkatkan dengan mengikuti variasi, maka situasi ini tidak akan terjadi masalah slope overload. Di sisi lain, ada teknik lain, yang dikenal sebagai variabel kontinu delta kemiringan (CVSD) modulasi. Teknik ini umumnya digunakan dalam aplikasi Bluetooth. Modulasi CVSD juga modifikasi delta modulasi, digunakan untuk meningkatkan terjadinya kelebihan kemiringan. Perbedaan antara CVSD dan ADM modulator adalah tingkat kuantisasi adjuster A. ADM modulator adalah nilai-nilai diskrit dan adjuster tingkat kuantisasi CVSD modulator kontinu. Cukup, nilai kuantisasi ADM modulator adalah variasi digital, seperti nilai-nilai kuantisasi dari +1, +2, +3, -2, -3, dan sebagainya. Adapun CVSD modulator, nilai kuantisasi adalah variasi analog, seperti nilai-nilai kuantisasi dari +1, 1,1, 1,2, -1.5, -0.3, -0.9 dan sebagainya.

Figure 9-1 Block diagram of ADM modulator.2. Implementasi dari ADM ModulatorGambar 9-2 adalah diagram sirkuit dasar ADM modulator. Pada gambar 9-2, sinyal audio akan melewati filter low-pass, yang dapat menghapus semua sinyal yang tidak diinginkan dan hanya mendapatkan sinyal audio. Sinyal masukan dari komparator adalah sinyal sinyal dan segitiga gelombang audio, maka output dari komparator adalah sinyal gelombang persegi. D-jenis flip flop digunakan sebagai sampel, maka sinyal output dari flip flop adalah sinyal ADM termodulasi. Setelah itu sinyal akan umpan balik untuk merdu gain amplifier dan tingkat adjuster. Sesuai dengan berbeda antara sinyal masukan x (t) dan sinyal referensi Xs (t), kita dapat mengubah besarnya gain dari amplifier merdu. Jika berbeda dari sinyal input dan sinyal referensi sangat besar, maka adjuster tingkat akan mengubah gain dari amplifier merdu sehingga nilai (t) akan menjadi besar. Di sisi lain, jika berbeda dari sinyal input dan sinyal referensi sangat kecil, maka adjuster tingkat akan mengubah gain dari amplifier merdu sehingga nilai (t) akan menjadi kecil. Dengan keunggulan ini, ketika variasi frekuensi sinyal input besar, maka kita dapat meningkatkan nilai (t) untuk mencegah terjadinya kelebihan kemiringan. Dan ketika variasi frekuensi sinyal input kecil, maka kita dapat mengurangi nilai (t) untuk mengurangi kesalahan.Figure 9-2 Basic circuit of ADM modulatorGambar 9-3 merupakan bagian dari diagram rangkaian modulator ADM. Alasan utama adalah diagram sirkuit pada gambar 9-3 mirip dengan diagram rangkaian delta modulasi dalam bab 7, oleh karena itu, bacalah bab 7 untuk teori pengoperasian sirkuit ini. Karena modulator ADM adalah modifikasi delta modulator, yang digunakan untuk meningkatkan terjadinya kelebihan lereng, jadi, dalam bab ini, kita akan fokus pada pelaksanaan auto perubahan dari nilai (t).Gambar 9-4 adalah sirkuit dikendalikan dari (t) nilai ADM modulator. Pada Gambar 9-4, menghubungkan titik A dan titik B pada gambar 9-4 (a) ke titik A dan titik B dari saklar analog pada gambar 9-3. Karena dengan mengubah nilai-nilai titik A dan titik B, kita dapat mengubah gain dari integrator, dan kemudian kita juga dapat mengubah besarnya periode antara kemiringan output integrator dan output dari modulator delta. Pada gambar 9-4 (a), U1 adalah inverter. U5 dan U6 terdiri counter sinkron, bagaimanapun, CLK dari flip-flop adalah memicu tepi positif dan CLK kontra adalah memicu tepi negatif. Oleh karena itu, dalam rangka untuk menyinkronkan flip-flop dan meja, kita perlu menambahkan sebuah inverter. Gambar 9-4 (b) adalah bentuk gelombang sinyal output dari setiap titik uji. Uji titik A adalah sinyal ADM termodulasi; titik uji B adalah gelombang sinyal output Q dari U5, yang akan beroperasi dengan titik uji A dengan "pengecualian ATAU" (XOR), yaitu D = AG + (U5) Q. Sebagai hasil dari rangkaian pada gambar 9-4 (a) memanfaatkan kontra sinkron sebagai detektor pulsa dan kait, sehingga, hasil uji titik C dan uji titik F akan mirip satu sama lain. Uji titik G adalah "DAN" antara uji titik D dan titik uji E. Bila titik G tes adalah nol, counter akan mengatur ulang. Saat ini, output dari counter nol dan lihat integrator dalam gambar 9-3, gain akan terjadi.

Figure 9-4(a) Circuit diagram of auto gain controller.

Gambar9-4(b) bentuk sinyal keluaran dari setiap titik uji ndari auto gain controller.

Gambar 9-4 Rangkaian dan bentuk sinyal keluaran dari auto gain controller.Dari persamaan di atas, kita tahu bahwa ketika nilai counter .he menjadi lebih besar, keuntungan dari integrator juga menjadi lebih besar. Jika nilai output counter lebih besar dari 3 tetapi belum me-reset ke nol, maka counter akan memuat nilai output ke counter, yang berarti kenaikan akan selalu maksimal. Penghitung hanya akan mengatur ulang sampai pin CLR adalah "LOW". Dengan metode ini, kita dapat mencapai kontrol gain otomatis integrator. Perbedaan antara modulasi delta dan delta adaptif modulator adalah bahwa gain dari integrator dari modulator delta adalah tetap. Namun, delta modulator adaptif akan mengubah gain dari integrator sesuai dengan sinyal termodulasi di masa sekarang dan masa lalu. Dalam bab ini, counter yang kita gunakan adalah 2-bit counter, oleh karena itu, hanya ada 4 variasi nilai kenaikan. Untuk mendapatkan nilai kenaikan lagi, kita hanya perlu mengubah counter dan saklar analog.9-3 : Experiment ItemsExperiment 1: Adaptive Delta Modulator1. Untuk mengimplementasikan rangkaian ADM modulator seperti pada Gambar 9-3 dan Gambar 9-4 ayau sesuai dengan gambar DCT9-1 pada modul GOTT DCT-6000-05.2. Pada port sinyal input audio (Audio I/P), masukan amplitudo 1 V dan frekuensi sinyal sinus 500 Hz. Kemudian pada port masukan CLK (CLK I/P), masukan amplitudo 5 V dan frekuensi sinyal TTL 32 kHz. Kemudian amati sinyal masukan (TP1), keluaran dari pembanding (comparator) (TP2), keluaran dari portpengubah unipolar menjadi bipolar (TP3), bagian penguat (TP4), keluaran dari port tunable gain (T6), keluaran dari port slope controller/pengontrol kurva gelombang (TP7), keluaran dari port integrator (T8) keluaran dari port adaptive delta modulation signal (ADM O/P) dengan menggunakan osiloskop. Kemudian simpan hasil pengukuran pada tabel 9-1.3. Berdasarkan sinyal masukan pada tabel 9-1,ulangi tahap 2 simpan hasil pengukuran pada tabel 9-1.4. Pada port sinyal input audio (Audio I/P), masukan amplitudo 1 V dan frekuensi sinyal sinus 500 Hz. Kemudian pada port masukan CLK (CLK I/P), masukan amplitudo 5 V dan frekuensi sinyal TTL 128 kHz Kemudian amati bentuk sinyal keluaran dari TP1, TP2, TP3, TP4, TP6, TP7, TP8 and ADM O/P Kemudian simpan hasil pengukuran pada tabel 9-2.5. Berdasarkan sinyal masukan pada tabel 9-1,ulangi tahap 4 simpan hasil pengukuran pada tabel 9-2

9-4 : Measured ResultsTable 9-1 Hasil Pengukuran dari ADM Modulator dengan sinyal 32 kHz CLK Sinyal Masukan Hasil Pengukuran

1 kHz1 VTP1TP2

TP3TP4

TP6TP7

TP8=Kuning ; ADM=Biru

Table 9-1 Hasil Pengukuran dari ADM Modulator dengan sinyal 32 kHz CLK (Continue)Sinyal Masukan Hasil Pengukuran

500 Hz1 VTP1TP2

TP3TP4

TP6TP7

TP8=Kuning ; ADM=Biru

Table 9-2 Hasil Pengukuran dari ADM Modulator dengan sinyal 128 kHz CLK signal.Sinyal Masukan Hasil Pengukuran

500 Hz1 VTP1TP2

TP3TP4

TP6TP7

TP8=Kuning ; ADM=Biru

Table 9-2 Hasil Pengukuran dari ADM Modulator dengan sinyal 128 kHz CLK Sinyal Masukan Hasil Pengukuran

1 kHz1 VTP1TP2

TP3TP4

TP6TP7

TP8=Kuning ; ADM=Biru

9-5: Problems Discussion1. Explain the differences between adaptive delta modulation (ADM) and continuous variable slope delta modulation (CVSD).2. Explain the differences between delta modulation (DM) and adaptive delta modulation (ADM).3. Refer to figure 9-3, explain the functions of the integrator.4. Refer to figure 9-4, explain how the circuit achieve auto gain control.