DSK Final 1

PRAKTIKUM DASAR SISTEM KOMUNIKASIPERCOBAAN I

FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING

Oleh:KELOMPOK VI

I Made Nova Suardiana (1204405035)Dewa Gede Satria Bayu Putra (1204405036)I Kadek Arya Wiratama (1204405038)I Gede Primanata (1204405039)I Putu Bayu Negara (1204405041)Komang Diyana Putra (1204405042)Ketut Alit Sukertha Winaya (1204405043)

Nama Asisten : Rizki Anugrah Wibowo

LABORATORIUM DASAR SISTEM KOMUNIKASIJURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA2013

PERCOBAAN I

MODULASI AMPLITUDO

1.1 Tujuan

1. Memahami proses modulasi amplitudo.

2. Mengetahui bentuk sinyal termodulasi amplitudo.

3. Memahami perubahan sinyal termodulasi amplitudo terhadap perubahan

sinyal input.

1.2 Peralatan

1. Modul TPS-3421

2. Power Supply

3. Oscilloscope

4. Kabel Penghubung

1.3 Teori Penunjang

Ketika arus listrik mengalir dalam suatu penghantar, akan terbentuk dua buah

medan lisrik dan medan magnet. Kedua medan disebut medan elektromagnetik

yang saling tegak lurus dan merambat pada arah yang sama dengan kecepatan

cahaya.

Jika suatu kawat penghantar diletakkan dalam medan elektromagnetik,

medan akan menimbulkan suatu arus yang mengalir dalam penghantar, yang

berubah-ubah seperti halnya arus yang menimbulkan medan tersebut. Dengan cara

ini, perubahan arus listrik pada suatu tempat akan menyababkan perubahan yang

sama pada tempat lain dalam waktu yang hampir bersamaan.

Suatu sinyal sederhana berbentuk sinus bisa didefinisikan dengan 3 buah

parameter, yaitu amplitudo, frekuensi, dan phase. Dalam komunikasi nirkabel,

daya, frekuensi dan phase sinyal diubah-ubah sesuai dengan sinyal informasi yang

hendak dikirim. Frekuensi dari satu gelombang sinyal didefinisikan sebagai

jumlah siklus gelombang perdetik, dan dinotasikan dengan huruf f. Frekuesi

berkaitan dengan suatu parameter yang disebut periode, yang dinotasikan dengan

huruf T.

T=1f ....................................................................(1.1)

Sebagai contoh, jika frekuensi sinyal adalah 1000 Hz (1000 siklus perdetik),

periodenya adalah 1/1000 = 0,001 detik = 1 milidetik.

Suatu sinyal fisik (suara, listrik, dan elektromegnetik) mempunyai suatu

parameter lain yang disebut cepat rambat sinyal dalam ruang bebas. Kecepatan

suatu sinyal berkaitan dengan suatu parameter yaitu frekuensi.

Untuk ilustrasi, bayangkan sebuah antena yang akan mentransmisikan

gelombang sinyal. Gelombang mempunyai nilai maksimum (puncak) dan

minimum (lembah) yang terus berulang. Ketika gelombang telah mencapai nilai

maksimum, dia akan menurun sampai diperoleh nilai minimum, dan demikian

juga sebaliknya. Naik-turunnya gelombang terbentuk ketika sinyal menjauh dari

antena. Jadi, ketika suatu puncak baru terbentuk dekat antena, ada puncak

sebelumnya yang berjarak tertentu dari puncak baru tersebut, dan juga puncak-

puncak lainnya pada jarak yang lebih jauh. Jarak antar puncak tetap

dipertahankan, dan mereka makin menjauh dari antena ketika puncak dan lembah

baru terbentuk. Jarak antar puncak ini (atau antar lembah) disebut panjang

gelombang dan dinotasikan dengan simbol λ.

Panjang gelombang tergantung dari frekuensi dan cepat rambat

gelombang. Jika cepat rambat gelombang adalah c dan frekuensi f, maka

hubungan dengan panjang gelombang adalah :

c= λ⋅f ....................................................................(1.2)

Sebagai contoh, telinga manusia bisa mendengar suara dalam rentang

frekuensi 20 Hz sampai dengan 20 KHz. Kecepatan suara adalah 330 m/detik,

sehingga panjang gelombang dari 1 KHz gelombang suara adalah :

λ= vf=330

1000=33

cm.....................................................(1.3)

Kecepatan gelombang elektromagnetik dalam ruang bebas adalah 300.000

km/detik, sehingga panjang gelombang sinyal 1 KHz adalah :

λ= vf=300 .000

1000=300

km..............................................(1.4)

Dengan kata lain, jarak antar puncak adalah 300 km.

Untuk bisa menerima gelombang elektromagnetik, diperlukan suatu antena

dengan dimensi 1/2 atau 1/4 panjang gelombang. Suatu gelombang dengan panjang

300 km akan memerlukan antena yang berukuran ratusan km. Jelas sekali kalau

kondisi seperti ini sangat tidak praktis.

1.3.1 Definisi Modulasi

Modulasi merupakan suatu proses dari perubahan (varying) atau

pencampuran dua buah sinyal menjadi satu sinyal yaitu sinyal informasi yang

berfrekuensi rendah dengan sinyal pengirim informasi yang memiliki frekuensi

yang tinggi.

Dengan memanfaatkan katakteristik dari masing- masing sinyal, maka

modulasi dapat dimanfaatkan untuk mentransmisikan sinyal informasi ke daerah

yang luas dan jauh. Sebagai contoh Sinyal informasi (suara, gambar, data) dapat

dikirimkan ke tempat lain dengan menumpangkan sinyal tersebut pada sinyal

pembawa (carrier), penumpangan sinyal menggunakan alat yang disebut

modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh informasi informasi awal

(kebalikan dari dari proses modulasi) disebut demodulator.

Tujuan dari proses modulasi adalah dimaksudkan agar sinyal informasi

tidak rusak akibat terkena noise dan data yang diterima dapat sempurna dan benar.

1.3.2 Modulasi Amplitudo

Modulasi amplitudo merupakan suatu proses pemodulasian dari sinyal

informasi dengan frekuensi yang rendah pada sinyal pembawa dengan frekuensi

yang tinggi dengan cara mengubah-ubah amplituod sinyal pembawa tanpa

mengubah frekuensinya.

Ketika informasi yang akan dikirim adalah suara manusia, ataupun musik,

yang mempunyai komponen frekuensi maksimum 20 KHz, perlu dilakukan suatu

proses sehingga transmisi yang praktis bisa dilakukan. Proses yang dimaksud

adalah proses yang disebut modulasi yang bertujuan untuk menggeser frekuensi

suara tadi ke suatu frekuensi lain yang lebih tinggi. Frekuensi tinggi ini disebut

dengan frekuensi carrier atau pembawa.

Seperti dijelaskan sebelumnya, ada 3 parameter yang menentukan

informasi yang dibawa oleh gelombang, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.

Jika amplitudo dari suatu gelombang frekuensi tinggi divariasikan sesuai dengan

amplitudo gelombang sinyal informasi frekuensi rendah, maka akan diperoleh

suatu gelombang frekuensi tinggi yang mengandung informasi pada

amplitudonya. Metode seperti ini disebut dengan modulasi amplitudo.

Gambar 1.1 menunjukkan proses modulasi amplitudo. Gambar (a) adalah

sinyal informasi atau sinyal pesan frekuensi rendah ; (b) adalah sinyal carrier ;

dan (c) adalah sinyal termodulasi. Terlihat dari gambar bahwa proses modulsi

menyebabkan seolah-olah sinyal informasi menumpang pada carrier. Dengan

proses ini, sinyal informasi frekuensi rendah bisa ditransmisikan pada frekuensi

yang jauh lebih tinggi seperti yang diperlukan.

Gambar 1.1 Proses modulasi AM

Sinyal termodulasi amplitudo bisa ditulis dalam bentuk :

φ AM ( t )=A [1+mcosωm t ]cosωc t........................................(1.5)

dimana m menyatakan indeks modulasi, ωm adalah frekuensi sinyal informasi

(frekuensi rendah) dan ωc adalah frekuensi sinyal carrier (frekuensi tinggi).

Bentuk sinyal AM untuk beberapa nilai m dapat dilihat pada gambar di bawah.

Gambar 1.2 Bentuk gelombang untuk beberapa nilai m

Amplitudo maksimum dari sinyal termodulasi AM adalah A [1 + m]; dan

amplitude minimum A [1 – m]. Indeks modulasi m biasa dinyatakan dalam

persen (%) dan bisa dicari dengan membandingkan antara amplitudo maksimum

dengan minimum.

Gambar 1.3 Menghitung nilai indeks modulasi

m=

Emaks−E

E

=E−Emin

E

= A−BA+B

1.3.3 Jenis – Jenis Modulasi Amplitudo

A. Double Side Band-Suppressed Carrier (DSB-SC)

Dalam modulasi AM, amplitudo dari suatu sinyal carrier, dengan frekuensi

dan phase tetap, divariasikan oleh suatu sinyal lain (sinyal informasi). Persamaan

sinyal sinusoidal secara umum bisa dituliskan sbb.

φ (t) = a(t) cos θ (t)…………………………….………….(1.6)

dimana :

a(t) adalah amplitudo sinyal dan

θ (t) adalah sudut phase. (θ (t) bisa ditulis dalam bentuk θ (t) = ωc t + γ (t) )

sehingga :

φ (t) = a(t) cos [ ωc t + γ (t)]……………………………………(1.7)

a(t) adalah selubung (envelope) dari sinyal φ (t)

ωc adalah frekuensi gelombang carrier (rad/detik) = 2πfc (Hz)

γ (t) adalah modulasi phase dari φ (t)

Dalam modulasi AM, γ(t) dalam persamaan di atas adalah nol (konstan)

dan selubung a(t) dibuat proporsional terhadap suatu sinyal f(t).

φ (t) = f(t) cos ωc t…………………………………………(1.8)

cos ωc t dalam persamaan di atas disebut dengan sinyal carrier ; f(t) adalah sinyal

pemodulasi. Sinyal resultan φ (t) disebut dengan sinyal termodulasi AM.

Kerapatan spektrum dari φ (t) diperoleh dengan transformasi Fourier.

Φ (ω) = ½ F(ω + ωc) + ½ F(ω - ωc)……………………..………..(1.9)

Persamaan ini berarti bahwa modulasi amplitudo menggeser spektrum

frekuensi sinyal sejauh ± ωc rad/detik tapi bentuk spektrum adalah tetap. Tipe

modulasi seperti ini disebut dengan modulasi suppressed carrier karena dalam

spektrum φ (t) tidak ada identitas carrier yang tampak walaupun spektrum

terpusat pada frekuensi carrier ωc.

Penerimaan kembali sinyal DSB-SC φ (t) untuk memperoleh sinyal

informasi f(t) memerlukan translasi frekuensi lain untuk memindahkan spektrum

sinyal ke posisi aslinya. Proses ini disebut demodulasi atau deteksi dan dilakukan

dengan mengalikan sinyal φ (t) dengan sinyal carrier ωc.

φ (t) cos ωc t = f(t) cos 2 ω⋅ ct………………..……………….(1.10)

dengan identitas trigonometri :

cos2 A = ½ ( 1 + cos 2A) ………………………………….(1.11)

φ (t) cos ωct = ½ f(t) + ½ f(t) cos 2ωc t …………………………(1.12)

Bagian frekuensi tinggi 2ωc dihilangkan dengan menggunakan Low Pass

Filter (LPF), sehingga yang tersisa hanya sinyal informasi f(t). Kesulitan yang

terjadi pada penerima adalah perlunya rangkaian yang bisa membangkitkan

carrier serta rangkaian untuk sinkronisasi phase.

B. Double Side Band-Large Carrier (AM)

Penggunaan metode modulasi suppressed carrier memerlukan peralatan

yang kompleks pada bagian penerima, berkaitan dengan perlunya pembangkitan

carrier dan sinkronisasi phase. Jika sistem didisain untuk memperoleh penerima

yang relatif sederhana, maka beberapa kompromi harus dibuat walaupun harus

mengurangi efisiensi pemancar. Untuk itu identitas carrier dimasukkan ke dalam

sinyal yang ditransmisikan, dimana sinyal carrier dibuat lebih besar dari sinyal

yang lain. Karena itu sistem seperti ini disebut Double-Sideband Large Carrier

(DSB-LC) atau umumnya dikenal dengan istilah AM.

C. Single Side Band (SSB)

Sistem komunikasi didisain untuk menghasilkan transmisi informasi

dengan bandwidth dan daya pancar minimal. Sistem AM boros dalam penggunaan

daya dan bandwidth, dengan keuntungan kemudahan dalam penerimaan. DSB-SC

menggunakan daya yang lebih sedikit, tapi bandwidth yang dipergunakan sama

dengan dalam AM. Baik AM maupun DSB-SC mempertahankan upper sideband

dan lower sideband walaupun masing-masing sideband (USB atau LSB)

mempunyai kandungan informasi yang lengkap. Akibatnya bandwidth transmisi

menjadi dua kali bandwidth sinyal informasi.

Dalam modulasi SSB, hanya satu dari kedua sideband yang dipancarkan.

Dilihat dari penggunaan bandwidth, modulasi ini lebih efisien karena mempunyai

bandwidth transmisi setengah dari AM maupun DSB-SC. Pembangkitan sinyal

SSB dilakukan dengan membangkitkan sinyal DSB terlebih dahulu, kemudian

menekan salah satu sideband dengan filter. Jika USB yang ditekan, maka akan

menghasilkan sinyal SSB-LSB jika sebaliknya akan menghasilkan SSB-USB.

Dalam Praktek, operasi tidak semudah yang terlihat. Kesulitan utama

terletak pada persyaratan yang diberikan oleh filter. Filter sideband memerlukan

karakteristik cut-off yang sangat tajam pada frekuensi ωc untuk membuang semua

komponen frekuensi pada satu sisi dan melewatkan komponen pada sisi lain.

Karena filter ideal seperti itu tidak bisa direalisasikan, maka beberapa kompromi

harus diterima.

Pertama, jika sinyal pemodulasi f(t) tidak mempunyai komponen frekuensi

rendah yang penting (seperti suara : mempunyai “lubang” di frekuensi nol), maka

tidak ada komponen frekuensi di sekitar frekuensi ωc setelah modulasi. Karena

itu, penggunaan filter dengan slope yang kurang tajam masih bisa dipergunakan.

Kedua, adalah lebih mudah mendisain filter pada frekuensi yang ditentukan oleh

komponen filter, bukan oleh frekuensinya. Heterodyning bisa digunakan untuk

menggeser spektrum menuju frekuensi yang diinginkan. Walaupun dengan

kemudahan tersebut, disain dari filter sideband tidaklah mudah.

Teknik lain yang bisa digunakan adalah dengan metode pergeseran phase,

yang tidak memerlukan filter sideband. Untuk memberi ilustrasi bagaimana

metode ini bekerja, asumsikan bahwa sinyal pesan mempunyai bentuk :

f(t) = cos ( 2π fm t) yang digunakan untuk memodulasi carrier cos (2π fc t).

Upper sideband dan Lower sideband dari sinyal adalah φSSB(t) = ½ cos [2π ( fc ±

fm ) t]

Dengan cos(a + b ) = cos a cos b - sin a sin b, maka persamaan untuk sinyal

SSB-USB bisa ditulis :

φSSB-USB(t) = φSSB+(t) = ½ [ cos 2π fm t cos 2π fc t - sin 2π fm t sin 2π fc t]

φSSB-USB(t) = ½ [ cos ωm t cos ωc t - sin ωm t sin ωc t]...……..(1.13)

dengan cara serupa diperoleh sinyal SSB-LSB mempunyai persamaan :

φSSB-LSB(t) = φSSB-(t) = ½ [ cos ωm t cos ωc t + sin ωm t sin ωc t ].…(1.14)

Persamaan-persamaan di atas menunjukkan bahwa sinyal SSB bisa

dibentuk dari dua sinyal DSB yang mempunyai carrier quadrature ½ cos 2ωc t dan

½ sin 2ωc t. Sinyal quadrature bisa diperoleh dengan menggeser phase sinyal

sebesar 90o. Modulator SSB pergeseran phase terdiri dari dua modulator DSB dan

rangkaian penggeser phase. Kesulitan lain yang timbul adalah perlunya

sinkronisasi seperti pada teknik DSB. Untuk itu, komponen carrier bisa

ditambahkan pada sinyal SSb dan demodulasi bisa dilakukan dengan

menggunakan envelope detector. Tapi metode ini boros daya pancar dan bisa

menghasilkan distorsi pada sinyal.

D. Vestigal Sideband (VSB)

Kelemahan sistem SSB terletak pada kompleksitas perangkat dan respon

buruk pada frekuensi rendah. Perbaikan terhadap kendala tersebut bisa diatasi jika

hanya sebagian dari sideband yang ditekan, bukan keseluruhannya. Skema

modulasi dimana satu sideband dan sebagian dari sideband yang lain dilewatkan

disebut dengan modulasi vestigial sideband (VSB). Modulasi VSB

digunakan untuk mentransmisikan sinyal pesan dengan bandwidth sangat lebar

dan mempunyai kandungan informasi pada frekuensi rendah (seperti transmisi

data kecepatan tinggi dan televisi). Penekanan sebagian dari satu sideband

mengurangi bandwidth yang diperlukan dibandingkan dengan modulasi DSB tapi

tidak sama dengan efisiensi spektrum pada SSB. Jika carrier yang besar juga

dikirim, sinyal pesan bisa didemodulasi dengan envelope detector. Jika tidak ada

carrier yang dikirim, maka penerimaan memerlukan synchronous detector.

Modulasi VSB diperoleh dengan melewatkan satu sideband dari sinyal DSB atau

AM, dan melewatkan sebagian dari sideband lainnya. Dalam sistem televisi

dengan bandwidth 4 MHz, sistem DSB akan memerlukan bandwidth sebesar 8

MHz. Dengan modulasi VSB bandwidth bisa dikurangi menjadi sekitar 5 MHz.

1.4 Langkah Percobaan

1. Hubungkan modul TPS-3421 dengan power supply.

2. Hubungkan probe osciloscope dengan output modulator.

3. Set switch modulator ke posisi high.

Akan terlihat sinyal carrier dengan frekuensi sekitar 800 KHz pada

output modulator. Simpan gambar yang dihasilkan.

4. Hubungkan output dari Vvar ke input modulator AM. Pastikan anda

mendapatkan skema berikut :

Gambar 1.4 Skema hubungan output Vvar ke input modulator AM

5. Ubah potensiometer dan perhatikan perubahan bentuk sinyal.

Untuk melihat perubahannya simpan dua gambar pada posisi

minimum dan maksimum.

6. Lepaskan output Vvar dari input modulator AM.

7. Lepaskan probe osciloscope dari output modulator, dan hubungkan

probe osciloscope ke output sinyal generator.

8. Set frekuensi sinyal generator sebesar 1000 Hz. Dengan mengubah

tombol frekuensi sinyal generator. Simpan bentuk gelombang, karena

ini merupakan sinyal informasi.

9. Hubungkan output sinyal generator pada trainer, ke input modulator

AM.

Akan terlihat sinyal termodulasi AM. Simpan bentuk gelombang ini.

Gambar 1.5 Sinyal termodulasi AM

10. Atur amplitudo generator sehingga diperoleh indeks modulasi 50%.

Terlebih dahulu hitung nilai perbandingan A dengan B untuk m =

50% berdasarkan rumus indeks modulasi di teori penunjang. Lalu atur

amplitudo untuk mendapatkan perbandingan yang didapat.

11. Simpan bentuk gelombang yang terjadi.

12. Ubah sinyal pemodulasi menjadi sinyal segitiga dengan mengubah

switch di sinyal generator dari sinus ke triangle (pada blok switch

biru).

13. Simpan sinyal yang dihasilkan.

1.5 Gambar Hasil Percobaan

1.5.1 Sinyal Carrier

Gambar sinyal frekuensi sekitar 778 KHz pada sinyal carrier output

modulator :

Gambar 1.6 Sinyal carrier

Parameter sinyal :

Frekuensi : 778 KHz. PK-PK : 4880 mV

Amplitudo = ½ x PK-PK λ = C : f

= ½ x 4880 mV = 3 x 108 m/s : 778 x 103 Hz

= 2440 mV = 385.604 meter

1.5.2 Sinyal Output Vvar Minimum

Gambar bentuk sinyal posisi potensiometer pada minimum :

Gambar 1.7 Sinyal Output Vvar Minimum

Parameter sinyal :



= ½ x 4880 mV = 3 x 108 m/s : 774 x 103 Hz

= 2440 mV = 387.596 meter

1.5.3 Sinyal Output Vvar Maksimum

Gambar bentuk sinyal posisi potensiometer pada maksimum :

Gambar 1.8 Sinyal Output Vvar Maksimum

Parameter sinyal :



= ½ x 880 mV = 3 x 108 m/s : 775 x 103 Hz

= 440 mV = 387.096 meter

1.5.4 Sinyal Informasi

Gambar bentuk sinyal informasi :

Gambar 1.9 Sinyal Informasi

Parameter sinyal :



= ½ x 7800 mV = 3 x 108 m/s : 646 x 103 Hz

= 3900 mV = 464.396 meter

Keterangan :

Frekuensi sinyal informasi tidak sampai maksimal, sehingga kami

rubah keposisi low dan kami dapatkan sebesar 646 KHz,

dikarenakan kondisi alat percobaan mengalami degradasi.

1.5.5 Sinyal Termodulasi AM

Gambar bentuk sinyal modulasi AM :

Gambar 1.10 Sinyal Termodulasi AM

Parameter sinyal :

Frekuensi : 28.3 KHz. PK-PK : 287 mV


= ½ x 287 mV = 3 x 108 m/s : 28.3 x 103 Hz

= 143.5 mV = 10600.70 meter

1.5.6 Sinyal Termodulasi AM 50%

Gambar bentuk gelombang setelah amplitudo generator diatur sehingga

memperoleh indeks modulasi sebesar 50 % :

Gambar 1.11 Sinyal Termodulasi AM 50%

Parameter sinyal :

Frekuensi : 112 KHz. PK-PK : 3.38 V


= ½ x 3.38 V = 3 x 108 m/s : 112 x 103 Hz

= 1.69 V = 2678.57 meter

1.5.7 Sinyal Segitiga

Gambar sinyal segitiga yang terjadi karena merubah switch di sinyal

generator dari sinus ke triangle :

Gambar 1.12 Sinyal Segitiga

Parameter sinyal :



= ½ x 4940 mV = 3 x 108 m/s : 155 x 103 Hz

= 2470 mV = 1935.483 meter

1.6 Analisis Data

1.6.1 Analisis Sinyal Carrier

Gambar 1.6 Sinyal carrier dari output modulator, dengan parameter

sebagai berikut :

Gambar 1.13 Sinyal carrier

Parameter sinyal :



= ½ x 488 mV = 3 x 108 m/s : 778 x 103 Hz

= 244 mV = 385.604 meter

Sinyal carrier yang dihasilkan adalah suatu sinyal pembawa informasi.

Dimana sinyal informasi itu ditumpangkan pada sinyal pembawa (carrier signal),

dengan rumus:

Xc(t) = A(t) cos ωc(t)

= A(t) cos 2πf(t)

= 0.244cos 2π 778000(t)

=188691(t)

1.6.2 Analisis Sinyal Output Vvar Minimum

Gambar 1.7 Sinyal Vvar minimum, merupakan sinyal yang dihubungkan

dari output Vvar ke input modulator AM dengan potensiometer minimum.

Sehingga kita akan memperoleh bentuk sinyal carrier sebagai berikut :

Gambar 1.14 Sinyal Output Vvar Minimum

Parameter sinyal :



= ½ x 488 mV = 3 x 108 m/s : 774 x 103 Hz

= 244 mV = 387.596 meter


= A(t) cos 2πf(t)

= 0.244 cos 2π774000(t)

= 187721(t)

1.6.3 Analisis Sinyal Vvar Maksimum

Gambar 1.8 Sinyal Vvar maximum merupakan sinyal yang dihubungkan

dari output Vvar ke modulator AM dengan potensiometer maksimum. Sehingga

kita akan memperoleh bentuk sinyal carrier sebagai berikut :

Gambar 1.15 Sinyal Output Vvar Maksimum

Parameter sinyal :



= ½ x 880 mV = 3 x 108 m/s : 775 x 103 Hz

= 440 mV = 387.096 meter


= A(t) cos 2πf(t)

= 0.315 cos 2π 795000 (t)

= 250425 (t)

Dengan melihat perbandingan bentuk sinyal antara Gambar 1.7 dan

Gambar 1.8, kita dapatkan analisa bahwa perubahan Vvar dengan mengubah

potensiometer ke arah maksimal dan minimal dapat mempengaruhi perubahan

parameter sinyal tersebut. Tepatnya hubungan antara perubahan Vvar dengan

amplitudo dari sinyal tersebut adalah berbanding terbalik, semakin besar Vvar-

nya (potensimeter ke arah maksimum), maka semakin kecil amplitude yang

dihasilkan, sebaliknya semakin diperkecil Vvar-nya (potensiometer ke arah

minimum), maka semakin tinggi amplitude tersebut. Sedangkan frekuensi yang

dihasilkan tetap atau mendekati satu dengan yang lainnya. Namun, ampiltudo

yang mengalami perubahan saat potensiometer pada posisi maksimum dan

minimum, sinyal yang dihasilkan adalah sinyal carrier AM (Amplitudo

Modulation).

1.6.4 Analisis Sinyal Informasi

Sinyal Informasi dari audio signal generator ke modulator AM dengan

bentuk sinyal sebagai berikut:

Gambar 1.9 Sinyal Informasi

Parameter sinyal :

Frekuensi : 1 MHz. PK-PK : 762 mV


= ½ x 762 mV = 3 x 108 m/s : 106 Hz

= 381 mV = 300 meter


= A(t) cos 2πf(t)

= 0.381cos 2π1000000 (t)

=381000(t)

1.6.5 Analisis Sinyal Termodulasi AM

Gambar 1.10 Sinyal Termodulasi AM

Parameter sinyal :

Frekuensi : 28.3 KHz. PK-PK : 287 mV


= ½ x 287 mV = 3 x 108 m/s : 28.3 x 103 Hz

= 143.5 mV = 10600.70 meter

Modulasi adalah suatu proses dimana parameter dari suatu gelombang

divariasikan secara proporsional terhadap gelombang yang lain. Perubahan/variasi

dari beberapa parameter gelombang carrier yang bersesuaian dengan characteristic

signal informasi. Jadi sinyal termodulasi merupakan sinyal yang mengantar atau

menumpangi suatu sinyal informasi dengan tujuan agar informasi dapat terkirim

ke penerima. Bentuk sinyal carrier sebelum termodulasi berbeda dengan sinyal

termodulasi, karena sinyal carrier belum mengantarkan sinyal informasi.

Rumus persamaan sinyal modulasi AM:

VAM(t)= A cos ωc t + mA cos ωm t. cos ωc t

1.6.6 Analisis Sinyal Termodulasi AM 50%

Gambar 1.11 Sinyal Termodulasi AM 50%

Parameter sinyal :



= ½ x 3.38 V = 3 x 108 m/s : 112 x 103 Hz

= 1.69 V = 2678.57 meter

Indeks Modulasi (m) dapat dihitung dengan membandingkan antara

amplitudo maksimum dengan minimum dan dinyatakan dalam persen (%)

m =

Emaks−EE

=

E−E minE

m = A−BA+B

Untuk memperoleh m=50%, maka :

50%=A−BA+B

50100

=A−BA+B

50( A+B )=100( A−B )50 A+50 B=100 A−100B50 A=150 BA=3 B

Amplitudo maksimum dari sinyal termodulasi AM adalah A [1 + m ]; dan

amplitudo minimum A [1 - m ]. Indeks modulasi (m) dinyatakan dalam persen

(%) dan bisa dicari dengan membandingkan antara amplitudo maksimum dan

minimum dimana selisih antara amplitudo maksimum dan amplitudo minimum

per jumlah amplitudo maksimum dan amplitudo minimum.

Sehingga indeks modulasi mempengaruhi jarak antara amplitudo

maksimum dan minimun, dimana jika indeks modulasinya sebesar 100% maka

akan membuat amplitudo Amin-nya sebesar 0 V. Sedangkan semakin kecil

persentase indeks modulasinya, menyebaabkan Amin hampir sama dengan Amax.

Bentuk sinyal AM untuk beberapa nilai m dapat dilihat pada gambar di bawah.

Gambar 1.12 Bentuk sinyal AM untuk beberapa nilai m

dimana over-modulation adalah kondisi yang berlaku di telekomunikasi ketika

tingkat sesaat modulasi sinyal melebihi nilai yang diperlukan untuk memproduksi

100% modulasi pembawa. Sedangkan under-modulation adalah kebalikan dari

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://www.answers.com/topic/modulation&prev=/search%3Fq%3Dover%2Bmodulation%26hl%3Did%26sa%3DG&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhiecv5e6JvbZsESRA7iB3aVYsl_9g

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://www.answers.com/topic/signalling&prev=/search%3Fq%3Dover%2Bmodulation%26hl%3Did%26sa%3DG&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhiLrCteiYARjQtXyq7JBd61vlGr7g

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://www.answers.com/topic/telecommunication&prev=/search%3Fq%3Dover%2Bmodulation%26hl%3Did%26sa%3DG&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhi0zhPkRiS6GK85qFJjZ71hVpli_g

over-modulation, dimana under-modulation adalah tingkat sesaat modulasi sinyal

kurang dari nilai yang diperlukan untuk memproduksi 100% modulasi pembawa.

0 ≤ m ≤ 1

Dari persamaan diatas dapat kita simpulkan bahwa efesiensi sinyal terbaik ada

pada indeks modulasi yang berada diantara 0 dan 1.

1.6.7 Sinyal Segitiga

Gambar 1.12 Sinyal Segitiga

Parameter sinyal :



= ½ x 4.03 V = 3 x 108 m/s : 141 x 103 Hz

= 2.01 V = 2127.65meter


= A(t) cos 2πf(t)

= 2.01cos 2π141000 (t)

= 283410(t)

Gambar 1.12 merupakan sinyal termodulasi AM yang dirubah menjadi

sinyal segitiga. Cara mengubahnya adalah dengan cara menggeser atau

memindahkan switch biru pada TPS didalam suatu kotak kearah kiri (Triangle)

dari posisi sebelumnya yang terletak diarah kanan (Sinusoidal).

Modulasi adalah proses yang bertujuan untuk menggeser sinyal informasi

frekuensi rendah ke frekuensi yang lebih tinggi atau sering disebut frekuensi

carrier atau pembawa. Sinyal AM dapat dipengaruhi oleh sinyal infomasi yang

ditumpangkan pada sinyal pembawa (carrier). Karena, jika sinyal informasi

dimodulasi oleh sinyal pembawa (carrier) maka akan menghasilkan bentuk sinyal

yang akan menyerupai bentuk sinyal informasi itu sendiri. Contoh dapat dilihat

pada gambar dibawah ini:

(a) Sinyal informasi b) Sinyal pembawa (carrier) (c) Sinyal termodulasi

Gambar 1.13 Proses modulasi AM

1.7 Pertanyaan dan Tugas :

1. Gambar bentuk gelombang sinyal informasi, carrier dan sinyal

termodulasi untuk masing-masing indeks modulasi. Di bawah tiap

gambar, tulis parameter sinyal pemodulasi, carrier dan sinyal

termodulasi.

2. Jelaskan hubungan antara parameter gelombang carrier dan

gelombang sinyal termodulasi.

3. Buat gambar sinyal termodulasi untuk indeks modulasi 10%, 30%,

80% dan 100%.

Jawaban

1. A.Sinyal Carrier

Gambar 1.6 Sinyal carrier dari output modulator

Parameter sinyal :

Frekuensi : 771.95539 KHz. V : 4.642 Volt.

Amplitudo = ½ x V λ = V:f

= ½ x 4.642 V = 300000 Km : 771955.39Hz

= 2.321 V = 0.389Km.

B.Sinyal Informasi

Gambar 1.9 Frekuensi sinyal generator 1000 Hz

Parameter sinyal :



= ½ x 6.49 V = 300000Km : 1004.6136Hz

= 3.245 V = 298.62Km

C.Sinyal Termodulasi

Gambar 1.10 Sinyal modulasi AM

Parameter sinyal :



= ½ x 4.521 V = 300000Km : 1235.0826 Hz

= 2.2605 V. = 242.9 Km

2. Hubungan antara gelombang carrier dan gelombang termodulasi yaitu :

gelombang carrier merupakan gelombang pembawa sinyal informasi

sedangkan gelombang sinyal termodulasi merupakan gabungan antara

gelombang informasi dan gelombang carrier. Tanpa adanya gelombang

carrier, maka sinyal termodulasi tidak akan terbentuk, karena sinyal

termodulasi terjadi karena adanya sinyal carrier dan juga sinyal

informasi.

3. Gambar sinyal informasi, carrier dan sinyal termodulasi masing-

masing indeks modulasi yakni :

Untuk indeks modulasi = 10%

m =

A−BA+B

10100 =

A−BA+B

A+B= 10A-10B

9A = 11A

Gambar 1.15 Indeks modulasi 10%


m =

A−BA+B

30100 =

A−BA+B

7A= 13B



m =

A−BA+B

80100 =

A−BA+B

8A+8B= 10A-10B

2A= 18B


Untuk memperoleh m=100%

m =

A−BA+B

100100 =

A−BA+B

0 A = 2 B


1.8 Simpulan

Berdasarkan percobaan yang dilakukan, terdapat beberapa kesimpulan

yaitu sebagai berikut :

1. Ada 3 parameter yang menentukan informasi yang dibawa oleh

gelombang, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.

2. Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik

sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi.

3. Modulasi amplitudo adalah proses menumpangkan sinyal

informasai ke dalam sinyal carrier dimana bentuk dari gelombang

AM sesuai dengan amplitudo sinyal informasi.

4. Informasi yang dikirim bisa berupa data analog maupun digital

sehingga terdapat dua jenis modulasi, yaitu : modulasi analog dan

modulasi digital.

5. Besar – kecilnya Vvar mempengaruhi bentuk sinyal. jika Vvar

diubah ke maksimum, amplitudonya mengecil dan begitu

sebaliknya jika Vvar diubah ke minimum, amplitudonya

membesar. Perbedaan antara Vvar Maximum dan Vvar Minimum

adalah pada Vvar Maximum amplitudonya lebih kecil daripada

amplitudo pada Vvar Minimum. Frekuensi yang dihasilkan tetap

atau mendekati satu dengan yang lainnya. Namun, amplitudo

yang mengalami perubahan. Saat potensiometer pada posisi

maksimum dan minimum, sinyal yang dihasilkan adalah sinyal

carrier AM.

6. Bentuk gelombang yang dihasilkan pada sinyal AM dipengaruhi oleh

indeks modulasi. Indeks modulasi mempengaruhi jarak antara

amplitudo maksimum dan minimum. Jika indeks modulasi maksimum

mengakibatkan amplitudonya minimum, sedangkan jika indeks

modulasinya minimum mengakibbatkan amplitudonya maksimum.

DSK Final 1

Documents