PAM (Pulse Amplitude Modulation)

PERCOBAAN IIIPULSE AMPLITUDE MODULATION

3.1 Tujuan1. Mengukur sinyal sinus pada keluaran dari sample and hold element dan sinyal PAM, dan membandingkan keduanya.2. Menguji karakteristik dari sinyal sinusoidal PAM pada demodulator input dan output.3. Menguji karakteristik dari dua sinyal sinusoidal PAM dalam time multiplex. Untuk tujuan ini, signal time respone akan di-track pada PCM path.

3.2 Peralatan1. Pesonal Computer2. UniTrain Board3. Modul SO4203-7R (PAM/PCM Modulator)4. Modul SO4203-7T (PAM/PCM Demodulator)5. Power Supplay6. Jumper7. Kabel

3.3 Dasar Teori3.3.1 Pengertian Modulasi PulsaPada modulasi pulsa, pembawa informasi berupa deretan pulsa-pulsa. Pembawa yang berupa pulsa-pulsa ini kemudian dimodulasi oleh sinyal informasi, sehingga parameternya berubah sesuai dengan besarnya amplitudo sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Jenis-jenis modulasi pulsa antara lain:1. PAM (Pulse Amplitude Modulation)2. PCM (Pulse Code Modulation)3. PWM (Pulse Width Modulation)4. PPM (Pulse Position Modulation)

Teknik modulasi pulsa mulai menggantikan sistem analog, karena beberapa keuntungan antara lain:1. Kebal terhadap derau.2. Sirkuit digital cenderung lebih murah.3. Dapat dilakukan penjamakan dengan basis waktu (TDM) dengan sinyal lain.4. Jarak transmisi yang dapat ditempuh lebih jauh (dengan penggunaan pengulang regeneratif).5. Rentetan pulsa digital dapat disimpan. 6. Deteksi dan koreksi kesalahan dapat dengan mudah diimplementasikan

3.3.2 PAM (Pulse Amplitude Modulation)Pada PAM, amplitudo pulsa-pulsa pembawa dimodulasi oleh sinyal pemodulasi. Amplitudo pulsa-pulsa pembawa menjadi sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi. Semakin besar amplitudo sinyal pemodulasi maka semakin besar pula amplitudo pulsa pembawa.Pembentukan sinyal termodulasi PAM dapat dilakukan dengan melakukan pencuplikan (sampling), yaitu mengalikan sinyal pencuplik dengan sinyal informasi. Proses ini akan menghasilkan pulsa pada saat pencuplikan yang besarnya sesuai dengan sinyal informasi (pemodulasi). Hal ini dapat dilihat pada gambar 3.1.

Gambar 3.1 (a) Sinyal asli (b) PAM polaritas ganda (c) PAM polaritas tunggal(sumber: Indah Susilawati, S.T., M.Eng. 2009)Pada proses pemodulasian ini perlu diperhatikan bahwa kandungan informasi pada sinyal pemodulasi tidak boleh berkurang. Hal ini dapat dilakukan dengan persyaratan bahwa pencuplikan harus dilakukan dengan frekuensi minimal dua kali frekuensi maksimum sinyal pemodulasi (2.fm), atau sering disebut dengan syarat Nyquist. Jika frekuensi sinyal pencuplik dinotasikan dengan fs dan frekuensi maksimum sinyal pemodulasi dinotasikan dengan fm, maka syarat Nyquist dapat ditulis sebagai:fs 2.fm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3.1)Gambar 3.2 memperlihatkan sinyal yang dicuplik dengan beberapa macam frekuensi pencuplik. Sebagai contoh, dalam komunikasi melalui telefon, sinyal informasi yang berupa suara manusia (atau yang lain) dicuplik dengan frekuensi 8 kHz. Hal ini didasarkan pada persyaratan Nyquist, karena lebar bidang jalur telefon dibatasi antara 300 Hz sampai dengan 3400 Hz. Ada selisih kira-kira 1200 Hz yang dapat digunakan sebagai guard band.

3.3.3 PCM (Pulse Code Modulation)Pada modulasi PCM, sinyal informasi dicuplik dan juga dikuantisasi. Proses ini akan membuat sinyal menjadi lebih kebal terhadap derau. Setelah proses ini maka dilakukan proses penyandian (coding) menggunakan kode biner, sehingga terbentuk sinyal PCM. Sinyal ini dapat direpresentasikan dengan pulsa-pulsa yang menyatakan kode-kode biner untuk setiap hasil cuplikan.

3.3.3.1 Kuantisasi SinyalKuantisasi merupakan proses pengelompokan pada selang-selang (interval) tertentu. Besarnya selang kuantisasi ini disebut juga dengan istilah step size. Berdasarkankan besarnya step size dapat dibedakan dua jenis kuantisasi, yaitu:1. Kuantisasi seragam2. Kuantisasi tak seragam

Gambar 3.2 Sinyal yang dicuplik dengan beberapa macam frekuensi pencuplik(sumber: Indah Susilawati, S.T., M.Eng. 2009)Banyaknya selang (interval) bergantung pada banyaknya bit yang akan digunakan untuk proses penyandian. Jika konverter A/D n bit maka jangkauan sinyal analog akan dikuantisasikan (dikelompokkan) menjadi sejumlah 2n selang (interval). Pada gambar 3.3 diperlihatkan ilustrasi kuantisasi sinyal analog menjadi 16 selang (n = 4).Banyaknya jumlah bit yang akan digunakan untuk proses penyandian akan menentukan banyaknya jumlah selang (interval) kuantisasi. Semakin besar n maka semakin besar pula jumlah selang (interval) yang digunakan. Hal ini juga berarti besar selang (interval) semakin kecil. Semakin kecil selang interval, maka proses pemodulasian akan semakin teliti, sehingga sinyal yang diperoleh semakin mendekati sinyal aslinya.

Gambar 3.3 Kuantisasi sinyal analog menjadi 16 selang (interval)(sumber: Indah Susilawati, S.T., M.Eng. 2009)

3.3.3.2 Distorsi KuantisasiDerau kuantisasi didefinisikan sebagai selisih antara hasil kuantisasi sinyal dengan sinyal aslinya. Dilihat dari proses kuantisasi itu sendiri, maka dapat dipastikan bahwa derau kuantisasi maksimum adalah sebesar S/2, dengan S adalah besarnya selang (interval) kuantisasi, atau dinyatakan sebagai:Derau kuantisasi S/2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3.2)Derau kuantisasi dapat diperkecil dengan cara memperkecil besarnya selang kuantiasasi, yang berarti memperbanyak jumlah selang kuantisasi, yang juga berarti memperbanyak jumlah bit untuk proses penyandian (n). Semakin kecil derau kuantisasi berarti sinyal hasil kuantisasi semakin mirip (mendekati) sinyal aslinya.

3.3.4 PWM (Pulse Width Modulation)Pada modulasi PWM, lebar pulsa pembawa diubah-ubah sesuai dengan besarnya tegangan sinyal pemodulasi. Semakin besar tegangan sinyal pemodulasi (informasi) maka semakin lebar pula pulsa yang dihasilkan. Modulasi PWM juga dikenal sebagai Pulse Duration Modulation (PDM). Ilustrasi sinyal PWM dapat dilihat pada gambar 3.4 berikut.

Gambar 3.4 Sinyal PWM (sumber: Indah Susilawati, S.T., M.Eng. 2009)

3.3.5 PPM (Pulse Position Modulation)Pulse Position Modulation merupakan bentuk modulasi pulsa yang mengubah-ubah posisi pulsa (dari posisi tak termodulasinya) sesuai dengan besarnya tegangan sinyal pemodulasi. Semakin besar tegangan sinyal pemodulasi (informasi) maka posisi pulsa PPM menjadi semakin jauh dari posisi pulsa tak-termodulasinya. Ilustrasi sinyal PPM dapat dilihat pada gambar 3.5 berikut.

Gambar 3.5 Sinyal PPM(sumber: Indah Susilawati, S.T., M.Eng. 2009)3.3.6 Low pass filter

Gambar 3.6. PAM Line Diagrams

Sinyal PAM di demodulasikan dengan low-pass filter dengan karakteristik cut-off yang lebih curam.

Gambar 3.7 Kurva T anggapan frekuensi Low Pass Filter(sumber : elib.unikom.ac.id. 2012)

Low pass filter adalah sebuah rangkaian yang tegangan keluarannya tetap dari dc naik sampai ke suatu frekuensi cut-off ( fc ), bersama naiknya frekuensi maka tegangan keluarannya diperlemah. Gambar 3.4 merupakan gambar besarnya tegangan keluaran dari sebuah low pass filter frekuensi. Garis yang penuh adalah Gambar untuk filter ideal, sedangkan garis putus putus menunjukkan kurva kurva untuk low pass filter yang praktis. Jangkauan frekuensi yang diloloskan dikenal sebagai pass band. Jangkauan frekuensi yang diperlemah disebut sebagai stop band. Kemiringan yang teerjadi pada suatu low pass filter terjadi karena meningkatnya frekuensi terhadap fc. Namun karena filter biasanya tidak efisien, maka pada kurva tanggapannya cenderung terjadi peluruhan atau pelonjakan diikuti peluruhan kembali.kemiringan -20 dB/decade berarti bahwa bila frekuensi meninkat sepuluh kali fc, tegangan keluaran akan berkurang 20 dB, filter yang baik ialah semakin besar rugi rugi dB/decade, maka akan semakin terjal kemiringannya sebab nilai nya mencerminkan batas penyumbatan filter yang lebih tajam.

Gambar 3.8 Rangkaian Dasar Low Pass Filter(sumber : elib.unikom.ac.id)

Gambar merupakan rangkaian dasar low-pass filter menggunakan Op- Amp. Konfigurasi rangkaian adalah sebuah pengikut tegangan, resistor R dan kapasitor C pada masukan tidak membalik membentuk pembagi tegangan. Bila frekuensi Vin dibawah fc, Xc kapasitor C besar sehingga Vin jatuh ke C. Bila diberikan Vin yang besar, Vout juga besar. Penguatan akan semakin maksimum pada ferkuensi yang lebih rendah. Bila frekuensi Vin melampaui fc, Xc kapasitor rendah, sehingga sebagian besar Vin jatuh ke R. Akibatnya kapasitor C melewatkan Vin ke ground. Dengan Vin yang kecil, Vout juga kecil. Jadi penguatan tahapan akan di bawah maksimumnya pada frekuensi-frekuensi yang lebih tinggi.

Pada telekomunikasi, time multiplex mengijinkan penggunaan multiple dari transmission paths, karena PAM meninggalkan time gaps yang besar antara modulated pulses. Time multiplex dapat digunakan untuk antara pulsa termodulasi berdasarkan sinyal informasi lainnya. Synchronous mengisi gaps multiplexing pada modulator dan demodulator serta waktu delay antara pulsa sampling saluran individu memastikan bahwa saluran tidak interfrensi satu sama lain dan dapat dipisahkan lagi selama demodulasi.

Gambar 3.9. Time Multiplex

Penerapan time multiplex yang paling dikenal adalah telephony. Di Eropa, International PCM 30 system (ITU-T G.732) distandarisasi oleh International Telecommunications Union (ITU) digunakan untuk transmisi simultaneous pada 30 kanal telepon. Di Amerika Utara, system PCM 24 (ITU-T G.733) digunakan untuk transmisi pada 24 saluran.

3.4 Langkah Percobaan3.4.1 Perakitan Modul1. Hidupkan PC yang sudah di sediakan2. Hubungkan UniTrain Board dan port USB pada CPU PC menggunakan kabel data3. Sambungkan Power Supplay pada UniTrain Broad4. Hidupkan Unitrain Board.

3.4.2 Pulse Amplitude Modulation of Sinusoidal Signal1. Rangkai seperti gambar di bawah ini

Gambar 3.10 Langkah 1

2. Gunakan oscilloscope untuk mengukur sinyal. Lakukan pengaturan seperti pada tabel dibawah ini :Tabel 3.1 Pengaturan pada osiloscopeInstrument:Oscilloscope

Time base:100 s / div

Channel A:1V / div

Channel B:1V / div

Trigger:Channel A

3. Gunakan dual-channel oscilloscope, channel A untuk mengukur sinyal input setelah amplifier, dan channel B untuk mengukur sinyal setelah sample-and-hold element, sebaik sinyal pada PAM output. 4. Gunakan gain controller untuk mengatur sinyal sinus pada channel 1 dari jalur transmisi PCM untuk amplitude 3 4 Vpp. 5. Tempatkan dua karakteristik sinyal pada tampilan oscilloscope dan salin hasil pengukuran ke tabel yang telah disediakan di bawah. Result :

Gambar 3.11 Input Signal And Output Signal Of The Sample-And-Hold Element

Gambar 3.12 Input Signal And PAM Output Signal6. Berapakah frekuensi samplingnya? The sampling frequency is .. kHz.Gunakan oscilloscope time marker untuk menentukan frekuensi sampling.Note:7. Gunakan oscilloscope time marker untuk menentukan frekuensi sampling nya. Cursor control element diletakkan pada bagian bawah dari control panel oscilloscope. Pilih channel A dengan element ini. Akan diperoleh dua amplitude markers untuk mengukur tegangan, dan 2 time markers untuk mengukur waktu dan menentukan frekuensi. Markers dapat dipindahkan ke posisi yang dibutuhkan dengan menggunakan mouse. Corresponding value ditunjukkan di bagian kanan atas.9. Deskripsikan sinyal yang diukur pada sample-and-hold element. Manakah dari pernyataan berikut ini yang benar?1. A sinusoidal signal is sampled 8 times per period.2. A sinusoidal signal is sampled 4 times per period.3. The time intervals between the sampling points are variable.4. The time intervals between the sampling points are constant.5. The signal between the sample-and-hold points drops to zero.6. The signal between the sample-and-hold points follows the input signal.

10. Deskripsikan sinyal PAM. Manakah dari pernyataan berikut ini yang benar?1. The intervals between the pulses are variable.2. The intervals between the pulses are constant.3. The signal between the pulses drops to zero.4. The signal between the pulses follows the input signal.5. The pulse amplitude corresponds to the value of the original signal at the sampling instant.6. The pulses only assume positive values.11. Menurut teorema Shannon, berapakah frekuensi maksimum dari sinyal sample pada frekuensi sample yang digunakan?Sinyal sample mempunyai frekuensi maksimum .KHz

3.4.3. Pulse Amplitude Demodulation of Sinusoidal Signal1. Rangkai seperti gambar di bawah ini

Gambar 3.13 Langkah 1

2. Gunakan oscilloscope untuk mengukur sinyal. Lakukan pengaturan seperti pada tabel dibawah ini :Tabel 3.2 Pengaturan pada osiloscopeInstrument:Oscilloscope

Time base:100 s / div

Channel A:1V / div

Channel B:1V / div

Trigger:Channel A

3. Gunakan oscilloscope dual channel, channel A untuk mengukur sinyal input setelah amplifier modulator PAM/PCM, dan channel B untuk mengukur sinyal di PAM, sebelum PAM/PCM demodulators low pass filter dan di AF1.4. Gunakan gain controller untuk men-set sinyal sinusoidal pada channel 1 dari jalur transmisi PCM ke sebuah amplitude 3 4 Vpp.5. Sambungkan input channel 2 via kabel 2-mm ke socket ground AGND

6. Channel selector untuk LED pada experiment card dari PAM/PCM demodulator SO4203-7T, harus di set menjadi channel 1. Selain mengindikasi PCM code via LED, selector juga mengijinkan switchover antara reception pada PCM transmission paths channels.Result :

Gambar 3.14 PAM Input Signal At The Demodulator

Gambar 3.15 Demultiplexed And Held Signal Before Filtration

Gambar 3.16Output signal

7. Apakah yang dapat kamu observasi?1. he sinusoidal signal can be fully reconstructed.2. There is no sinusoidal signal at the demodulator output.3. The input and output signals are in phase.4. There is a difference between the runtimes of the input and output signals.

3.4.4 PAM Signals In Time Multiplex1. Rangkai seperti gambar di bawah ini

Gambar 3.7 Langkah 1

2. Buka oscilloscope. Lakukan pengaturan seperti pada tabel dibawah ini :Tabel 3.3 Pengaturan pada osiloscopeInstrument:Oscilloscope

Time base:200 s / div

Channel A:1V / div

Channel B:1V / div

Trigger:Channel B

Pengukuran sinyal modulator3. Gunakan dual-oscilloscope's channel A untuk mengukur original signal dari channel 1, dan channel B untuk mengukur original signal dari channel 2.4. Trigger pada channel B. Gunakan gain controller untuk channels 1 and 2 dari PCM transmission path untuk men-set amplitude sinusoidal signal pada low-pass filter's output to 3...4 Vpp.

Result :

Gambar 3.18 Input Signals On Channels 1 And 2

5. Ukur sampled signals pada channels 1 dan 2 pada sockets "S&H", dan copy hasilnya pada placeholders di bawah ini

Gambar 3.19 Signals From Channels 1 And 2 After Sampling

6. Ukur sinyal multiplekser pada output PAM via oscilloscope channel A, dengan membiarkan channel B connected dengan "S&H" socket.

Gambar 3.20 Two-Channel PAM Signal In Time Multiplex mode

7. How are the two channels sampled?1. A full period on channel 1 is sampled first, followed by a full period on channel 2.2. A full period on channel 2 is sampled first, followed by a full period on channel 1.3. The channels are sampled alternately on a continual basis.4. Only channel 1 is sampled.5. Only channel 2 is sampled.8. Bagaimana karakteristik sinyal dari sample-and-hold element pada channel yang tidak di sample setiap saat?1. The signal is zero.2. The signal follows the one on the other channel.3. The signal follows the original signal.9. Deskripsikan karakteristik dari sinyal multiplekser.1. In the multiplex stage, the amplitudes are ..2. The two channels are ..3. The individual values are interspersed 4. The signal assumes ..

Pengukuran sinyal demodulasi10. Dengan menggunakan oscilloscope, ukur demultiplexed dan held signals pada demodulator sebelum filter stages pada pengukuran points "CH1" dan "CH2", dan filtered output signals dari channels 1 and 2 pada "AF1" dan "AF2".Note :11. Channel selector untuk LED pada experiment card dari PAM/PCM demodulator SO4203-7T harus di set ke both channels!12. Selain mengindikasi PCM code via LED, selector juga mengijinkan switchover antara reception pada PCM transmission path's channels.

Result :

Gambar 3.21 Demultiplexed Signals Before Filtration

Gambar 3.22 Output signals from channels 1 and 213. Efek apa yang dimiliki sinyal demodulasi?1. The initial result of demodulation is a stepped signal with a jump frequency of 8 kHz.2. The initial result of demodulation is a stepped signal with a jump frequency of 4 kHz.3. The signals are separated.4. The signals are mixed.14. Apa fungsi dari low-pass filter pada akhir dari demodulation phase?1. To suppress high-frequency signal components.2. To remove the stages from the demodulated signals.3. To separate the two signals from each other.15. Rubah gain pada modulator's inputs. Apa efek dari perubahan gain ini pada demodulated signals?1. Cross-talk between the channels is produced.2. The signal of the smaller amplitude is distorted.3. The signal frequencies change.4. The signals do not influence each other.

3.5 Data Hasil Percobaan3.5.1 Pulse Amplitude Modulation of Sinusoidal Signal3.5.1.1 Input signal and output signal of the sample-and-hold element

Gambar 3.13 Input signal and output signal of the sample-and-hold element

Keterangan :-T= 500 s/DIV- f= 250 Hz-A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 V

3.5.1.2 Input signal and PAM output signal

Gambar3.14 Input signal and PAM output signal

Keterangan :-T= 500 s/DIV-f= 250 Hz-A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 V3.5.2 Pulse Amplitude Demodulation of Sinusoidal Signal3.5.2.1 PAM input signal at the demodulator

Gambar 3.15 PAM input signal at the demodulator

Keterangan :-T= 500 s/DIV-f= 250 Hz-A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 V

3.5.2.2 Demultiplexed and held signal before filtration

Gambar 3.16 Demultiplexed and held signal before filtration

Keterangan :-T= 500 s/DIV-f= 250 Hz- A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 V

3.5.2.3 Output signal

Gambar 3.17 Output signal

Keterangan : -T= 500 s/DIV-f= 250 Hz-A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 V

1.5.3 PAM Signals In Time Multiplex1.5.3.1 Input signals on channels 1 and 2

Gambar 2.18 Input signals on channels 1 and 2

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 V

1.3.5.2 Signals from channels 1 and 2 after sampling

Gambar 3.19 Signals from channels 1 and 2 after sampling

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 V1.3.5.3 Two-channel PAM signal in time multiplex mode

Gambar 3.20 Two-channel PAM signal in time multiplex mode

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 V

1.3.5.4 Demultiplexed signals before filtration

Gambar 3.21 Demultiplexed signals before filtration

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 V1.3.5.5 Output signals from channels 1 and 2

Gambar 3.22 Output signals from channels 1 and 2

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 V

3.6 Analisa Data Hasil Percobaan3.6.1 Pulse Amplitude Modulation of Sinusoidal Signal3.6.1.1 Input dan output sinyal dari sample-and-hold elementBerikut ini adalah gambar input dan output sinyal dari sample and hold element dari percobaan yang sudah dilakukan.

Gambar 3.23 Input signal and output signal of the sample-and-hold element

Keterangan :-T= 500 s/DIV- f= 250 Hz-A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 V

Dari gambar 3.23 hasil percobaan yang sudah dilakukan terlihat sinyal sinusoida mengalami proses sample and hold. Sample (sampling) adalah proses mencacah sinyal analog menjadi potongan-potongan sinyal dengan amplitudo sesuai sinyal asli. Hold adalah kondisi ketika ditahan, terjadilah proses kuantisasi. Artinya, setelah didapatkan sinyal hasil sampling, sinyal tersebut selanjutnya dikuantisasi ke bilangan integer terdekat. Tujuan dari proses Sampling and Hold adalah untuk mencuplik secara berkala sinyal informasi analog dan mengkonversinya menjadi deretan pulsa-pulsa PAM dengan amplitudo konstan.Dimana dalam sampling, frekuensi sampling (Fs) minimum adalah 2 kali frekuensi sinyal analog yang akan dikonversi. Dari gambar terlihat sinyal sinusoida asli sekarang ditunjukkan dengan sederetan sample point dengan interval waktu yang konstan. Sinyal sinusoida analog mengalamai pencuplikan dan dikonversikan ke dalam bentuk sinyal digital. 3.6.1.2 Input sinyal dan output sinyal PAM Berikut ini adalah gambar input dan output sinyal PAM dari percobaan yang sudah dilakukan.

Gambar 3.24 Input signal and PAM output signal

Keterangan :-T= 500 s/DIV- f= 250 Hz-A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 V

Pada PAM, amplitudo pulsa-pulsa pembawa dimodulasi oleh sinyal pemodulasi. Amplitudo pulsa-pulsa pembawa menjadi sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi. Semakin besar amplitudo sinyal pemodulasi maka semakin besar pula amplitudo pulsa pembawa.Pembentukan sinyal termodulasi PAM dapat dilakukan dengan melakukan pencuplikan (sampling), yaitu mengalikan sinyal pencuplik dengan sinyal informasi. Proses ini akan menghasilkan pulsa pada saat pencuplikan yang besarnya sesuai dengan sinyal informasi (pemodulasi). Dalam percobaan yang sudah dilakukan didapatkan hasil seperti gambar 3.24, pada percobaan ini sinyal analog di konversi ke sinyal digital, ini disebabkan karena amplitudo sinyal carrier yang berupa pulsa (diskrit) berubah-ubah mengikuti amplitudo dari sinyal informasi. Sinyal PAM merupakan output atau hasil dari proses sample and hold.

Sinyal input dan output sinyal dari sample and hold element dan input dan output sinyal PAM, dari gambar 3.23 dan gambar 3.24 terlihat perbedaan sinyal informasi analog sinusoida setelah dimodulasi, pada gambar 3.23 adalah proses sample and hold yang dimana terjadi proses sampling, sinyal analog dicacah menjadi potongan-potongan sinyal dengan amplitudo sesuai sinyal asli. Hold adalah kondisi ketika ditahan, terjadilah proses kuantisasi. Artinya, setelah didapatkan sinyal hasil sampling, sinyal tersebut selanjutnya dikuantisasi ke bilangan integer terdekat. Tujuan dari proses Sampling and Hold adalah untuk mencuplik secara berkala sinyal informasi analog dan mengkonversinya menjadi deretan pulsa-pulsa PAM dengan amplitudo konstan seperti pada gambar 3.24. Dimana output dari sample and hold tersebut adalah sinyal PAM yang terlihat seperti gambar 3.24.

3.6.2 Pulse Amplitude Demodulation of Sinusoidal Signal3.6.2.1 PAM input signal at the demodulatorBerikut ini adalah gambar input sinyal pada demodulator

Gambar 3.25 PAM input signal at the demodulator

Keterangan :-T= 500 s/DIV- f= 250 Hz-A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 V

Dari gambar 3.25, input sinyal informasi mengalami proses perubahan bentuk dari sinyal analog sinusoida menjadi sinyal digital. Dimana sinyal carrier yang berupa pulsa-pulsa teratur dengan amplitudo konstan dibuat bervariasi sesuai amplitudo sinyal informasi.

3.6.2.2 Demultiplexed and held signal before filtrationBerikut ini adalah gambar demodulasi dan pengembalian sinyal sebelum di filtrasi.

Gambar 3.26 Demultiplexed and held signal before filtration

Keterangan :-T= 500 s/DIV- f= 250 Hz-A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 VDalam proses ini sinyal termodulasi PAM di demodulasi dan dikembalikan ke bentuk aslinya yaitu sinyal analog (sinusoida). Tapi dalam tahap ini sinyal masih belum sempurna karena belum di filtrasi. Sehingga masih ada pengaruh dari sinyal carrier.

3.6.2.3 Output sinyal PAM yang sudah di demodulasiBerikut ini adalah gambar dari hasil demodulasi dari sinyal PAM.

Gambar 3.27 Output sinyal

Keterangan :-T= 500 s/DIV- f= 250 Hz-A= 0,5 V-dT= 4 ms-dUB= 6 V

Pada gambar 3.27 sinyal sudah di kembalikan penuh ke bentuk aslinya yaitu sinyal sinusoida. Dalam peroses pengembalian ini terjadi proses filtrasi, yaitu Low Pass Filter yang akan melewatkan komponen frekuensi 3400 Hz kebawah. Karena pada percobaan ini menggunakan frekuensi sebesar 250 Hz, maka siyal ini bisa melewati LPF tanpa ada membuang bagian informasi yang terkandung dalam sinyal tersebut. LPF ini akan mengembalikan sinyal dari bentuk sinyal PAM menjadi sinyal dalam bentuk sinusoida.Dari ketiga langkah yang sudah dilakukan, terlihat bahwa sinyal mengalami perubahan. Input yang diberikan pada demodulator adalah merupakan sinyal diskrit, kemudian di demodulasi sehingga menghasilkan sinyal seperti gambar 3.23, tetapi sinyal tersebut masih terpengaruh oleh sinyal carrier yang merupakan deretan pulsa-pulsa yang konstan. Maka dari itu untuk mengembalikan sinyal informasi ke bentuk aslinya maka dilakukan lagi proses filtrasi. Yaitu dengan proses Low Pass Filter Dimana pada proses ini sinyal akan melewatkan komponen frekuensi 3400 Hz kebawah. Dari proses LPF ini akan mengembalikan sinyal dari bentuk sinyal PAM menjadi sinyal dalam bentuk sinusoida.

3.6.3 PAM Signals In Time Multiplex3.6.3.1 Signals on channels 1 and 2Berikut ini adalah gambar input sinyal di channel 1 dan 2.

Gambar 3.28 Input signals on channels 1 and 2

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 V

Input sinyal informasi pada percobaan PAM Signal In Time Multiplex merupakan sinyal sinusoida, dimana sinyal merah merupakan input sinyal di channel 1 dan sinyal warna biru input sinyal pada channel 2. Input sinyal ini akan di transmisikan secara serempak dalam satu saluran transmisi Sehingga lebih effisien, dikenal dengan metoda atau sistem multiplex.

3.6.3.2 Signals from channels 1 and 2 after samplingBerikut ini adalah bentuk sinyal dari channel 1 dan 2 setelah dilakukan pencuplikan (sampling).

Gambar 3.29 Signals from channels 1 and 2 after sampling

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 VPada gambar 3.29 adalah output sinyal setelah di sampling. Pada proses ini dilakukan proses sample and hold. Yang akan di konversi dari sinyal analog menjadi sinyal digital. Sampling dilakukan terhadap sinyal analag kontinu yang dimana deretan pulsa diskrit mengikuti bentuk dari sinyal informasi.

3.6.3.3 Two-channel PAM signal in time multiplex mode

Gambar 3.30 Two-channel PAM signal in time multiplex mode

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 V

Pada gambar 3.30 kedua sinyal input di transmisikan secara serempak. Pada setiap kanal baseband dihubungkan kelintasan transmisi oleh sampling gate yang membuka/menutup dengan interval waktu yang sangat singkat, sehingga menghasilkan deretan pulsa. Terlihat bahwa bentuk sinyal pada channel 1 sudah mengalami perubahan bentuk menjadi sinyal digital. Sedangkan sinyal channel 2 masih sama.

3.6.3.4 Demultiplexed signals before filtration

Gambar 3.31 Demultiplexed signals before filtration

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 V

Pada gambar 3.31, merupakan hasil sinyal yang sudah di demodulasi, yang akan di kembalikan ke bentuk aslinya, tapi pada hasil ini sinyal belum di filtrasi sehingga masih terpengaruh oleh sinyal carrier yang berupa deretan pulsa diskrit. Sinyal ini akan di proses lagi sehingga output nantinya sinyal kembali dalam bentuk analog (sinusoida).

3.6.3.5 Output signals from channels 1 and 2

Gambar 3.32 Output signals from channels 1 and 2

Keterangan : -T= 200 s/DIV-f= 625 Hz-A= 0,5 V-dT= 1.6 ms-dUB= 6 VGambar 3.32 adalah output dari hasil demodulasi yang sudah dilakukan. Pada output ini sinyal sudah kembali ke bentuk aslinya karena sudah dilakukan proses Low Pass Filter. Sehingga sinyal output demodulasi kembali dalam bentuk sinyal analog.Pada percobaan PAM Signals In Time Multiplex terlihat bahwa input pada gambar 3.28 sama dengan output pada gambar 3.32. Ini terjadi karena frekuensi dari sinyal yang di transmisikan, dimana pada proses filtrasi dengan Low Pass Filter, sinyal yang memiliki frekuensi di bawah 3400 Hz maka akan bisa melewati filter tersebut. Karena input pada proses PAM Signals In Time Multiplex menggunakan frekuensi 625 Hz. Maka output yang akan dihasilkan akan sama seperti input.

3.7 KesimpulanDari percobaan di atas dapat disimpulkan sebagai berikut:1. Pada Pulse Amplitude Modulation of Sinusoidal Signal sinyal sinusoida mengalami proses sample and hold yang dimana terjadi proses pencuplikan (sampling) dan membangkitkan sederetan pulsa. Pencuplikan berarti mengukur amplitudo pada sinyal analog sinusoida pada sample point pada inerval waktu yang konstan, untuk di konversikan ke sinyal digital. Dimana output dari sample and hold tersebut adalah sinyal PAM.2. Pada Pulse Amplitude Demodulation of Sinusoidal Signal adalah proses pengembalian sinyal diskrit ke bentuk aslinya yg berbentuk analog. Input yang diberikan pada demodulator adalah merupakan sinyal diskrit, kemudian di demodulasi, tetapi hasil demodulasi sinyal tersebut masih terpengaruh oleh sinyal carrier yang merupakan deretan pulsa-pulsa yang konstan. 3. Untuk mengembalikan sinyal informasi ke bentuk aslinya yang masih terpengaruh sinyal carrier maka dilakukan lagi proses filtrasi. Yaitu dengan proses Low Pass Filter Dimana pada proses ini sinyal akan melewatkan komponen frekuensi 3400 Hz kebawah. Dari proses LPF ini akan mengembalikan sinyal dari bentuk sinyal PAM menjadi sinyal dalam bentuk sinusoida.4. Agar lebih efisien dalam mentransmisikan beberapa sinyal secara serempak dalam satu saluran transmisi maka digunakan metoda atau sistem multiplex.5. Input dan output yang dihasilkan akan sama jika frekuensi sinyal informasi yang di transmisikan dibawah 3400 Hz. Karena pada proses Low Pass Filter sinyal dbawah itu akan bisa lolos tanpa terkena filter.

DAFTAR PUSTAKA

1. elib.unikom.ac.id (diakses pada tanggal 27 Mei 2015)2. ektronika-dasar.web.id (diakses pada tanggal 26 Mei 2015)3. Budi, Arjuni p, Dasar Sistem Telekomunikasi, Universitas Pendidikan Indonesia.4. Susilawati, Indah, 2009, Teknik Telekomunikasi Dasar, Universitas Mercu Buana Yogyakarta