am modulator

PRAKTIKUM 1

AM - MODULATOR I. TUJUAN

1. Dapat memahami proses pada gelombang AM- Modulator. 2. Serta dapat memahami yang dimaksud DSB-AM, index

modulasi.

II. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

1.Module com3lab beserta peralatan didalamnya a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer

2. PC 1 unit

III. DASAR TEORI

Modulasi Amplitudo Modulasi dengan teknik AM yaitu amplitudo gelombang carrier akan diubah seiring dengan perubahan sinyal informasi (suara) yang di masukkan.

Gambar 1-1. Gelombang AM

63

64 Lampiran karier termodulasi amplitudo digambarkan dengan :

)}(2cos{)()( tfttAte φπ += (1)

Di mana amplitudo karier A(t) adalah sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi.Modulasi amplitudo juga berarti translasi (pemindahan) spektrum frekuensi sinyal informasi secara langsung ke daerah frekuensi karrier.Dalam sistem modulasi amplitudo ini, akan di bangkitkan dua sinyal yang merupakan penjumlahan dan pengurangan dari sinyal pemodulasi dan frekuensi pembawa. DSB-SC Dibuat dengan mengatur agar amplitudo sinyal carrier berubah secara proporsional sesuai perubahan amplitudo pada sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Persamaan Matematis DSB-SC

(2) cSCDSB ttmtX

Persamaan Matematis (3) Gambar Spektrum Sinyal DSB-SC

Gambar 1-2. Spektrum Sinyal DSB-SC

ωcos)()( =−

)(221)(1)( ccSCDSB MMX ωωωωω ++−=−

USBLSBLSBUSB

)(ωSCDSBX −

0 cωcω−

Lampiran 65

Dibuat dengan mengalikan sinyal informasi m(t) dengan sinyal carrier yang dihasilkan oscillator

m(t)

tcωcos

ttmtX cSCDSB ωcos)()( =−

Gambar 1-3. Pengalian sinyal info dengan carrier Spektrum Sinyal AM Persamaan Matematis

(4)

[ ])()()(21)(2

1)( ccccAM AMMX ωωδωωδπωωωωω ++−+++−=

Gambar Spektrum Sinyal

USBLSBLSBUSB

)(ωAMX

0 cωcω−

( )cA ωωδπ + ( )cA ωωδπ −

Gambar 1-4. Spectrum DSB-FC Index Modulasi Definisi (5) Jika dinyatakan dalam index modulasi, maka persamaan sinyal AM adalah :

AmplitudeCarrierPeakm

__amplitudeSCDSBPeak __ −

=

66 Lampiran (6)

ttmAtXttmAtAtX

cmAM

cAM

Presentase Modulasi (7)

IV. GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 1-5. Rangkaian AM-Modulator

V. PROSEDUR PERCOBAAN DSB-AM

1. Matikan PC 2. Pasang board TX 433 (rangkaian TX 433) pada trainer. 3. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial

port yang tersedia 4. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor.

mc

ωωωωω

cos)cos1()(coscoscos)(

+== +

( () )( ) ( ) %100*

1111

AmAmAA

−++mod% mm+

=−−

Lampiran 67

5. Nyalakan PC. 6. Jalankan program COM3LAB (pilih TX 433). 7. Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn ,klik

tanda panah untuk untuk masuk ke halaman berikutnya .

Gambar 1-6. Masukkan nama

8. Pilih tanda panah seperti gambar 1-3 untuk ke menu

selanjutnya

Gambar 1-7. Pilihan menu panel

Gambar 1-8. Pilihan menu praktikum

(Klik kolom hitam)

9. Hubungkan ragkaian percobaan seperti gambar 1-1. 10. Hidupkan function generator

Gambar 1-9. Panel kontrol

(Function generator)

68 Lampiran

11. Hidupkan oscilloscope dengan menekan tombol dan seting function generator DC, 1 V.

Gambar 1-10. Function generator

12. Lihat gambar yang ditunjukkan oscilloscope serta analisa.

Gambar 1-11. Grafik perbandingan y1 dan y2

Catat hasil yang ditunjukkan gambar pada tabel dengan rumus.

kM=Uy1/Uy2

Tabel 1-1. Hasil Perbandingan y1 dan y2

Lampiran 69

Analisa : Dari rumus

2/1 UyUykM = (8) 6.3/2.0=

5.0= Di mana dalam grafik di perlihatkan bahwa y2 menunjukkan sinyal carrier dan y1 menunjukkan bahwa output setelah ada sinyal info, dengan demikian melihat hasil percobaan di atas dapat di simpulkan bahwa karakteristik sinyal carrier di pengaruhi oleh karakteristik sinyal info.

13. Lanjutkan dengan menekan 14. Kemudian seting function generator :sine, 200 Hz, 10Vpp,dan

oscilloscope X/div =0.5 ms, kemudian running . Dan gambarkan gelombang dari hasil percobaan dari Y1 dan Y2 serta analisa .

Gambar 1-12. Set function generator

Gambar 1-13. Grafik Y1

70 Lampiran

Gambar 1-14.Grafik Y2 Analisa: Gelombang info : te ss ωcos= (9) Gelombang pembawa : tEte ccc ωcos)( = (10) Sehingga Setelah mengalami proses modulasi amplitudo :

)()( teEtA sc +=

tEE ssc ωcos+= (11) Dan hasil gelombang setelah mengalami proses modulasi ditunjukkan pada gambar 4-4. Dengan input yang diberikan sebagai sinyal info adalah sinyal sinus maka gelombang yang terlihat seperti gambar di atas dimana bentuk gelombang juga mengikuti sinyal info yaitu sinus dan adapun frekuensi input-nya 200Hz hal ini berpengaruh pada kerapatan gelombang.

15. Lanjutkan dengan mengubah nilai frekuensi 4 kHz pada function generator, dan seting modul FFT ( ) dengan nilai fmax 20 kHz.

Lampiran 71


Gambar 1-16. Grafik 4 kHz, Sinus

Gambar 1-17. Spectrum 4kHz sinus Analisa:

Pada percobaan ini untuk persamaan masih sama dengan percobaan di atas di karenakan masih lingkup gelombang DSB-AM dan yang membedakan hanya pada nilai frekuensi dan bentuk sinyal adapun spectrum yang di hasilkan pada gambar 4-8 mempunyai persamaan sebagai berikut :

72 Lampiran

ttAe cAM ωcos).(=

ttmE csc ωω cos)cos1( +=

tttmEtE csccc ωωω coscoscos +=

tmEctmEcttE scsccc )(2

)(2

cos ωωωωω −+++= (12)

Saat diberi inputan sebagai sinyal info sebesar 4 kHz , dan pada

grafik terlihat gelombangnya semakin rapat, dan hal ini dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin besar frekuensi maka gelombang semakin rapat. Dan pada spectrum dapat dilihat sinyal yang ditimbulkan setelah ada inputan sebesar 4 kHz sebagai sinyal infonya yang mana LSB terletak pada 6 kHz dimana fc - fs (10 kHz - 4 kHz), dan adapun USB terletak pada 14 kHz dimana fc + fs (10 kHz + 4 kHz).

16. Gambar dan amati gelombang yang terjadi pada oscilloscope

dan modul FFT yang menggunakan gelombang kotak, dan segi tiga.

Gambar 1-21.Grafik kotak 1kHz

Lampiran 73

Gambar 1-22. Spectrum kotak 1kHz Analisa: Sedang pada gelombang kotak yang terjadi adalah modulasi AM mengikuti bentuk gelombang kotak itu sendiri dan pada spectrum disitu banyak harmonisanya yang kelihatan karena sinyal kotak terdiri dari banyak sinyal frekuensi yang berbeda-beda. Dan adapun pada spectrum, sinyal mengikuti besar frekuensi yang jadi inputan yaitu LSB terletek pada 9 kHz dan USB terletak pada 11 kHz.

Gambar 1-23. Grafik segi tiga 1kHz

74 Lampiran

Gambar 1-24.Spectrum segi tiga Analisa: Sedang pada gelombang kotak yang terjadi adalah modulasi AM mengikuti bentuk gelombang segi tiga dan pada spectrum menunjukkan harmonisa lebih sedikit dibanding gelombang kotak karena komponen sinyal juga terdiri dari banyak frekuensi namun tidak sebanyak sinyal kotak.

Gambar 1-25.Rangkaian untuk melihat sinyal Carrier

17. Rangkai seperti rangkaian di atas 18. Gambar serta analisa gelombang yang terjadi

Lampiran 75

Gambar 1-26.Grafik Carrier setelah ada penambahan

Gambar 1-27.FFT Carrier setelah ada penambahan

Analisa : Dari gambar yang telah diperoleh dalam percobaan di atas apat di analisa bahwa adanya tambahan sinyal carrier akan mengakibatkan hilangnya sinyal LSB dan yang terdeteksi oleh spectrum hanya sinyal USB nya yang paling tinggi. DSB-SC

76 Lampiran

Gambar 1-28. Rangkaian DSB-SC

PROSEDUR PERCOBAAN

17. Rangkai seperti gambar di atas (gambar 1.6). 18. Set function generator pada gelombang sine, frequency 1kHz,

10Vpp,DC= 0V, pada Oscilloscope X/div=0.5V.


19. Kemudian running , gambar dan analisa gelombang yang

terjadi pada Y1 dan Y2.

Lampiran 77

Gambar 1-30. Output Y1

Gambar 1-31. Output Y2 Analisa: Dari percobaan ini y1 menunjukkan sinyal DSB-SC yang ditunjukkan adanya penekanan carrier, hal ini terjadi karena adanya penambahan sinyal carrier yang fasenya terbalik, Sinyal carrier : tEcte cc ωcos)( = (13)

Sinyal pemodulasi : tEte sss ωcos)( = (14) Output modulator DSB-SC :

78 Lampiran

)().()( tetete scSCDSB =−

tEtE sscc ωω cos.cos=

})cos(){cos(2

ttEEscsc

sc ωωωω −++= (15)

dan y2 menunjukkan sinyal DSB-AM adapun persamaan matematisnya bisa dilihat seperti pada persamaan (1.4).

20. Set frekuensi pada function generator antara 500 Hz sampai 2000 Hz (secara random), dan amplitudo antara 0 Vpp sampai 10 Vpp, lalu running amati gelombang yang terjadi pada Y1, Y2, dan FFT ( ).

Gambar 1-32. Setting function generator

Gambar 1-33. Grafik f=800Hz, 8 Vpp

21. Kemudian set pada modul FFT pada channel Y1, fmax 20 kHz

kemudian running , dan function generator pada frekuensi antara 1 kHz sampai 5 kHz.

Lampiran 79

Gambar 1-34. Setting function generator

Gambar 1-35. Grafik f=1.6 kHz, 8V

Analisa : Melihat dari kedua hasil yang telah di peroleh antara frekuensi 800 Hz dan 1600 Hz, terjadi adanya perubahan kerapatan gelombang hal ini dipengaruhi adanya tinggi rendahnya frekuensi, saat frekuensi rendah gelombang merenggang dan saat frekuensi tinggi gelombang semakin rapat.

22. Set function generator pada sinyal sinus, kotak, segi tiga,kemudian gambar dan amati gelombang tersebut sekaligus yang terdapat pada FFT.

80 Lampiran


Gambar 1-37. Grafik f=4 kHz, 10 Vpp

Gambar 1-38. Grafik f=4kHz, 10 Vpp

Analisa : Pada percobaan ini yang terjadi gelombang frekuensi semakin rapat dan level amplitudo juga semakin tinggi hal ini disebabkan adanya penambahan nilai frekuensi dan amplitudo, sebenarnya pada kedua percobaan di atas tersebut sama hanya saja yang membedakan adalah level frekuensinya .

Lampiran 81

Gambar 1-39. Set function Sinyal kotak 4k

Gambar 1-40. Grafik 4 kHz, squere wave, 10 Vpp

Gambar 1-41. Spectrum 4 kHz, squere wave, 10 Vpp

82 Lampiran Analisa : Pada hasil yang diperoleh dapat dilihat bahwa sinyal menunjukkan sesuai dengan inputan yaitu sinyal kotak dan kerapatan gelombang sama seperti di atas hal ini disebabkan nilai frekuensi yang tinggi dan pada spectrum terlihat adanya harmonisa yang banyak dikarenakan sinyal kotak terdiri dari banyak sinyal sinus.

Gambar 1-42. Function Set 4khz, 10Vpp, 0 V (gel.segi tiga)

Gambar 1-43.Grafik Set Function 4kHz, 10 Vpp,0V (gel.segi tiga)

Gambar 1-44. Spectrum Set Function 4kHz, 10 Vpp,0V (gel.segi tiga)

Lampiran 83

Analisa : Pada gelombang segitiga ini juga tidak terjadi perbedaaan jauh seperti percobaan-percobaan di atas yang membedakan hanya pada harmonisa tidak sebanyak pada gelombang kotak yang terlihat pada spectrum, hal ini disebabkan adanya bahwa gelombang segi tiga terdiri dari beberapa sinyal sinus yang tidak sebanyak gelombang kotak.

Rangkaian DSB-SC

23. Rangkai seperti gambar di atas. 24. Buka function generator dengan set : sine, 1kHz, 10 Vpp, 2 V.

Gambar 1-45. function generator

25. Buka oscilloscope gambar dan amati perbandingan perubahan gelombang y1 dan y2

84 Lampiran

Gambar 1-46. Setting Oscilloscope

Gambar 1-47.Output y1

Gambar 1-48. Setting Oscilloscope

Gambar 1-49. Output y2

Lampiran 85

Analisa : Output DSB-SC tanpa carrier dapat ditulis persamaanya

sebagai berikut :

tEtEte scs

scs

SCDSB )cos(2

)cos(2

)( ωωωω −−+=− (16)

Dari hasil yang didapat dari percobaan di atas y1 menunjukkan sinyal carrier mengalami pemotongan sinyal (sinyal terpotong) setelah mendapat input sinyal DC sebesar 2 V dari function generator, dan adapun output pada y2 menunjukkan sinyal DSB-SC yang tidak mengalami perubahan. Index Modulasi

Gambar 1-50. Rangkaian Pengukuran Indek Modulasi PROSEDUR PERCOBAAN

23. Rangkai seperti gambar di atas (gambar 1.7). 24. Set function generator sine, 1 kHz, 2 Vpp, kemudian

oscilloscope curve pada posisi XY.

86 Lampiran


Gambar 1-52. Curve XY

25. Setelah itu buka oscilloscope set pada X/div=200 μ s,Curve=

Y2, gambar dan analisa gelombang tersebut.

Gambar 1-53. Curve y2

Lampiran 87

Analisa : Dari percobaan yang telah dikerjakan didapat index modulasi sebagiamana terlihat di bawah ini. Pada kesempatan ini digunakan metode peak to peak dan minimum to minimum untuk menentukan index modulasi nya.

)(2max sc EEE += (17)

)(2min sc EEE −= (18) Dengan demikian .

minmaxminmax

EEEE

EcEsm

+−

== (19)

Gambar 1-54. Hasil pengukuran Index Modulasi

88 Lampiran TUGAS :

1. Dapatkah sinyal modulasi dideteksi melalui curva pada sinyal DSB ?

2. Dapatkah suatu modulation depth berada pada sinyal DSB-AM tanpa carrier ?

3. Modulation depth membesar ketika ? Jawab :

1. Ya bisa, karena curva selubung pada DSB cocok untuk sinyal modulasi mengalami pembetulan pada gelombang penuh.

2. Tidak bisa, sebab modulation depth cuma terdapat pada sinyal DSB-AM dengan carrier.

3. Modulation depth membesar ketika amplitudo deviasi membesar.

Lampiran 89

PRAKTIKUM 2 SINGLE - SIDEBAND (SSB-MODULATOR)

I. TUJUAN 1. Dapat memahami bagaimana sinyal SSB. 2. Serta mahasiswa dapat memahami spektrum sinyal SSB.


1. Module com3lab beserta peralatan didalamnya

a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer d. Bode Module

2. PC 1 unit

III. DASAR TEORI Dikembangkan karena DSB-SC membutuhkan Bandwith yang

besar (2 kali bandwith sinyal informasi), ternyata USB atau LSB mengandung informasi yang lengkap, sehingga dirasa cukup mentransmisikan salah satu side band saja. Spektrum SSB

USBUSB

)(ωSSBX

0 cωcω−

LSBLSB

)(ωSSBX

0 cωcω−

Gambar 2-1. Spectrum SSB

90 Lampiran Pembuatan Sinyal SSB Frequency Discrimination Method

tcωcos

)(tmBPF

)(tX SSB)(tX DSB

Gambar 2-2. Pembuatan Sinyal SSB


Gambar 2-3. Rangkaian SSB (Single -Sideband)

Lampiran 91

V. PROSEDUR PERCOBAAN SSB 1. Matikan PC. 2. Pasang board RX 433 (rangkaian TX 433) pada trainer 3. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial

port yang tersedia. 4. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor. 5. Nyalakan PC. 6. Jalankan program COM3LAB (pilih TX 433 ). 7. Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik



Gambar 2-5. Pilihan menu

(Pilih tanda panah untuk ke menu selanjutnya)

Gambar 2-6. Menu praktikum

(Klik kolom hitam)


(Klik tanda panah untuk ke menu selanjutnya)

92 Lampiran

8. Buatlah rangkaian seperti gambar 2-2. 9. Buka Bode modul . Set nilai Fmin = 5000 Hz ; Fmax =

25000 Hz ; Steep = 40; Upp = 12 V.Kemudian mulai pengukuran dengan menekan .

Gambar 2-8. Bode Modul

10. Untuk melanjutkan pada bagian berikutnya.jawab yang ada

pada kolom-kolom yang tersedia dengan mengacu pada kemiringan cut-off yang ada pada hasil pengukuran bode modul dan hitung kemiringan cut-off dengan persamaan yang ada.

Tabel 2-1. Hasil bode module

Analisa :

Lampiran 93

Melihat hasil yang diperoleh pada percobaan tersebut disini terjadi pemfeltiren menggunakan HPF sehingga untuk sinyal upper side band tidak ikut di transmisikan. Spektrum SSB

Gambar 2.9. Rangkaian Spektrum SSB

11. Rangkai sesuai dengan gambar di atas (gambar 2.7 ) 12. Buka function generator . Set : Sine, 2 Vpp, 1 kHz, DC =

0V, dan buka Spektrum Analyzer (FFT) .

Gambar 2-10. Set Function Generator

94 Lampiran

Gambar 2-11. F=1kHz, 2 Vpp

Gambar 2-12. Spectrum f=1kHz, 2Vpp

Analisa : Persamaan sinyal SSB : USB : ttttt scscsc ωωωωωω sin.sincos.cos)cos( −=+

= tttf sc ωω sincos)( + (1) Dimana : ttf sωcos)( =

ttf sωsin)( = shift -90 0

Lampiran 95

Dari spectrum bisa dilihat bahwa sinyal lower side band sudah diredam oleh filter HPF sehingga yang ditampilkan hanya sinyal carrier dan upper side band. TUGAS :

1. Apakah carrier bergiliran berputar pada transmisi informasi ? JAWAB :

1. Tidak, karena carrier dalam keadaan tertekan.

96 Lampiran

*****Sengaja dikosongkan*****

Lampiran 97

PRAKTIKUM 3 FM - MODULATOR

I. TUJUAN

1. Dapat memahami karakteristik sinyal FM. 2. Memahami pengukuran sinyal FM dengan

menggunakan characteristic curva plotter.

II. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1. Module com3lab beserta peralatan didalamnya

a. Function generator b. Oscilloscope c. Plotter d. Frequency Counter e. Spectrum Analyzer (FFT)

2. PC 1 unit

III. DASAR TEORI Pengertian modulasi frekuensi adalah suatu sistem modulasi diamana frekuensi radio carrier sesaat bervariasi atau berubah-ubah seiring perubahan sinyal suara atau informasi lainnya sesuai dengan amplitudo sinyal pemodulasi, atau bisas juga diartikan suatu sistem modulasi dimana sinyal modulasi (yang ditumpangkan) akan menyebabkan frekuensi dari gelombang pembawa berubah-ubah sesuai perubahan frekuensi dari sinyal modulasi.

Gambar 3-1. Gelombang FM

98 Lampiran Gambaran matematis.anggap bahwa karier adalah:

)sin( occc tEe θω += (1)

:2: cc fπω frekuensi sudut karier

:oθ phase awal Dan sinyal pemodulasi :

tE sss ωθ cos= (2)

:2 ss fπω = frekuensi sudut sinyal pemodulasi


Gambar 3-2. Gambar rangkaian dengan out Y2

V. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Matikan PC. 2. Pasang board RX 433 (rangkaian RX 433) pada trainer. 3. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial

port yang tersedia. 4. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor. 5. Nyalakan PC. 6. Jalankan program COM3LAB (pilih TX 433).

Lampiran 99

7. Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik tanda panah untuk masuk ke halaman berikutnya .


8. Pilih tanda panah untuk ke menu selanjutnya


Gambar 3-5. Menu praktikum (Klik kolom hitam)

9. Buatlah rangkaian percobaan seperti yang ditunjukkan, pada

gambar di atas. 10. Buka function generator Set DC = 0 V.


100 Lampiran

11. Buka frequency counter.Set trigger +Y2, set juga amplitude potentiometer yang terdapat pada board dengan max, juga set frequency potentiometer yang terdapat pada board dengan nilai 10 kHz.

Gambar 3-7. Trigger +y2 dan frequensi counter

12. Buka characteristic curva ploter.

Gambar 3-8. characteristic curva ploter

13. Set function generator pada DC V mulai -10 V tiap step naik

2.5 V sampai mencapai 10 V, kemudian hasil yang ditunjukkan oleh frekuensi counter setiap diberi masukan melalui function generator dimasukkan pada tabel yang terdapat pada characteristic curva ploter.

Gambar 3-9. Set function -10V dan 10 V

14. Tekan show untuk menampilkan grafik pada characteristic

curva ploter.

Lampiran 101

Gambar 3-10. Karakteristik Curve Plotter

15. Isi tabel/kolom dengan nilai yang terdapat pada gradient characteristic curva ploter.

Tabel 3-1. gradient characteristic curva ploter

16. Next

Gambar 3-10. Muncul bila setelah semua jawaban benar Analisa : Berdasarkan dari tabel dan grafik bisa diketahui bahwa frekuensi sinyal carrier berubah - ubah berdasarkan amplitudo sinyal input bila amplitudo sinyal input semakin kecil maka frekuensi sinyal carreir semakin tinggi.

17. Pada posisi amplitudo potentiometer max, buka function generator, FFT module dengan setting y1, fmax=20 kHz dan

102 Lampiran

oscilloscope untuk percobaan +Y1 sebagai outputnya (sesuai dengan gambar).

Gambar 3-11. Rangkaian percobaan dengan out Y1

18. Set function generator = sine, 20 Vpp, 1kHz DC= 0V buka juga oscilloscope kemudian run.

Gambar 3-12. Grafik VCO saat 1kHz

19. Buka FFT dan Set Y1 Fmax = 20 kHz kemudian running.

Lampiran 103

20. Gambar serta analisa semua hasil percobaan yang telah dilakukan.

Gambar 3-13. FFT Grafik VCO saat 1kHz

Analisa : Persamaan matematis dari gelombang FM : Sinyal Carrier : )sin( octEec θω −= (3)

cc fπω 2: : frekuensi sudut carrier

=oθ phase awal Sinyal pemodulasi : tEe sss ωcos= (4)

ss fπω 2: : frekuensi sudut pemodulasi Frekuensi sesaat dari gelombang FM adalah sebagai berikut : sfci ekff +=

tEkf ssfc ωcos+=

tff sc ωcosΔ+= (5) Dimana :

104 Lampiran (6) ][HzEkf sf=Δ ]/[tan VHztakonskf =kf [Hz/V] adalah konstanta yang menunjukkan ratio bahwa bagaimana sinyal pemodulasi mengubah-ubah frekuensi. fΔ disebut deviasi frekuensi maksimum dan ini berarti bahwa frekuensi carrier naik hingga

bila amplitudo sinyal pemodulasi maksimum, yaitu ffc Δ+1cos =tsω dan frekuensi carrier turun hingga ffc Δ− bila amplitudo

sinyal pemodulasi minimum yaitu 1cos −=tsω . Jika fΔ lebih, besar maka perubahan frekuensi juga lebih besar. Dengan mengalikan persamaan (4-15) dengan π2 , frekuensi sudut didapatkan :

)cos(2 tff sci ωπω Δ+=

tsc ωωω cosΔ+= (7)

dimana ωΔ : fΔπ2 persamaan gelombang FM :

∫=t

idttθ

ωθ )(

dttt

sc∫ Δ+=θ

ωωω )cos(

tmt sfc ωω sin+= (8) Index modulasi FM :

][radianffmfss

Δ=

Δ=ωω

(9)

Sehingga dari percobaan di atas didapat persamaan hasil pengalian info dengan carrier adalah :

)sin( 0θωω ++= tmtEe sfccFM 00 =θ (4-20)

)sin( tmtEe sfccFM ωω += (10)

Lampiran 105

Dan pada percobaan ini dapat dilihat bahwa sinyal yang dihasilkan oleh VCO sebagai sinyal FM, sebagaimana yang terlihat pada gambar di atas. TUGAS :

1. Parameter carrier mana yang dapat digunakan pada modulasi sudut ?

2. Apa arti preemphasis ? 3. Parameter apa yang dengan peka dalam menentukan spectrum

sinyal FM ? JAWAB :

1. Yang dapat digunakan pada modulasi sudut adalah modulasi frekuensi dan modulasi phase.

2. Peningkatan dependent frekuensi pada amplitudo dari pengurangan gangguan kepekaan pada FM.

3. parameter yang peka dalam menentukan spectrum sinyal FM adalah dengan menggunakan index modulasi.

106 Lampiran


Lampiran 107

PRAKTIKUM 4 AM - DEMODULATOR

I. TUJUAN

1. Dapat memahami sinyal AM-Demodulator. 2. Serta dapat memahami sinyal setelah terjadi rectifier

pada sinyal demodulator.

II. DASAR TEORI

Proses demodulasi dilakukan dengan mengalikan sinyal carrier termodulasi dengan sinyal local oscillator (pada penerima) yang sama persis dengan sinyal oscillator pada pemancar, kemudian memasukan hasilnya ke sebuah low pass filter (LPF).

Gambar 4-1.Pengalian info dengan carrier pada demodulator DSB

d(t)

tcωcos

)(tX SCDSB−LPF

)(21)( tmty =

karena perkalian antara XDSB-SC dengan cos ωct (sinyal dari oscillator) menghasilkan

ttmtmtd cω2cos)(21)(2

1)( += maka LPF harus dapat menghilangkan komponen 2ωct dari sinyal. Hasil demodulasi adalah

)(21)( tmty =

selanjutnya sinyal akan melalui proses perkalian sehingga menghasilkan y(t)=m(t) Syarat Penting Dalam Demodulasi Sinyal DSB-SC

108 Lampiran

Local Oscillator harus menghasilkan sinyal cos ωct yang frequency dan phasa-nya sama dengan yang dihasilkan oleh oscillator pada pemancar (Synchronous Demodulation/Detection.

III. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Module com3lab 2 buah beserta peralatan didalamnya a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer

2. Personal Computer (PC) 2 unit


Gambar 4-2. Rangkaian AM- Demodulator

V. PROSEDUR PERCOBAAN Sinyal AM

1. Matikan PC. 2. Pasang TX433 board dan RX 433 board pada masing-masing

trainer 3. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial

port yang tersedia. 4. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor.

Lampiran 109

5. Nyalakan PC. 6. Jalankan program COM3LAB . 7. Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik




Gambar 4-4. Pilihan menu 9. Klik kolom menu praktikum.


10. Buatlah rangkaian percobaan seperti yang ditunjukkan , gambar

di atas. 11. Aktifkan AM-modulator pada TX 433 board 12. Buka function generator, Set DC-free, Sine wave, f= 500 Hz,

Upp= 3.8 V. 13. Buka Oscilloscope untuk melihat sinyal amplitudo dan output

dari Low-Pass Filter(LPF).

110 Lampiran

Gambar 4-6. Panel kontrol

Gambar 4-7. Signal AM SET function generator DC-free, Sine wave, f= 500 Hz, Upp= 3.8 V

Gambar 4-8. Rectified Sinyal AM SET function generator DC-free, Sine wave, f= 500 Hz, Upp= 3.8 V

Lampiran 111

Gambar 4-9. output sinyal low-pass filter Analisa : Sinyal AM yang diterima dipotong menggunakan dioda, disearahkan menggunakan dioda kemudian sinyal tersebut difilter menggunakan LPF, hal ini bertujuan untuk mendapatkan informasi yaitu sinyal dengan frekuensi rendah.

Synchronous Demodulation dengan Separately Transmitted carrier

Gambar 4-10. Rangkaian Synchronous Demodulation

112 Lampiran PROSEDUR PERCOBAAN

16. Rangkai sesuai dengan gambar di atas 17. Aktifkan AM-modulator pada TX 433 board. 18. Buka function generator dan Set DC-free, sine, f= 1500 Hz,

Upp= 2 V 19. Buka Oscilloscope untuk melihat modulasi amplitudo pada

receiver dari LPF dan buka FFT(Spectrum Analyzer) untuk mendeterminasikan dari sinyal individu, pilih range sinyal frekuensi yang cocok.

Gambar 4-11. AM time signal

Gambar 4-12. AM spectrum

Lampiran 113

Analisa : Pada bagian ini sesuai gambar frekuensi yangterlihat bahwa sinyal yang dikirim oleh modulator belum mengalami perubahan yaitu masih bebenuk sinyal AM-modulator.

. Gambar 4-13. Time signal of the multiplieroutput

Gambar 4-14. Spectrum of the multiplieroutput

Analisa : Pada bagian mixer ini, semua sinyal ditampikan semua baik itu sinyal hasil perkalian maupun band pass, sebagaimana yang terlihat pada gambar spectrum di atas.

114 Lampiran

Gambar 4-15. Demodulated signal

Gambar 4-16. Spectrum Demodulated signal

Analisa : Dan setelah semua sinyal dilewatkan pada LPF untuk difilter maka yang terjadi adalah sinyal informasi sebesar 1500 Hz yang terdeteksi. Frequency Response of the Band-pass filter

Lampiran 115

Gambar 4-17. Rangkaian Frequency Response

` PROSEDUR PERCOBAAN

21. Rangkai sesuai dengan gambar di atas pada board Rx 433. 22. Buka Bode module Set Fmin= 1000 Hz, Fmax= 2500 Hz,

Step= 50, Upp= 20 V dan tentukan karakteristik amplitudo dari band-pass filter.

Gambar 4-18. Grafik Bode Module

Analisa : Dari percobaan di atas BPF adalah filter yang menfilter sinyal dengan frekuensi antara frekuensi cut-off rendah dan frekuensi cut-off tinggi.

116 Lampiran Synchronous Demodulation with recovered carrier


PROSEDUR PERCOBAAN

23. Rangkai sesuai dengan gambar di atas. 24. Aktifkan AM-modulator pada TX 433 board 25. Buka function generator Set DC-free, Sine wave, f= 1500 Hz,

Vpp= 2 V. 26. Buka Oscilloscope untuk menentukan curve pemulihan dari

sinyal carrier(output dari band-pass/ phase-shifter unit).

Gambar 4-20. Recovered carrier

Lampiran 117

Gambar 4-21. Spectrum of recovered carrier

Analisa : Dengan menggunakan BPF sebagai filter maka sinyal LSB dan USB mengalami redaman sehingga yang didapatkan hanyalah sinyal carrier hal ini bertujuan untuk memulihkan sinyal carrier yang mengalami degradasi dalam perjalanan. Influence of the Carrier Phase

Gambar 4-22. Rangkaian Percobaan Carrier phase


27. Rangkai sesuai gambar di atas. 28. Aktifkan AM-modulator pada TX 433 board. 29. Buka function generator, Set DC-free,sine, f= 1500 Hz, Upp= 2

V. 30. Buka oscilloscope untuk melihat output variabel dari LPF dan

lihat Phase-shifter potentiometer dimana sinyal amplitudo max (berada pada master unit).

31. Catat/gambar curva pada transmitter dan receiver carrier yang ada pada Oscilloscope.

Gambar 4-23.Demodulated signal amplitude=max

Gambar 4-24. Carrier signal for amplitude = max

Analisa : Dari percobaan yang telah dikerjakan mengahasilkan seperti gambar di atas yang disitu dengan amplitudo di putar maksimal sinyal mengalami fase sebesar 180o hal ini menunjukkan bahwa carrier yang

Lampiran 119

dibangkitkan oleh local oscillator sinkron dengan carrier yang dikirim oleh modulator.

32. Ulangi percobaan untuk mendapatkan setingan Phase-shifter

dimana sinyal demodulator mencapai amplitudo minimum.

Gambar 4-25. Demodulated signal amplitude= min

Gambar 4-26. Carrier signals untuk amplitude=min

Analisa : Dari percobaan yang telah dikerjakan mengahasilkan seperti gambar di atas yang disitu dengan amplitudo di putar minimal sinyal mengalami fase sebesar 90o hal ini menunjukkan bahwa carrier yang dibangkitkan oleh local oscillator tidak sinkron dengan carrier yang dikirim oleh modulator.

120 Lampiran Asynchronous Demodulation

Gambar 4-27. Rangkaian Asynchronous Demodulation

PROSEDUR PERCOBAAN

33. Rangkai sesuai dengan gambar di atas. 34. Aktifkan AM-modulator pada TX433 board. 35. Buka function generator , Set; DC-free,sine, f=1500 Hz, Upp=

2 V dan function generator dari RX433 board, Set; DC-free, sine, f=10 kHz, Upp= 5.(sebagi pembantu receiver sinyal carrier).

36. Buka Oscilloscope Set x/div= 1ms. 37. Buka spectrum analyzer pilih range frequency di atas 5000 Hz. 38. Tentukan time curve dan spectrum dari sinyal demodulasi

(sinyal output dari LPF).

Lampiran 121

Gambar 4-28. AM signal

Gambar 4-29. Spectrum AM signal Analisa : Pada percobaan di atas dengan frekuensi yang dibangkitkan function generator sebesar 10 Khz maka yang terjadi adalah sinyal info terletak pada frekuensi 1500 Hz, hal ini di sebabkan adanya carrier pada function generator sesuai dengan yang dikirim oleh modulator, sehingga sinyal info tidak mengalami perubahan.

39. Ulangi percobaan untuk penerima frequency carrier pada 9900 Hz dan 10100 Hz.

122 Lampiran

Gambar 4-30. Time signal for fc’=9.9 kHz

Gambar 4-31. Spectrum for fc’=9.9 kHz

Gambar 4-32.Time signal for fc’=10.1 kHz

Lampiran 123

Gambar 4-33. Spectrum for fc’=10.1 kHz

Analisa : Pada percobaan ini menggunakan fc’ sebesar 9.9 kHz dan 10.1 kHz maka yang terjadi sebagaimana terlihat pada gambar spectrum di atas, yang mana sinyal info berada pada frekuensi 1400 Hz dan 1600 Hz, hal ini adanya sinyal info yang mempunyai frekuensi 1500 Hz itu punya frekuensi offset kurang lebih 100 Hz sehingga frekuensi sinyal info akan bergerak naik turunnya pada frekuensi 1600 Hz dan 1400 Hz.

124 Lampiran


Lampiran 125

PRAKTIKUM 5 SINGLE SIDEBAND (SSB) DEMODULATION

I. TUJUAN 1. Dapat memahami sinyal SSB-Demodulasi 2. Memahami syncrhonous dan asyncrhonous pada SSB-

Demodulsi.


1. Module com3lab 2 buah (TX & RX) beserta peralatan

didalamnya a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer


III. DASAR TEORI Sinyal SSB dimodulasi dengan cara yang sama dengan demodulasi sinyal DSB-SC (Synchronous Detection).

d(t)

tcωcos

)(tXSSBLPF

)(ty

Gambar 5-1. Demodulasi Sinyal SSB

126 Lampiran

IV. GAMBAR RANGKAIAN Synchronous Demodulation of the SSB-AM Without Carrier


PROSEDUR PERCOBAAN

1. Matikan PC 2. Pasang TX433 board dan RX 433 board pada masing-masing

trainer 3. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial

port yang tersedia 4. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor 5. NyalakanPC. 6. Jalankan program COM3LAB. 7. Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik

tanda panah untuk untuk masuk ke halaman berikutnya.


Lampiran 127



(Klik , tanda panah)

9. Klik kolom menu praktikum


10. Rangkai sesuai gambar di atas. 11. Aktifkan AM-modulator pada board TX433. 12. Buka function generator , Set DC-free, sine, f 1500 Hz,Upp

2 V. 13. Tentukan time curve dan spectrum dari sinyal SSB-AM dan

sinyal demodulator (sinyal output dari LPF pada sisi receiver)

Gambar 5-6. AM signal

128 Lampiran

Gambar 5-7. Spectrum AM signal

Analisa : Pada gambar terlihat bahwa yang diambil pada SSB adalah sinyal USB yang mempunyai frekuensi 11500 Hz (fc + fi) dan menekan sinyal LSB.

Gambar 5-8. Demodulated signal

Lampiran 129

Gambar 5-9. Spectrum demodulated signal

Analisa : Dan setelah melewati filter low-pass filter (LPF) sinyal info yang terseleksi, hal ini di sebabkan sinyal info mempunyai frekuensi 1500 Hz lebih rendah di banding dengan sinyal carrier yang mempunyai frekuensi sebesar 10 kHz. Asynchronous Demodulation of the SSB-AM Without Carrier

Gambar 5-10. Rangkaian Asynchronous Demodulation


14. Rangkai sesuai dengan gambar di atas. 15. Aktifkan AM-modulator pada board TX433. 16. Buka function generator , Set DC-free, sine, F=1500 Hz, Upp=

2 V. 17. Buka function generator dari RX433 board, Set; DC-free, f=10

kHz, Upp= 5 V (untuk membantu receiver sinyal carrier). 18. Tentukan time curve dan spectrum dari sinyal demodulasi

(output LPF), terlebih dulu pilih range frekuensi di atas 5000 Hz pada spectrum analyzer dan x/div= 1ms untuk oscilloscope.

Gambar 5-11. Time signal untuk carrier 10 kHz

Gambar 5-12. Spectrum signal untuk carrier 10 kHz

Lampiran 131

Analisa : Dari hasil yang didapatkan bahwa pada saat sinyal carrier sebesar 10 kHz yang dibangkitkan dari function generator, maka spectrum sinyal yang terlihat adalah sinyal info yang mempunyai frekuensi 1500 Hz, hal ini adanya kesamaan frekuensi yang dikirim dari modulator dan yang dibangkitkan dari function generator sehingga tidak berpengaruh pada letak sinyal informasi.

19. Ulangi percobaan untuk receiver frekuensi karir pada 9900 Hz dan 10100 Hz.

Gambar 5-13. Time signal untuk frekuensi 9.9 kHz

Gambar 5-14. Spectrum Time signal untuk frekuensi 9.9 kHz

132 Lampiran Analisa :

Pada percobaan ini yaitu pada saat function generator membangkitkan frekuensi sebesar 9.9 kHz maka yang terjadi adalah ada dua sinyal yang tampak pada spectrum yaitu pada frekuensi 1600 Hz dan 1400 Hz yang mengalami penurunan hal ini disebabkan tidak sinkronnya antara frekuensi carrier dari modulator dan carrier yang dibangkitkan oleh function generator pada receiver.

Gambar 5-15. Time signal untuk frekuensi 10.1 kHz

Gambar 5-17. Spectrum Time signal untuk frekuensi 10.1 kHz

Analisa : Dan pada saat frekuensi yang dibangkitkan oleh function generator sebesar 10.1 kHz maka yang terjadi adalah seprti yang terlihat

Lampiran 133

pada gambar spectrum di atas, yaitu frekuensi 1400 Hz lebih tinggi dibanding dengan frekuensi 1600 Hz, hal ini dapat di simpulkan bahwa asyncrhonous terjadi pergeseran frekuensi manakala carrier yang dibangkitkan oleh function generator tidak sama dengan carrier yang dikirim modulator.

134 Lampiran


Lampiran 135

PRAKTIKUM 6 FREQUENCY MODULATIOIN (FM-DEMODULATOR)

I. TUJUAN

1. Memahami PLL signal pada FM demodulasi.

II. DASAR TEORI

Phase locked loop (PLL) adalah suatu rangkaian yang didalamnya terdapat suatu sinyal referensi eksternal untuk mengatur frekuensi dan phase dari suatu oscillator dalam loopnya. Frekuensi dari oscillator loop bisa sama atau kelipatan dari frekuensi referensi. Ini merupakan dasar sintesa frekuensi. Jika sinyal referensi punya frekuensi yang berubah-rubah maka frekuensi loop akan mengikuti perubahan dari frekuensi input tersebut, prinsip ini digunakan dalam demodulator FM dan FSK, filter-filter ”tracking”, dan instrumentasi RF. Pada tahun 1932 teknik phase locked telah diterapkan mendeteksi sinyal-sinyal radio secara sinkron, sampai akhir 1960 pemakaiannya masih sedikit. Diakhir tahun ini PLL telah tersedia dalam bentuk rangakian terpadu (IC), seperti pada COM3LAB ini telah menggunakan PLL-IC (CD4046).

Gambar 6-1. Komponen dasar dari PLL

III. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

136 Lampiran

1. Module com3lab 2 buah (TX & RX) beserta peralatan didalamnya.

a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer



PLL Signals With Unmodulated Carrier

Gambar 6-2. Rangkaian percobaan

V. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Matikan PC. 2. Pasang TX433 board dan RX 433 board pada masing-masing

trainer. 3. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial

port yang tersedia. 4. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor. 5. Nyalakan PC.

Lampiran 137

6. Jalankan program COM3LAB. 7. Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik





(Klik , tanda panah)

9. Buatlah rangkaian percobaan seperti yang ditunjukkan , gambar di atas.

10. Buka function generator , Set; DC-free, sine,f= 10 kHz, Upp= 5 V, kemudian catat hasilnya (gambar dan analisa).

Gambar 6-5. Hasil output percobaan filter

138 Lampiran Analisa : Dari grafik yang dihasilkan dari input dan output yang telah melalui filter tersbut mengindikasikan bahwa sifat dari filter tersebut adalah mengeluarkan sinyal kotak yang dipersiapkan untuk di masukkan kedalam VCO. Input and Output signal of the VCO

Gambar 6-6. Rangkaian Input and Output signal of the VCO

PROSEDUR PERCOBAAN

11. Rangkai sesuai gambar di atas. 12. Atur potentiometer fmin dan fmax, pada board RX433 untuk

medium setting dan mulai pencatatan hasil.

Lampiran 139

Gambar 6-7. Potentimeter fmin dan fmax serta hasil perobaan

Analisa : Melihat hasil yang diperoleh dari percobaan di atas sinyal input yang berbentuk seperti gambar di atas dikarenakan adanya penyesuaian dari loop sehingga ripple dari sinyal tersebut diambil rata-ratanya dan pada output VCO gelombang berbentuk kotak. Spectrum of the FM signal

Gambar 6-8. Rangkaian Spectrum of the FM signal


13. Rangkai sesuai dengan gambar di atas. 14. Aktifkan FM-demodulator pada board RX433. 15. Set amplitudo potentiometer pada bagian VCO dengan diputar

ke kanan. 16. Set frequency potentiometer pada VCO sampai fc= 10 kHz

(gunakan frequency counter).

Gambar 6-9. frequency counter

17. Hubungkan output dari function generator ke VCO, Set; DC-

free,sine, f= 500 Hz, Upp= 10V, dan determinasikan spektrum dari sinyal pembangkit FM, (Oscilloscope pada x/div= 1ms).

Gambar 6-10. Spectrum f:500 Hz

Analisa : Sinyal FM adalah sinyal yang frekuensinya berubah – ubah berdasarkan amplitudo sinyal input sehingga pada saat dilihat pada spectrum analyzer frekuensi sinyalnya memiliki banyak frekuensi.

Lampiran 141

PLL Internal Signals

Gambar 6-11. Rangkaian PLL Internal Signals

PROSEDUR PERCOBAAN

18. Rangkai sesuai gambar di atas 19. Set fmin dan fmax, begitu pula dari sinyal penghasil amplitudo

max,500 Hz. 20. Tentukan rangkaian mengenai time curve dan spectrum dari

sinyal husus, kemudian amati bagaimana curve individu berubah ketika fmin dan fmax dirubah.

Gambar 6-12. Grafik Loop measurement point

142 Lampiran

Gambar 6-13. Spectrum Loop measurement point

Gambar 6-14. Grafik VCO output measurement point

Gambar 6-15. Spectrum VCO output measurement point

Lampiran 143

Gambar 6-16. Grafik VCO output meas. Point of isolating

Gambar 6-17. Spectrum at output of isolating

Gambar 6-18. Grafik at output of LP filter

144 Lampiran

Gambar 6-19. Spectrum at output of LP filter to high

Gambar 6-20.Grafik at output of LP filter

Gambar 6-21. Spectrum at output of LP filter

Lampiran 145

Analisa : Penggunaan filter LPF pada bercobaan ini berfungsi untuk membuang sinyal residual sebesar 20kHz sehingga pada hasil akhir sebagaimana yang terlihaat pada spectrum analyzer (gambar 4-106) hal ini bertujuan agar sinyal yang dikirim oleh modulator dapat diterima receiver sesuai dengan sinyal info yang dikirimkan.

146 Lampiran


am modulator

Documents