PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI DIGITAL

LAPORAN 2PWM (Pulsa Amplitude Modulation)

Disusun oleh :

KELOMPOK 1A

1. Ahmada Afifah (1131130039)/01

2. Edwin Ardiansyah B.P. (1131130039)/11

3. Ibnu Fajar (1131130039)/13

TT-2A

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASIJURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MALANG2013

Tanggal Percobaan

TANGGALPRAKTIKUM : -2013SELESAI : -2013

PERCOBAAN II

PULSE WIDTH MODULATION (PWM)

1. Tujuan

1. Untuk menerapkan modulasi lebar pulsa dengan menggunakan μA741.

2. Untuk memahami karakteristik dan rangkaian dasar dari LM555.

3. Untuk menerapkan modulasi lebar pulsa dengan menggunakan LM555.

4. Untuk mengukur dan menganalisa rangkaian pulse width modulasi.

2. Alat & Bahan

a. Modul Gott PWM Modulatorb. Modul Gott PWM Demodulatorc. Osiloskopd. Kabel BNC to Bananae. Generator Fungsif. Banana to Bananag. Mini Banana to Bananah. Power Supply

3. Teori Dasar

Pulse Width Modulation (PWM) adalah metode modulasi antara digital dan analog, yang

dapat digunakan untuk memproses pengiriman data digital dan analog. Amplitudo

modulasi lebar pulsa adalah tetap, namun lebar pulsa akan divariasikan dan dikontrol oleh

amplitudo sinyal input audio. Jika kita mengendalikan variasi waktu dari tingkat listrik,

maka ini berarti bahwa kita dapat mengendalikan lebar pulsa. Ketika amplitudo dari

sinyal audio semakin besar, maka lebar pulsa akan menjadi lebar, di sisi lain, ketika

amplitudo audio semakin kecil, maka lebar pulsa akan menjadi sempit. Oleh karena itu,

PWM dapat applyed dalam cepat dan lambat dari tingkat protation dari mottor, semakin

kuat dan lemah dari sumber cahaya dari bola lampu dan sebagainya. Para relatitionship

antara audio dan sinyal modulasi lebar pulsa ditunjukkan pada Gambar 3-1. Umumnya,

gelombang modulasi pulsa dapat diklasifikasikan sebagai pulsa modulasi amplitudo

(PAM), posisi pulsa modulasi (PPM), lebar pulsa modulasi (PWM) dan sebagainya. Tabel

3-1 menunjukkan perbandingan antara setiap modulasi dan gambar 3-2 menunjukkan

diagram keluaran caracteristics PAM, PPM, dan modulasi PWM.

Gambar 3-3 adalah sirkuit osilasi gelombang persegi, sinyal output lebar pulsa yang

dikontrol oleh R2, C2, dan Vin (+) tegangan input terminal. Op-penguat μA741 adalah

komparator dalam rangkaian ini. Vin (+), input (pin 3) tegangan referensi ditentukan oleh

VR1 resistor resistor R1 dan variabel. R2 dan C2 dibangun untuk menjadi jalur biaya /

debit. Bila tidak ada pasokan sinyal ke terminal masukan sinyal audio, jika kita

menyesuaikan VR1, maka Vin (+) Terminal input tegangan operasi akan berubah, yang

berarti tegangan referensi dari komparator akan berubah, dengan demikian, sinyal output

dari lebar pulsa juga akan berubah juga.

Tabel 3-1 Perbandingan antara tiga jenis modulasi.

Jenis modulasi Fitur Pulse Amplitude Pulse Pulse Width Interval PAM Pulse amplitudo

akan bervariasi dengan amplitudo dari sinyal input. Bervariasi Lebar tidak berubah

Konstan

Posisi Pulse PPM akan bervariasi dengan amplitudo dari sinyal input. Amplitudo Lebar

Konstan Konstan Bervariasi PWM Pulse width akan divariasikan dengan ampiltude dari

sinyal input. Amplitudo Konstan Bervariasi tidak berubah Gambar 3-2 Keluaran

karakteristik diagram PAM, PPM, dan modulasi PWM. Gambar 3-3 Diagram Sirkuit

PWM dengan menggunakan μA741 Gambar diagram 3-4 Bentuk gelombang dari

pengisian dan pengosongan dari μA741. Jika VR1 adalah tetap, itu berarti bahwa

tegangan operasi Vin (+) terminal input adalah tetap. Jika input sinyal audio ke terminal

masukan sinyal audio, maka tegangan sinyal audio akan menambah tegangan

pengoperasian terminal (+) masukan Vin. Selain itu, dengan mengikuti jalur pengisian

dan pengosongan dari rand C2, tegangan operasi Vin (-) akan berubah juga, seperti pada

gambar 3-4. Namun, ketika kita mengubah titik bias yang oleh tunning resistor variabel

VR1, kita dapat mengubah tingkat dan lebar output gelombang persegi Vin (+) dan Vin

(-) pada waktu yang sama. Pada saat ini, tegangan referensi komparator akan divariasikan

dan dikontrol oleh tegangan dari sinyal audio. Oleh karena itu, sinyal output dari lebar

pulsa juga akan berubah sehubungan dengan tegangan sinyal input audio, maka lebar

pulsa sinyal modulasi yang dihasilkan.

Diagram rangkaian LM555 astablemultivibrator ditunjukkan pada Gambar 3-5. Pada

gambar 3-4, sirkuit dapat dibagi menjadi 5 bagian penting, yaitu komparator rendah,

komparator atas, flip-flop (FF), transistor debit dan output driver. Jika terminal tegangan

dikendalikan (pin 5) tidak ada sinyal input, maka tegangan pembanding atas referensi

adalah 2Vcc / 3 dan tegangan referensi komparator bawah adalah Vcc / 3. Jika kita

menambahkan kontroler tegangan ke terminal tegangan kontrol (pin 5), tegangan

referensi komparator dapat secara eksternal dikendalikan. Ketika termingdoes tegangan

terkontrol tidak digunakan, maka kita dapat membuat terminal tegangan dikendalikan

terhubung dengan 0,01 μF kapasitor ke tanah untuk menghindari gangguan dari

kebisingan. Gambar 3-5 Diagram Sirkuit dari LM555 astablemultivibrator Gambar 3-5

adalah diagram sirkuit dari astablemultivibrator dengan menggunakan LM555 IC. Sinyal

output dari sirkuit ini adalah gelombang persegi. Frekuensi osilasi ditentukan oleh R1,

R2, dan C1. Waktu charge (t1) dari kapasitor 0,693 x (R1 + R2) x C1, waktu debit (t2)

dari kapasitor C1 adalah 0,693 x R2 x C1. Jadi periode T adalah waktu t1 biaya ditambah

waktu t2 debit sama dengan 0.693x (R1 + 2xR2) x C1. Gambar 3-6 menunjukkan bentuk

gelombang output dari LM555 astablemultivibrator di berbagai titik.

Gambar 3-7 adalah diagram sirkuit dari monostablemultivibrator dengan menggunakan

LM555 IC. Ketika perubahan masukan pemicu dari tinggi (+12 V) ke rendah (0 V),

terminal output akan menghasilkan denyut nadi. Ini T lebar pulsa ditentukan oleh R1 x

C1 sebenarnya adalah sekitar 1,1 x R1 x C1. Jika R1 = 10 kΩ dan C1 = 0,01 μF, maka

lebar pulsa adalah sekitar 110 mikrodetik. Jika frekuensi kurang dari 9,1 kHz di terminal

memicu sinyal input (pin 2), (mengacu pada bentuk gelombang dari astablemultivibrator

dalam gambar 3-6), maka output akan menjadi kerja 50% siklus sinyal pulsa. Para sugnal

audio didata oleh terminal tegangan terkontrol. Oleh karena itu, ini akan menghasilkan

sinyal PWM. Gambar 3-8 adalah diagram sirkuit PWM dengan menggunakan dua IC

LM555, yang U, yang U1 adalah astablemultivibrator dan U2 adalah

monostablemultivibrator tersebut. Dengan menggabungkan dua bagian, kita akan

memperoleh rangkaian PWM. Monostablemultivibrator (U2) perlu pulsa pemicu dari

astablemultivibrator (U1) terminal keluaran (pin 3), sinyal audio didata pada tegangan

terkontrol (pin 5) dari monostablemultivibrator (U2). Sinyal PWM outputed di terminal

output (pin 3) dari monostablemultivibrator tersebut.

4. Prosedur Percobaan

PWM MODULATOR1. Perhatikan gambar 3-8 GOTT DCT-6000-02 PWM Modulator2. Gunakan Oscilloscope, amati TP3 dan output sinyalnya, atur variabel resistor

VR1 hingga muncul gelombang kotak dari TP3 dengan tegangan yang berbeda-beda.

3. Pada input sinyal audio atur 2,5V amplitudo dan 1 KHz frekuensi gelombang kotak. Tulis hasil pengamatan pada tabel 3.4

4. Gunakan oscilloscope, amati sinyal output pada TP1, TP2, TP3,TP4 dan PWM O/P. Tulis hasil pengamatan pada tabel 3.5

5. Ganti input sinyal amplitudo ke 1,5v kemudian ulangi langkah-langkah sebelumnya dan tulis hasil pengamatan pada tabel 3.6 dan 3.7

PWM DEMODULATOR1. Perhatikan gambar 4-5 GOTT DCT-6000-02 PWM Demodulator2. Sambungkan saluran output PWM modulator (PWM O/P) dengan saluran

sinyal input PWM Demodulator (PWM I/P) dan sinyal audio pada PWM demodulator amplitudo 1,5V dan frekuensi 700 Hz

3. Pada rangkaian PWM modulator keluaran dari TP3 disambungkan dengan sinyal carrier (carrier I/P) pada PWM demodulator

4. Pada rangkaian PWM modulator keluaran dari PWM modulator disambungkan dengan PWM sinyal input pada PWM demodulator

5. Atur VR1 ke minimum 6. Atur VR2 dan VR3 hingga hasil sinyal yang dihasilkan sesuai7. Gunakan Oscilloscope,amati sinyal input PWM, sinyal carrier, sinyal output

U1 dari TP1, sinyal output U2 dari TP2, sinyal output MC1496 PIN 10 dari TP3, sinyal output MC1496 PIN 1 dari TP4, sinyal output MC1496 PIN 12 dari TP5, sinyal input LPF dari TP6 dan demodulasi sinyal PWM (Audio O/P)

8. Tulis hasil pengamatan pada tabel 4.19. Ulangi langkah di atas dengan mengubah frekuensi menjadi 500 Hz kemudian

tulis hasil pengamatan pada tabel 4.2

5. Hasil Percobaan

Tabel Hasil percobaan

Tabel 3.4 PWM Modulator LM555 (Vm=2,5V,fm=1 KHz)

Sinyal Input Gambar Gelombang InputGelombang Kotak

Gelombang Segitiga

Gelombang Sinus

Tabel 3.5 PWM Modulator LM555 (Vm=2,5V,fm=1 KHz Gelombang Kotak)

Sinyal Input Gambar Gelombang Output KotakTP1

TP2

TP3

TP4

PWM O/P

Tabel 3.5 PWM Modulator LM555 (Vm=2,5V,fm=1 KHz Gelombang Segitiga

Sinyal Input Gambar Gelombang Output SegitigaTP1

TP2

TP3

TP4

PWM O/P

Tabel 3.5 PWM Modulator LM555 (Vm=2,5V,fm=1 KHz Gelombang Sinus)

Sinyal Input Gambar Gelombang Output SinusTP1

TP2

TP3

TP4

PWM O/P

Tabel 3.6 PWM Modulator LM555 (Vm=1,5V,fm=1 KHz)

Sinyal Input Gambar Gelombang InputGelombang Kotak

Gelombang Segitiga

Gelombang Sinus

Tabel 3.7 PWM Modulator LM555 (Vm=2,5V,fm=1 KHz Gelombang Kotak)

Sinyal Input Gambar Gelombang Output KotakTP1

TP2

TP3

TP4

PWM O/P

Tabel 3.7 PWM Modulator LM555 (Vm=2,5V,fm=1 KHz Gelombang Segitiga)

Sinyal Input Gambar Gelombang Output SegitigaTP1

TP2

TP3

TP4

PWM O/P

Tabel 4.1 PAM Demodulator (Vm=1,5V,fm=700 Hz)

Sinyal Input Gambar Gelombang Output Sinyal Carrier

Audio O/P

TP1

Tabel 4.1 PWM Demodulator (Vm=1,5V,fm=700 Hz)

Sinyal Input Gambar Gelombang Output TP2

TP3

TP4

TP5

TP6

Audio O/P

Tabel 4.2 PAM Demodulator (Vm=1,5V,fm=500 Hz)

Sinyal Input Gambar Gelombang Output Sinyal Carrier

Audio O/P

TP1

Tabel 4.2 PWM Demodulator (Vm=1,5V,fm=500 Hz)

Sinyal Input Gambar Gelombang Output TP2

TP3

TP4

TP5

TP6

Audio O/P

6. Analisa Data

Mekanisma untuk membangkitkan sinyal keluaran yang periodenya berulang antara high

dan low dimana kita dapat mengontrol durasi sinyal high dan low sesuai dengan yang kita

inginkan. Duty cycle merupakan prosentase periode sinyal high dan periode

sinyal ,prosentase duty cycle akan bebanding lurus dengan tegangan rata rata yang

dihasilkan.

Pada modulator komparator rendah, komparator atas, flip-flop (FF), transistor debit dan

output driver menjadi peran penting untuk membentuk modulasi lebar. flip-flop (FF)

memilah R yang mencuplik secara tegak lurus saat amplitudo informasi tinggi dengan

posisi sejajar dan S akan mencuplik sebaliknya. Dan Q akan membentuk lebar pulsa

selisih antar R dan Q. Hasil dari Q akan di invering untuk memberi pulsa yang lebarnya

telah di atur dan aplitudonya tetap.

7. Kesimpulan

Di dalam percobaan PWM sinyal informasi dan sinyal carrier di bandingkan dengan

komparator . keluaran sinyal amplitudo pada saat mencapai puncaknya maka akan

menghasilkan lebar pulsa yang melebar, jika amplitude itu rendah maka lebar pulsa

akan menyempit.

Modulasi maupun Demodulasi menggunakan IC 555 sebagai clock. Ini membuat

setiap perbuhan pulsa dapat di set agar sesuai keinginan.