LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM KOMUNIKASI RADIOSEMESTER V TH 2012/2013

MODUL 1

JUDUL

AM DEMODULATOR

GRUP

5

5DPROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

PEMBUAT LAPORAN : Rani Agtiani

NAMA PRAKTIKAN : 1. Muzadeq Mursid

2. Rani Agtiani

3. Riri Fitriani

TGL. SELESAI PRAKTIKUM : 11 September 2012

TGL. PENYERAHAN LAPORAN : 18 September 2012

N I L A I :

KETERANGAN :

REJECTION BAND AMPLIFIER

1. Tujuan Percobaan

- Membuat rangkaian Demodulator AM

- Menjelaskan fungsi masing-masing komponen

- Mengenal tiga tegangan yang terdapat pada sinyal AM yang diarahkan

- Menjelaskan fungsi LPF setelah rangkaian penyearah

- Menjelaskan pengaruh tegangan DC reerensi pada HF carrier dan indeks

modulasi

- Menjelaskan pengaruh komponen yang digunakan baik yang sesuai

ataupun yang tidak pada output demodulator

2. Alat dan komponen

- 2 Universal patch panels

- 1 AM Function Generator

- 1 Dual trace osciloscop

- 1 Resistor 470 Ω, 4.7 kΩ

- 3 Resistor 10 kΩ

- 1 Electrolit capasitor 2.2 µF

- 1 Capasitor 47 pF

- 2 Capasitor 1 pF, 0,1 µF, 10 nF

- 1 Diode AA 118

3. Gambar Rangkaian

4. Teori Dasar

Pada praktek radio dan televisi, sering timbul keperluan untuk membuang

atau melemahkan suatu band rekuensi atau suatu frekuensi tertentu. Sebagai

contoh, frekuensi intermesiate (IF) dari superheterodyne AM, sekitar 460 KHz.

Sebuah pemancar yang menggunakan frekuensi ini akan menembus, tanoa

menghiraukan penalaan, lalu frekuensi 460 Khz akan diperkuat oleh IF amlifier

walaupun tanpa mixing (pencampuran)

Oleh karenanya, pada penerima radio, rangkaian tertentu digunakan untuk

menapis IF ini, sebelum ia mencapai mixer. Rangkaian inilah yang dipraktekan

pada percobaan ini.

Rangkaian penyampur superheterodyne menghasilkan komponen-

komponen sinyal pada frekuensi IF yang adalah selissih antara frekuensi osilator

dan frekuensi sinyal. Jika ujung depan (tingkat RF) penerima tidak mempunyai

talaan yang sangat selektif, bila ditala pada suatu frekuensi sinyal fs – IF, tingkat

RF juga akan memberikan respon pada sinyal fo + IF. Sinyal yang lain ini

disebutka sebagai frekuensi bayangan fi, yang diberikan oleh :

fi = fs ± 2IF

dimana tanda plus digukanan ketika fo>fs dan tanda minus digunakan

apabila fo<fs. Frekuensi bayangan ini hanya dapat ditolak oleh selektivitas

rangkaian-rangkaian tala yang ditempatkan didepan penyampur. Jika frekuensi

bayangan sudah terlanjur diubah menjadi IF, maka frekuensi tersebut tidak

mungkin lagi dipisahkan dari frekuensi yang dikehendaki.

Sebuah rangkaian osilator, dengan fo = 460 Khz, membentuk bagian dari

suatu pembagi tegangan, dan bagian lain menjadi resistanso input amplifier.

Rangkaian osilator, sebagai suatu resistansi seri efektif di pembagi, merupakan

resistansi yang besar pada saat resonansi dan melemahkan tegangan output (seperti

terlihat digambar 1)

Dengan demikian, suatu rangkaian osilator paralel terhubung seperti ini,

dapat disebut sebagai sebuah filter pembuang (rejection filter).

Pelemahan tambahan dihasilkan dengan membuat suatu lintasan umpan

balik pada rangkaian osilator (seperti rangkaian yang terlihat pada gambar 2). Pada

rangkaian tersebut, gain dengan umpan balik, yaitu Gb, akan berkurang sesuai

dengan kenaikan frekuensi. Rumus untuk Gb adalah sebagai berikut :

1Gb

= 1G

+ 2122

5. Langkah Percobaan

5.1 susun rangkaian seperti pada gambar. Pengukuran tanpa modulasi.

Generator 1 : gel. Sinus 500 KHz Upp : 6 V

5.1.1 gunakan carrier tanpa modulasi ke input dan tunjukkan pada kanal

osiloskop kanal 1, gunakan kanal 2 untuk mengukur tegangan pada titik B,

C, dan D. Gambar ketiga tegangan tersbut pada lembaran kerja. (gunakan

warna yang berbeda)

5.1.2 jelaskan kegunaan komponen D: R1-C1, R2-C2, C4

5.2 Generator 1: gel sinus, carrier frequency Fc=500 KHz

Generator 2: gel sinus, acrrier frequency Fs=1 KHz

Atur indeks modulasi pada titik A, dengan sebuah sinyal AM Vpp=8 V

max dan 4 V min

5.2.1 hitung indeks modulasi

5.2.2 periksa tegangan di B. Lepas C1 dan jelaskan bentuk sinyalnya untuk

lebih jelasnya frekensi carrier dapat dilepas. Pasang C1 dan jelaskan

pengaruhnya (tegangan B terdiri dari 3 bagian)

5.2.3 ukur tegangan pada C dan D pada kanal osiloskop. Gambar hasilnya pada

lembar kerja. Perbedaan apa yang terjadi pada titik pengukuran C dan B?

Apa fungsi C4?

5.3 set generator dan osiloskop seperti sebelumnya. Sinyal AM tetap

tunjukkan pada kanal 1

5.3.1 tunjukkan tegangan pada E (jadikan satu dengan gambar langkah 5.2.3).

berikan penjelasan hasilnya.

5.3.2 tunjukkan tegangan referensi pada E, ubah amplitudo carrier. Jelaskan

pengaruh perubahan tegangan carrier pada tegangan referensi

5.3.3 dengan amplitudo carrier sepeeti semula, periksa pengaruh perubahan

tegangan carrier pada tegangan referensi, dan bagaimana jika indeks

modulasi turun hingga 0 %?

5.4 pengaruh harga komponen. Set generator dan osiloskop seperti

sebelumnya dan frekuensi generator 2, set menurut petunjuk sebelumnya.

5.4.1 variasi C1: 1 nF, 10 nF, 100 nF. Tunjukkan tegangan pada D, gunakan

frekuensi sinyal 4,5 KHz dan 500 Hz. Jelaskan pengaruh harga C1 pada

respon LF

5.4.2 variasi C1: 4.7 pF, 1 nF, 10 nF. Tunjukkan tegangan pada D, gunakan

frekuensi sinyal 4,5 KHz dan 500 Hz. Jelaskan pengaruh harga C1 pada

respon LF

6. Data Percobaan

- Untuk 5.1.1

Gelombang sinus = 500 kHz

Vpp = 6 vpp

- Untuk 5.1.2

Fungsi dari Dioda : untuk memotong gelombang

Fungsi dari C4 : untuk membuang tegangan carrier

- Untuk 5.2.1

m=Vpp max−Vpp minVpp max+Vpp min

=84=33,33 %

- Untuk 5.2.2

Pengaruh C1 : menghilangkan tegangan carrier

Tiga unsur utama pada titik B adalah:

1. resistor

2. capasitor

3. dioda

- Untuk 5.2.3 dan 5.3.1

Perbandingan tegangan titik B , D dan E

- Untuk 5.3.1

Tampilan tegangan pada titik E

- Untuk 5.3.2

Bagaimana tegangan referensi bila tegangan carrier meningkat?

Tegangan referensi akan meningkat juga nilai amplitude nya

- Untuk 5.3.3

Perubahan indeks modulasi berpengaruh pada besarnya gelombang pada

amplitudenya.

Untuk 5.4.1

Pengaruh harga C1

F=500 Hz F=4.5 Hz

Sebab : Terjadi pengaruh komponen pada tegangan semakin kecil

tegangan semakin kecil pada tegangn yang di dapat.

7. Analisa

Pada percobaan ini dimana sinyal informasi (LF) ditumpangkan pada

sinyal pembawa yang menumpang pada amplitudo dari sinyal pembawanya.

Sinyal yang frekuensinya tinggi merupakan sinyal pembawa dan yang rendah

merupakan sinyal informasi.

Dari data percobaan ketika sinyal input diberikan dari function generator

sebesar 500 khz dan 6 Vpp ke mixer, pada osiloskop terlihat gambar outputnya

termodulasinya seperti yang bisa dilihat pada data hasil percobaan, outputnya

mempunyai suatu pita frekuensi. Bagian sisi atas dan sisi bawah pita frekuensi

yang terlihat pada output merupakan bentuk gelombang informasi yang

dimodulasikan dengan sinyal pembawa yang frekuensinya lebih besar. Dari

gambar yang terlihat bahwa sinyal termodulasi dihasilkan dengan cara sinyal

informasi berada ada amplitude positif (atas) dan amplitudo negative (bawah) dari

sinyal pembawa. Pada dua sisi band tersebutlah sinyal pembawa ditumpangkan

oleh sinyal informasi.

Frekuensi dari sinyal informasi yang menumpang pada sinyal pembawa

tidak mengalami perubahan saat proses modulasi. Sinyal informasi dimodulasi

dengan merubah – ubah nilai amplitudenya.

Ketika sinyal LF digerakan ke upper envelope, posisinya jika

dibandingkan antara sinyal termodulasi dengan sinyal informasi ialah simetris.

Bentuk upper envelope sama dangan bentuk sinyal informasi yang dimodulasikan.

Amplitudo dari sinyal pembawa merupakan titik posisi zero untuk sinyal

informasi.

Jika sinyal LF berubah, maka akan mempengaruhi gelombang

termodulasinya, karena gelombang output dari band sinyal termodulasinya

bergantung pada bentuk sinyal informasi.

Pada saat posisi zero sinyal HF mempunyai bentuk yang sama pada saat

amplitude sinyal LF positif, hal ini tidak menyebabkan amplitude modulasi HF

bertambah, tapi yang bertambah itu merupakan amplitude dari sinya informasi

yang dimodulasi. Jadi pada saat memodulasi, harus memperhatikan nilai

amplitude kedua sinyal.

Seperti yang dapat dilihat pada data percobaan, besarnya amlplitudo sinyal

informasi mempengaruhi nilai indeks modulasi pada sinyal output

termodulasi.Nilai indeks modulasi yang kecil akan mempengaruhi kecacatan

sinyal termodulasi, nilai indeks yang hampir mendekati nilai 1 juga akan

mempengaruhi kualitas sinyal termodulasi yang menyebabkan sinyal informasi

tidak dapat terbaca pada sinya termodulasinya. Indeks modulasi yang baik rata –

rata berkisar pada kisaran 0,80. Pada keadaan tersebut sinyal informasi dapat

terbaca dengan jelas pada sinyal termodulasinya.

Indeks modulasi ini sangat dipengaruhi oleh besar amplitudo sinyal LF.

Sehingga dalam modulasi ini harus diperhatikan dalam perubahan amplitudo

sinyal LF maupun sinyal HF-nya.

Fungsi diode pada percobaan kali ini untuk memotong gelombang, dan

juga fungsi kapasitor untuk membuang tegangan carrier.

8. Kesimpulan

- Sinyal informasi ditumpangkan pada amplitude sinyal pembawa

- Amplitudo Modulasi merupakan modulasi dimana amplitude berubah

sesuai dengan amplitude pembawa (audio)

- Besarnya indeks modulasi mempengaruhi cacat atau tidaknya sinyal

informasi yang dimodulasi dengan sinyal pembawa.

- Semakin besar sinyal pembawa frekuensi tinggi yang dimodulasikan oleh

sinyal frekuensi rendah maka semakin besar pula hasil modulasinya.

- Jika sinyal LF ( low frequency ) ke upper Envelope maka output dari

upper Envelope akan sama dengan modulating signal

- Modulasi Amplitudo (AM) adalah teknik yang digunakan dalam

komunikasi elektronik, paling sering untuk mengirimkan informasi

melalui radio gelombang pembawa. PM dapat bekerja dengan

menvariasikan kekuatan sinyal ditransmisikan dalam kaitannya dengan

informasi yang sedang dikirim

Referensi

AMPLITUDO MODULASI

Pengertian Amplitudo Modulasi:

Modulasi amplitudo adalah proses memodulasi isyarat frekuensi rendah pada

gelombang frekuensi tinggi dengan mengubah-ubah amplitudo gelombang frekuensi

tinggi tanpa mengubah frekuensinya. Frekuensi rendah ini disebut isyarat pemodulasi

dan frekuensi tinggi adalah pembawa. Metode ini dipakai dalam transmisi radio AM

untuk memungkinkan frekuensi audio dipancarkan ke jarak yang jauh, dengan cara

superposisi frekuensi audio pada pembawa frekuensi radio yang dapat dipancarkan

melalui antena. Frekuensi radio adalah frekuensi yang dipakai untuk radiasi energi

elektromagnetik koheren yang berguna untuk maksud-maksud komunikasi. Frekuensi

radio terendah adalah sekitar 10 kHz dan jajarannya merentang hingga ratusan GHz.

Pembawa yang termodulasi terdiri dari tiga frekuensi yang semuanya RF, yaitu fc

Pembawa. fc + fm Frekuensi samping atas. fc − fm Frekuensi samping bawah. Jika pembawa

digambarkan oleh ec = Asinωct disini dan isyarat pemodulasi oleh em =

Asinωmt disini maka amplitudo pembawa termodulasi dapat dinyatakan

sebagai .

Tujuan dari modulasi adalah untuk memindahkan posisi spektrum dari sinyal

data, dari pita spektrum yang rendah (base band) ke pita spektrum yang jauh lebih tinggi

(bandpass). Hal ini dilakukan pada transmisi data tanpa kabel (dengan antena), yang

mana dengan membesarnya frekuensi data yang dikirim, maka dimensi antenna yang

digunakan akan mengecil.

Radiasi gelombang elektromagnetika akan berlangsung dengan efisien, jika

ukuran antenanya sebanding dengan panjang gelombang. Dengan contoh di atas,

transmisi data 1 menjadi problematik, sedangkan data 2 lebih mudah untuk

ditransmisikan.

Kegunaan lain dari modulasi adalah, dengannya dimungkinkan proses pengiriman

data/informasi melalui suatu media yang sama secara bersamaan. Proses modulasi terjadi

dengan melakukan variasi pada salah satu besaran karakteristik dari sinyal pembawa

(yang berfrekuensi tinggi) seirama dengan sinyal data(yang berfrekuensi rendah). Sinyal

pembawa yang telah dimodulasikan ini di sebut sinyal termodulasi. Sinyal data disebut

juga sinyal pemodulasi. Alat, di mana proses modulasi ini terjadi, disebut juga modulator.

Sinyal pembawa bisa didefinisikan dengan rumus:

x (t) = A(t) cos(ωct +φ (t)) (2.1)

dengan ωc = 2π f

Jenis Amplitudo Modulasi:

1. Modulasi Amplitudo jalur ganda

Bentuk dari sinyal yang termodulasi amplitudo dengan jalur ganda memiliki

bentuk sinyal

Jadi modulator DSB-AM berfungsi sebagai pengali sinyal pembawa dengan

sinyal data.

Ao merupakan konstanta yang muncul dalam proses perkalian.

Persamaan xDSB(t) di atas dituliskan dalam bentuk fungsi waktu. Dalam bentuk

spektrumnya kita bisa hitung dengan mencari transformasi Fourier dari xDSB(t)

Dari persamaan (2.7) bisa kita interpretasikan:

Term yang pertama menyatakan bahwa xDSB(t) mempunyai spektrum yang sama

dengan m(t) tetapi beramplitudo setengahnya dan posisi spektrumnya bergeser ke

kanan sejauh frekuensi pembawa ωC.

Term kedua menyatakan hal sama sehubungan dengan amplitudonya, tetapi

pergeseran spektrumya sekarang ke kiri.

Berikut ini akan digambarkan bentuk-bentuk sinyal dalam proses modulasi, baik

sebagai fungsi waktu ataupun dalam bentuk spektralnya (gambar 2.2-2.4).

Demodulasi sinyal DSB-AM

Sinyal DSB-AM xDSB(t) dikalikan dengan sinyal pembawanya secara koheren

cos (ωct) ,berarti, sinyal pengalih di demodulator ini tak mempunyai beda phasa

dengan sinyal pembawa yang kita gunakan di modulator. Kemudian disaring

spektrum yang rendahnya dengan filter lolos bawah (low-pass filter).

Proses demodulasi sinyal DSB-AM ini, sinyal pembawa harus di’regenerasikan’

oleh

pesawat penerima untuk bisa kemudian digunakan sebagai fungsi pengali (gambar

2.5). Proses ini biasanya dilakukan oleh suatu rangkaian yang dinamkan “phase-

locked loop”. Dalam proses modulasi ini, sinyal pembawa tak secara eksplisit

diketahui, modulasi amplitudo ini dinamakan juga DSB-SC (double side band –

supressed carrier). Dalam proses demodulasinya kita dihadapi oleh suatu hal yang

sensitif, karena sinyal pembawa yang harus diregenerasikan haruslah koheren

dengan sinyal pembawa yang ada di pesawat pemancar (dalam proses modulasi).

Berikut ini kita akan melihat pengaruh dari sinyal pembawa terregenerasi yang

tidak

koheren, yang disebabkan oleh kesalahan pada phasa dan kesalahan pada

frekuensi pada sinyal tersebut.

2. Modulasi Amplitudo jalur ganda dengan sinyal pembawa

Modulasi amplitudo jalur ganda dengan sinyal pembawa, atau yang lebih dikenal

dengan nama modulasi amplitudo biasa (AM), diperkenalkan untuk menghindari

problem pertama yang dihadapi oleh DSB-SC. Yaitu dengan cara menambahkan

suatu konstanta ke sinyal informasi, sebelum dikirimkan ke modulator.

Proses demodulasi sinyal AM dilakukan dengan cara yang berbeda dari

demodulasi

terhadap DSB-SC. Yaitu dengan menggunakan detektor amplop (envelope

detector),

tetapi rangkaian ini hanya akan bekerja dengan benar, yaitu menghasilkan sinyal

informasi yang diinginkan, jika

Seperti yang diperlihatkan oleh gambar 2.10a dan 2.10b. Jika syarat di persamaan

(2.15) terpenuhi, maka amplop (pembungkus) dari sinyal termodulasi sama

dengan sinyal informasi yang ingin kita dapatkan.

Sinyal termodulasi pada gambar 2.10a terbentuk dengan

sedang sinyal termodulasi pada gambar 2.10b terbentuk dengan

Jadi kasus pada gambar 2.10b tak memenuhi syarat pada persamaan (2.15). Dalam

proses demodulasi dengan menggunakan detector amplop, maka sinyal yang

dihasilkan adalah kurva yang digambar dengan garis terpotong-potong di atas.

Pada kasus di gambar 2.10a kita dapati sinyal informasi, sedang pada kasus di

gambar

2.10b tidak.

3. Frequency-Division Multiplexing (FDM)

Proses modulasi memberikan kemungkinan untuk melakukan multiplexing.

Multiplexing adalah suatu teknik yang mana dimungkinkannya pengiriman

beberapa sinyal secara berbarengan melalui saluran yang sama. Untuk

menghindari interferensi, maka sinyalsinyal tadi harus dimodulasikan sedemikian

rupa, sehingga antara sinyal-sinyal itu secara spectral tidak terjadi saling tindih

(bentuk spektrumnya harus terpisah satu sama lain). Gambar 2.11 menunjukkan,

bagaimana tiga sinyal yang mengalami proses multiplexing, yang kemudian

dikirimkan melalui saluran yang sama.

Sinyal yang diterima akan disaring dengan filter lolos tengah sesuai dengan posisi

spektralnya masing-masing, dan setelah didemodulasikan, maka disaring lagi

dengan filter lolos bawah untuk menghilangkan sinyal-sinyal berfrekuensi tinggi

Modulasi Amplitudo (AM) adalah teknik yang digunakan dalam komunikasi

elektronik, paling sering untuk mengirimkan informasi melalui radio gelombang

pembawa. PM dapat bekerja dengan menvariasikan kekuatan sinyal ditransmisikan

dalam kaitanyan dengan informasi yang sedang dikirim. Sebagai contoh, perubahan

dalam kekuatan sinyal dapat digunakan untuk menentukan suara untuk direproduksi

oleh loudspeaker , atau intensitas cahaya dari piksel televisi (Kontras ini dengan

modulasi frekuensi , juga biasa digunakan untuk transmisi suara, di mana frekuensi

yang bervariasi, dan modulasi fase , sering digunakan pada remote kontrol , di mana

fase yang bervariasi)

Pada pertengahan 1870-an, suatu bentuk modulasi amplitudo-awalnya disebut "arus

undulatory"-adalah metode pertama yang berhasil menghasilkan audio berkualitas

melalui saluran telepon. Dimulai dengan Reginald Fessenden 's demonstrasi audio

pada tahun 1906, itu juga metode asli yang digunakan untuk transmisi radio audio,

dan tetap yang digunakan saat ini oleh berbagai bentuk komunikasi-"AKU" sering

digunakan untuk merujuk pada mediumwave siaran band (lihat AM radio ).

Sebagai awalnya dikembangkan untuk telepon listrik, modulasi amplitudo digunakan

untuk menambahkan informasi audio ke bertenaga rendah arus yang mengalir

langsung dari pemancar telepon untuk penerima. Sebagai penjelasan sederhana, pada

akhir transmisi, mikrofon telepon digunakan untuk memvariasikan kekuatan arus

dikirim, sesuai dengan frekuensi dan kenyaringan dari suara yang diterima.

Kemudian, pada akhir penerimaan jalur telepon, listrik ditransmisikan saat ini terkena

dampak dari elektromagnet, yang diperkuat dan melemah dalam menanggapi

kekuatan arus. Pada gilirannya, elektromagnet yang dihasilkan getaran dalam

penerima diafragma , sehingga erat mereproduksi frekuensi dan kenyaringan dari

suara awalnya terdengar di pemancar.

Berbeda dengan telepon, dalam komunikasi radio apa yang dimodulasi adalah

gelombang kontinu sinyal radio ( gelombang pembawa ) yang diproduksi oleh

pemancar radio . Dalam bentuk dasarnya, modulasi amplitudo menghasilkan sinyal

dengan daya terkonsentrasi pada frekuensi pembawa dan dalam dua berdekatan

sidebands . Setiap sideband sama bandwidth dengan yang sinyal modulasi dan

merupakan bayangan cermin dari yang lain. Amplitudo modulasi yang menghasilkan

dua sidebands dan pembawa sering disebut double modulasi amplitudo sideband

(DSB-AM). modulasi amplitudo tidak efisien dalam hal penggunaan kekuasaan dan

banyak dari itu yang terbuang. Setidaknya dua pertiga daya yang terkonsentrasi dalam

sinyal carrier, yang tidak membawa informasi yang berguna (selain kenyataan bahwa

sinyal hadir), sedangkan sisa daya dibagi antara dua sidebands identik, walaupun

hanya satu ini diperlukan karena mereka berisi informasi yang identik.

Untuk meningkatkan efisiensi pemancar, pembawa dapat dihapus (dirahasiakan) dari

sinyal AM. Hal ini menghasilkan pengurangan penularan carrier atau double-

sideband ditekan-carrier (DSBSC) sinyal. Sebuah amplitudo ditekan-carrier skema

modulasi adalah tiga kali lebih hemat energi dibandingkan tradisional DSB-AM. Jika

operator hanya sebagian ditekan, a-sideband mengurangi double-carrier (DSBRC)

hasil sinyal. DSBSC dan DSBRC sinyal pembawa perlu untuk dibuat ulang (oleh

frekuensi osilator beat , misalnya) menjadi didemodulasi menggunakan teknik

konvensional .

Bahkan efisiensi yang lebih besar dicapai-dengan mengorbankan peningkatan

pemancar dan penerima kompleksitas-oleh benar-benar menekan kedua pembawa dan

salah satu sidebands. Hal ini -sideband modulasi tunggal , banyak digunakan dalam

radio amatir karena penggunaan efisien dari kedua kekuasaan dan bandwidth.

Bentuk sederhana dari AM sering digunakan untuk digital komunikasi -off keying

pada , jenis -shift keying amplitudo dimana biner data digambarkan sebagai ada atau

tidak adanya gelombang pembawa Hal ini umumnya digunakan pada frekuensi radio

untuk mengirimkan kode Morse, disebut sebagai gelombang continue (CW) operasi.

Gambar kedalaman Modulasi