ASK Modulator

Embed Size (px)

Citation preview

PRAKTIKUM SISTEM TELEKOMUNIKASI DIGITAL

LAPORAN PERCOBAAN 2-1MODULATOR ASKDisusun Untuk Memenuhi TugasMata Kuliah Praktikum Sistem Telekomunikasi DigitalSemester 4

PEMBIMBING :Rachmat Saptono, ST, MT

Penyusun: JTD 2BKelompok 1Fanny Nur Amalia Sari ( 13 )NIM. 1241160068

JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITALTEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI MALANG2014

Tujuan1. Memahami teori pengoperasian dari modulasi ASK2. Mengetahui bentuk gelombang sinyal dari modulasi ASK3. Mengimplementasikan modulator ASK dengan menggunakan MC 14964. Mengetahui metode testing dan adjusting sirkuit modulasi ASK

Teori DasarDalam komunikasi digital, tidak mudah untuk mengirimkan data digital secara langsung. Hal ini dikarenakan perlu melewati modulator dan memodulasi sinyal carrier untuk mengirim sinyal secara efektif. Salah satu cara paling mudah yaitu dengan menggunakan aliran data yang berbeda untuk mengubah amplitudo carrier. Jenis modulasi ini disebut modulasi amplitude dan dalam komunikasi digital kita menyebutnya sebagai modulasi ASK (Amplitude Shift Keying). ASK (Amplitude Shift Keying) adalah suatu modulasi dimana amplitudo sinyalcarrierakan berubah sesuai dengan logika bit-bit sinyal input. Pada situasi tertentu, memungkinkan sinyal baseband yang ditransmisi memiliki dua kemungkinan nilai informasi yaitu antara nol (0) dan satu (1). Karena kemungkinan nilai informasinya tersusun dari dua keadaan tersebut maka selanjutnya sistem ini kita kenal dengan binary ASK atau kadang lebih disukai dengan menyebutnya sebagai BASK yang merupakan singkatan dari binary amplitude shift keying. Bentuk sinyal termodulasi dalam hal ini dapat didekati dengan sebuah persamaan matematik :

Dimana :Vc : Amplitudo sinyal carriervm : Sinyal pemodulasi yang bernilai 1 atau 0m : indeks modulasic = 2 fc : frekuensi carrier dalam nilai radiant

Gambar 11-1 merupakan diagram sirkuit dasar modulator ASK. Biarkan input data 5 V, ketika sinyal melewati buffer, saklar S1 akan beralih ke titik A, pada saat bentuk gelombang output ASK adalah fl. Ketika input data adalah 0 V, saat sinyal melewati buffer, saklar SI akan beralih ke titik B, pada saat ini bentuk gelombang sinyal output ASK adalah DC 0 V. Pernyataan yang disebutkan di atas adalah teori dasar modulasi ASK. Sinyal modulasi ASK dapat dinyatakan sebagai :

Pada persamaan (11-1), nilai amplitudo Ai memiliki tipe M kemungkinan perubahan, c dan 0 menunjukkan frekuensi cutoff dan fase. Jika kita memilih M =2 , sinyal XASK(t) akan mentransmisikan sinyal biner, oleh karena itu, nilai A adalah A1 = 0 dan A2 = A , A merupakan konstanta sembarang sehingga kita dapat memperoleh biner bentuk gelombang sinyal termodulasi ASK seperti yang ditunjukkan gambar 11-2. Ketika input logika adalah 1, maka sinyal ditransmisikan keluar; ketika input logika adalah 0, maka tidak ada sinyal yang ditransmisikan, sehingga ini disebut juga On-Off Keying (OOK), jenis metode ini digunakan di masa lampau.Pada bab ini, kita menggunakan generator bentuk gelombang IC 2206 dan MC 1496 multiplier untuk menghasilkan sinyal termodulasi ASK. Pertama, kita memperkenalkan karakteristik IC 2206. IC 2206 merupakan generator bentuk gelombang, yang mirip IC 8038. Gambar 11-3 merupakan diagram sirkuit modulator ASK dengan menggunakan IC 2206. Pada gambar 11-3, resistor R2, R5 meliputi tegangan dibagi sirkuit. Fungsi utama dari tegangan dibagi sirkuit adalah untuk membiarkan bentuk gelombang tegangan negatif IC 2206 beroperasi secara normal. Frekuensi osilasi IC 2206 ditentukan oleh resistor RI dan resistor diletakkan pada pin 8. Frekuensi osilasinya yaitu fl =1/2R1C, f2 = l/2RC dimana R adalah resistor pada pin 8. Jika R = , maka frekuensi f2 sama dengan nol. Terdapat komparator internal pada IC 2206. Asumsikan ketika inputnya 5 V, frekuensi outputnya adalah f1, dan ketika inputnya 0 V, frekuensi outputnya adalah f2. Kita dapat We can menggunakan sinyal TTL pada pin 9 untuk mengontrol frekuensi output menjadi fl or f2. Jenis struktur ini mirip struktur pada gambar 11-1. Oleh karena itu, dengan menggunakan karakteristik struktur ini, kita dapat mencapai modulasi ASK dengan mudah.

Gambar 11-1 Sirkuit Diagram Modulator ASK

Gambar 11-2 Bentuk Gelombang Sinyal Modulasi ASK

Gambar 11-3 Sirkuit Diagram Modulator ASK dengan IC 2206

Gambar 11-4 Blok Diagram Modulator ASKGambar 11-4 merupakan blok diagram modulator ASK, yang balanced modulator dapat memenuhi tujuan dari modulasi amplitudo, dan bandpass filter akan menghapus sinyal frekuensi tinggi untuk membuat bentuk gelombang sinyal ASK secara sempurna. Kita menggunakan MC1496 untuk mengimplementasikan balanced modulator pada percobaan ini. Gambar 11-5 diagram sirkuit internal MC1496, dimana D1, R1, R3, Q7 dan Q8 terdiri dari sumber arus, menyediakan arus bias DC untuk Q5 dan Q6. Q5 dan Q6 terdiri dari penguat diferensial, yang digunakan untuk mendorong Q1, Q2, Q3 and Q4 menjadi penguat diferensial ganda. Data sinyal diinputkan antara pin 1 dan pin 4. Sinyal carrier diinputkan antara pin 8 dan pin 10. Gain balanced modulator diinputkan antara pin 2 dan pin 3, yang dikontrol oleh resistor antara pin 2 dan pin 3. Range arus bias dari amplifier ditentukan resistor yang terhubung pada pin 5.

Gambar 11-5 Sirkuit Diagram Internet MC1496.Gambar 11-6 merupakan sirkuit diagram modulasi ASK, yang MC 1496 terdiri balanced modulator. Sinyal carrier dan sinyal data merupakan input single-ended. Sinyal carrier diinputkan pada pin 10 dan sinyal data diinputkan pada pin 1. R13 dan R14 menentukan gain dan arus bias sirkuit ini. Jika kita sesuaikan VR1 sinyal data amplitudo, dapat mencegah sinyal modulasi ASK dari distorsi. Sedikit menyesuaikan VR2 akan menghindari asimetris bentuk gelombang sinyal. Pin 12 balanced modulator akan mengirimkan sinyal output ke uA741. C3, R17, R18 dan R19 terdiri dari bandpass filter untuk menghilangkan sinyal frekuensi tinggi, sehingga bentuk gelombang sinyal ASK akan menjadi lebih sempurna.

Gambar 11-6 Sirkuit Diagram Modulator ASK dengan MC1496

Prosedur Percobaan Percobaan 1 : Modulator XR 2206 ASK1. Lihat gambar 11-3, R=1 k atau lihat gambar DCT 11-1 pada modul GOTT DCT-6000-06. Biarkan J2 menjadi short circuit dan J3 menjadi open circuit.2. Biarkan dua terminal I/P menjadi short circuit dan JP1 menjadi open circuit, seperti pada terminal input sinyal data (Data I/P), input 0 V tegangan DC. Dengan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal output ASK (ASK O/P), lalu catat hasil pengukuran pada tabel 11-1.3. Biarkan dua terminal I/P menjadi open circuit dan JP1 menjadi short circuit, seperti pada terminal input sinyal data (Data I/P), input 5V tegangan DC. Dengan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal output ASK (ASK O/P), lalu catat hasil pengukuran pada tabel 11-1.4. Pada terminal input sinyal data (Data I/P), input amplitudo 5V, sinyal TTL 100 Hz. Dengan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal output sinyal ASK (ASK O/P), lalu catat hasil pengukuran pada tabel 11-1.5. Berdasarkan sinyal input pada tabel 11-1, ulangi tahap 4 dan catat hasil pengukuran pada tabel 11-1.6. Lihat gambar 11 -3, RI = 5100 atau lihat gambar DCT 11-1 pada modul GOTT DCT-6000-06. Biarkan J2 menjadi open circuit dan J3 menjadi short circuit.7. Berdasarkan sinyal input pada tabel 11-2, ulangi tahap 2 sampai tahap 4 dan catat hasil pengukuran pada tabel 11-2. Percobaan 2 : Modulator MC 1496 ASK1. Lihat gambar 11-6 atau gambar DCT11-2 pada modul GOTT DCT-6000-06.2. Pada terminal input sinyal data (Data I/P), input amplitudo 5 V, sinyal TTL 500 Hz. Lalu pada terminal input sinyal (Carrier I/P), input amplitudo 400 mV dan frekuensi 20 kHz gelombang sinus.3. Dengan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal output dari sinyal ASK yang termodulasi (ASK O/P ). Sesuaikan VR1 sampai sinyal tidak terjadi distorsi. Lalu sesuaikan VR2 untuk menghindari asimetri sinyal. Terakhir, catat bentuk gelombang sinyal output balanced modulator (TP1) dan ASK O/P pada tabel 11-3.4. Berdasarkan sinyal input pada tabel 11-3, ualngi tahap 2 sampai tahap 3 dan catat hasil pengukuran pada tabel 11-3.5. Pada terminal input sinyal data (Data I/P), amplitudo input 5V, sinyal TTL 1 kHz. Lalu catat pada terminal input sinyal carrier (Carrier I/P), input amplitudo 400 mV and frekuensi 20 kHz gelombang sinus.6. Ikuti penyesuaian pada tahap 3, lalu cata bentuk gelombang sinyal output balanced modulator (TP1) dan ASK O/P pada 11-4.7. Berdasarkan sinyal input pada tabel 11-4, ulangi tahap 5 sampai tahap 6 dan catat hasil pengukuran pada tabel 11 -4.8. Pada terminal input sinyal data (Data I/P), amplitudo input 5 V, sinyal TTL 1 kHz. Lalu pada terminal input sinyal carrier (Carrier I/P), input amplitudo 400 mV dan frekuensi 100 kHz gelombang sinus.9. Ikuti penyesuaian pada tahap 3, lalu cata bentuk gelombang sinyal output balanced modulator (TP1) dan ASK O/P pada tabel 11-5.10. Berdasarkan sinyal input pada tabel 11-5, ulangi tahap 5 sampai tahap 6 dan catat hasil pengukuran pada tabel 11-5.

Hasil PercobaanTabel 11-1 Hasil pengukuran modulator ASK dengan menggunakan IC 2206Input Signal

0 V (I/P SC , J1 OC)5V (J1 SC , I/P OC)

J2 SCJ3 OC

Input Signal100 Hz200 Hz

J2 SCJ3 OC

Table 11-2 Hasil pengukuran modulator ASK dengan menggunakan MC 1496.Input Signal

0 V (I/P SC , J1 OC)5V (J1 SC , I/P OC)

J2 OCJ3 SC

Input Signal100 Hz200 Hz

J2 OCJ3 SC

Tabel 11-3 Hasil pengukuran bentuk gelombang sinyal output dengan dengan memvariasi frekuensi sinyal data. (VC = 400 mv . fc = 20 kHz)Input Signal

Data I/PTP1

Vp = 5 VfData = 500 Hz

ASK O/P

Tabel 11-3 Hasil pengukuran bentuk gelombang sinyal output dengan dengan memvariasi frekuensi sinyal data. (lanjutan) (VC = 400mv . fc = 20 kHz)Input Signal

Data I/PTP1

Vp = 5 VfData = 1 kHz

ASK O/P

Tabel 11-4 Hasil pengukuran bentuk gelombang sinyal output dengan dengan memvariasi frekuensi sinyal carrier. (VC = 400 mv . fData = 1 kHz)Carrier Signal Frequencies

Carrier I/PTP1

20 kHz

ASK O/P

Tabel 11-4 Hasil pengukuran bentuk gelombang sinyal output dengan dengan memvariasi frekuensi sinyal carrier. (lanjutan) (VC = 400 mv . fData = 1 kHz)Carrier Signal Frequencies

Carrier I/PTP1

50 kHz

ASK O/P

Tabel 11-5 Hasil pengukuran bentuk gelombang sinyal output dengan dengan memvariasi frekuensi sinyal carrier. (fC= 100 kHz . fData = 1 kHz)Carrier Signal Frequencies

Carrier I/PTP1

400 mV

ASK O/P

Tabel 11-5 Hasil pengukuran bentuk gelombang sinyal output dengan dengan memvariasi frekuensi sinyal carrier. (lanjutan) (fC= 100 kHz . fData = 1 kHz)Carrier Signal Frequencies

Carrier I/PTP1

1 V

ASK O/P