Laporan Praktikum Telekomunikasi.docx

LAPORAN PRAKTIKUM

“DASAR TELEKOMUNIKASI”

Disusun oleh :

Okky Marwan Ardiansah (0803030005)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

TAHUN 2011

MIXER, MODULATOR DAN DEMODULATOR

I. Tujuan

1. Untuk mengamati perbedaan frekuensi yang keluar dari sebuah multiplier dan mixer

2. Memahami cara kerja dari subsistem mixer dan multiplier

3. Mempelajari dan memahami karakteristik tegangan dan frekuwensi keluaran mixer

dan multiplier

4. Mempelajari dan memahami suatu amplitude-modulasi sebuah sinyal carrier

(pembawa) menggunakan sebuah modulator bipolar

5. Mempelajari dan mengetahui suatu demodulasi sebuah sinyal amplitude-modulasi

II. Alat-Alat yang Digunakan

1. Kit praktikum mixer, modulator dan demodulator

2. Osciloskop

3. Frequensi counter

4. Kabel jumper

III. Tugas Pendahuluan

1. Jika sebuah gelombang sinus dengan frekuensi 5 KHz menggerakkan rangkaian non

linier, frekuensi apakah yang muncul dalam output?

2. Suatu mixer mempunyai frekuensi-ferkuensi input ini : fx = 32 MHz dan fy = 28

MHz. Apakah frekuensi jumlah (sum) dan kurang (difference) sama?

3. Sebuah sinyal AM mempunyai tegangan maksimum puncak ke puncak dari 10 V dan

tegangan minimum puncak ke puncak 0 V. Persen modulasinya ?

4. Sinyal yang bermodulasi mempunyai frekuensi diantara 20 Hz dan 20 KHz. Carrier

mempunyai frekuensi pada 1080 KHz. Apakah frekuensi tambahan terendah untuk 20

Hz? Untuk 20 KHz ?

5. Jelaskanlah pengertian dari mixer dan multiplier ? Dari pengertian itu sebutkan dan

terangkanlah perbedaan antara mixer dan multiplier ?

Jawaban :

1. Frekuensi fundamental

2. Frekuensi jumlah (sum) = fx + fy = 32 + 28 = 60 MHz

Frekuensi pengurangan (difference) = fx – fy = 32 – 28 = 4 MHz

3. Koefisien modulasi (m) = 10Vmax−0 Vmin10 Vmax+0 Vmin

4. Frekuensi terendah untuk 20 Hz = 1080 KHz – 20 Hz = 1079,98 KHz

Frekuensi terendah untuk 20 KHz = 1080 KHz – 20 KHz = 1060 KHz

5. Mixer adalah sebuah rangkaian non linier dengan dua sinyal input dan satu sinyal

output, dimana sinyal output merupakan distorsi dari dua sinyal input.

Perbedaannya terletak pada fungsinya, dimana mixer berfungsi untuk memberikan

keluaran jumlah/selisih dari frekuensi-frekuensi masukannya, sedangkan multiplier

berfungsi sebagai pelipat frekuensi.

IV. Tugas Akhir

1. Pada prosedur percobaan V.1. frequensi multiplier terdapat beberapa pertanyaan,

jawablah pertanyaan tersebut dan jelaskan berdasarkan hasil percobaan.

2. Pada prosedur percobaan V.2. konversi frekuensi terdapat beberapa pertanyaan,

jawablah pertanyaan tersebut dan jelaskan berdasarkan hasil percobaan.

3. Pada percobaan V.3. mixer, mengapa anda tidak melihat atau memperoleh kembali

frekuensi original (90 dan 91 KHz) tersebut pada output, jelaskan.

4. Bagaimana hasil analisa anda terhadap percobaan amplitudo modulasi.

5. Bagaimana hubungan persen modulasi terhadap output detector amplop. Bagaimana

hubungan pengubahan frekuensi audio terhadap output detector amplop, jalaskanlah.

6. Kesimpulan apa yang dapat anda peroleh dari masing-masing percobaan diatas?

Jawaban :

1. Pada poin (6) frekuensi dari gelombang sinus adalah :

f = 1/T dimana T = 1.8 x 5us = 9us

maka f = 1/9us = 111.110 hz atau 111 Khz

2. Pada poin (9) frekuensi dari gelombang sinus adalah :

f = 1/T dimana T = 1 x 10us = 10 us

maka f = 1/10us = 100 Khz

3. ………………….

4. Output dari Test point 1, HPF, dan Peak Detector semuanya mempunyai bentuk

gelombang yang berbeda.

5. Persen modulasi = m x 100% dimana m = Vmax−VminVmax+Vmin

Dan untuk menentukan frekuensi terputus dari detector lapisan adalah dengan

menggunakan rumus : fy (max )= 12 πRCm

6. ……………

MODULATOR DAN DEMODULATOR

PULSE AMPLITUDE MODULATIONDAN PULSE WIDTH MODULATION

MODULASI AMPLITUDO PULSA

I. Tujuan

1. Mempelajari dan memahami modulasi sinyal dengan metode pulse amplitude

modulation (PAM).

2. Mempelajari dan memahami modulasi sinyal dengan metode pulse width modulation

(PWM).

3. Mengetahui dan mengarti diagram blok rangkaian yang membentuk PAM dan PWM.

4. Mempelajari konsep modulasi sinyal dan demodulasi PAM dan PWM.


1. Modul praktikum modulator dan demodulator PAM dan PWM

2. Osciloscop

3. Frekuensi counter dan multimeter digital

4. Kabel jumper


1. Apa yang anda ketahui tentang PAM, terangkanlah ?

2. Apa yang anda ketahui tentang PWM, terangkanlah ?

3. Cobalah anda gambarkan bentuk gelombang PAM.

4. Cobalah anda gambarkan bentuk gelombang PWM.

Jawaban :

1. Suatu PAM akan dihasilkan jika suatu rentetan pulsa-pulsa yang sangat pendek

dengan amplitude konstan δ(t) yang terjadi dengan kecepatan berulaungnya pulsa

yang tinggi, dibuat berubah amplitudenya dengan suatu gelombang modulasi m(t)

yang lebih lambat, sehingga akan diperoleh efek perkalian dari rentetan pulsa dengsn

sinyal modulasi.

2. Sebuah cara untuk merubah/memodulasi lebar pulsa. Mulanya dibangkitkan sebuah

sinyal PAM yang mungkin dimultipleks dengan sinyal PAM yang lain. Sinyal PWM

dibangkitkan dari sinyal PWM tersebut dan dipancarkan. Pada receiver, sinyal PAM

dibangkitkan kembali dan didemodulasi dengan LPF.

3.

4.

IV. Tugas Akhir

1. Kesimpulan apa yang anda peroleh dari percobaan PAM?

2. Kesimpulan apa yang anda peroleh dari percobaan PWM?

3. Bandingkan kelemahan dan kelebihan dari PAM dan PWM

Jawaban :

1. 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 dibawah.

2. 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 berikut.

3. Sinyal-sinyal PAM lebih rawan cacat karena beberapa sebab seperti suara bising,

crosstalk dan distorsi yang lain, sehingga jarang dipakai untuk tujuan transmisi.

Sedangkan PWM lebih kebal dengan noise atau distorsi.

PHASE-LOCK LOOP

I. Tujuan

1. Menggunakan rangakain detector phase-lock loop (PLL) untuk mendeteksi sinyal.

2. Untuk mengatur dan menentukan frekuensi pusat dari sebuah phase-lock loop.

3. Untuk mengamati lock range dan mengukur tegangan dc dari output FM.

4. Mengukur maksimum dan minimumnya frekuensi yang terlingkupi.

5. Menggunakan rangkaian PLL untuk mendeteksi pergeseran phasa dan melaksanakan

rangkaian PLL untuk sistem telekomunikasi.


1. Modul praktikum phase-lock loop (PLL)

2. Osciloskop


4. Kabel jumper


1. Pada detektor phasa, berkurangnya sudut phasa akan mengakibatkan apa pada output,

coba anda jelaskan.

2. Coba dan jelaskan perihal VCO (VOltage Control Oscillator).

3. Jika frekuensi VCO maksimum dan minimum adalah 450 KHz dan 350 KHz,

tentukanlah lock range.

4. Sebuah PLL dapat memperoleh kunci awal untuk frekuensi input maksimum pada

415 KHz dan frekuensi input minimum pada 385 KHz. Tentukanlah capture range-

nya.

5. Coba anda jelaskan fungsi aplikasi dari phase-lock loop (PLL) pada bidang teknik

telekomunikasi.

Jawaban :

1. Berkurangnya sudut phasa akan mengakibatkan bertambahnya output dc, karena

ketika sudut phasa adalah nol, maka output dc nya adalah maksimum.

2. Dalam sebuah VCO, sebuah input tegangan dc mengontrol frekuensi output.

Frekuensi VCO adalah berbanding terbalik dengan input dc. Jadi, saat input dc

meningkat maka frekuensi pada sinyal output akan berkurang. Dengan kata lain,

tegangan dc mengontrol frekuensi oscillator. Frekuensi berkurang secara linier dengan

meningkatnya tegangfan dc.

3. Lock Range = fmax – fmin = 450 KHz – 350 KHz = 100 KHz.

4. Capture Range = f2 – f1 = 415 KHz – 385 KHz = 30 KHz.

5. Menghasilkan frekuensi output yang stabil dan sekaligus mudah diubah-ubah

(variabel).

IV. Tugas Akhir

1. Berapakah capture range untuk masing-masing nilai kapasitasi pada percobaan

menggunakan diagram blok PLL-1 ?

2. Apakah pengaruh dari kapasitor filter yang ada pada capture range ?

3. Data pada tabel 4 membuktikan sebuah PLL dapat membuat output FM yang

bermodulasi. Jelaskan mengapa begitu ?

4. Kesimpulan apa yang anda peroleh untuk lock range dan capture range, jelaskan.

5. Kesimpulan apa yang anda peroleh untuk pull-in range dan hold-in range, jelaskan.

Jawaban :

1. Capture Range = f2 – f1 = 415 KHz – 385 KHz = 30 KHz.

2. Mengubah frekuensi oscilasi.

3. Karena mempunyai tuning kapasitor yang bervariasi, jika nilai kapasitor diubah maka

frekuensi oscilasi juga akan ikut berubah.

4. PLL dapat mengunci pada frekuensi input jika ditempatkan diantara capture range.

Capture range selalu kurang dari atau sama dengan lock range dan dihubungkan

dengan frekuensi cut off pada filter low pass. Makin rendah frekuensi cut off, maka

akan semakin kecil capture rangenya.

5. …………………


AMPLITUDE SHIFT KEYING (ASK)

I. Tujuan

1. Mengenal dan memahami sistem Amplitude Shift Keying (ASK).

2. Mengetahui dan mempelajari cara kerja Amplitude Shift Keying (ASK).

3. Mempelajari dan memahami modulasi Amplitude Shift Keying (ASK).

4. Mempelajari dan memahami elemen rangkaian yang membentuk modulator dan

demodulator Amplitude Shift Keying (ASK).

II. Alat-Alat Yang Digunakan

1. Modul praktikum Amplitude Shift Keying (ASK)

2. Osciloskop


4. Kabel jumper


1. Terangkanlah beberapa metode yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal digital

melalui media transmisi didasarkan pada beberapa cara pemrosesan sinyal.

2. Terangkanlah perihal sistem pentransmisi sinyal dengan menggunakan metode

Amplitude Shift Keying (ASK), jelaskan cara kerjanya.

3. Terangkanlah perihal sistem pentransmisi sinyal dengan menggunakan metode On-

Off Shift Keying, jelaskan cara kerjanya.

4. Apakah perbedaan Amplitude Shift Keying (ASK) sistem 2 bit dengan sistem 4 bit,

jelaskan dengan contohnya.

Jawaban :

1. Frekuensi : sinyal pembawa diubah-ubah frekuensinya sebanding dengn amplitude

sinyal informasi yang memodulasi, yang dicebut sebagai cara pemodilasian frekuensi

(FM).

Amplitude : amplitude sinyal pembawa diubah-ubah sebanding dengan amplitude

sinyal pemodulasi disebut amplitude modulation (AM).

Phasa : Phasa sinyal pembawa berubah sebanding dengan amplitude sinyal pembawa,

biasanya digunakan sebagai pemodulasian sinyal digital.

2. ASK adalah suatu cara pemodulasian sinyal digital yang didasarkan pengubahan

penguatan sehingga didapat level amplitude yang sesuai dengan digit yang diwakili,

sehingga setiap digit diwakili oleh level amplitude tertentu. Da beberapa macam

sistem ASK, seperti ASK 2 bit, ASK 4 bit, dan lain-lain. Cara kerja ASK dua bit

adalah dengan membuat dua macam besar penguatan yang berbed. Penguatan

rangkaian penguat ini dikendalikan oleh setiap digit data yang akan dikirimkan. Digit

“1” mengendalikan penguatan rangkaian yang berbeda dengan digit “0”.

3. Pada OOSK digit “0” tidak ada level (hampir 0) yang mewakili dan digit “1” diwakili

oleh level amplitude tertentu.

4. Pada ASK 2 bit hanya terdapat 2 macam keadaan, yaitu “0” dan “1” sehingga pada

modulator hanya dibutuhkan 2 macam penguatan. Sedangkan pada sistem ASK 4 bit

terdapt 4 macam keadaan, yaitu “00”, “01”, “11” dan “10” sehingga pada modulator

dibutuhkan 4 macam besar penguatan yang berbeda yang setiap keadaan dapat

diwakili oleh suatu level amplitude tertentu. Setiap keadaan diwakili oleh satu level,

keadaan “00” diwakili oleh level A, keadaan “01” diwakili oleh level B, keadaan “11”

diwakili oleh level C, keadaan “10” diwakili oleh level D.

IV. Tugas Akhir

1. Bagaimana pengaruh frekuensi data tehadap bentuk gelombang keluaran modulator.

2. Apa pengaruh level amplitude dan frekuensi sinyal data terhadap filter dan level

detektor.

3. Kesimpulan apa yang anda dapat untuk percobaan Amplitude Shift Keying (ASK).

4. Kesimpulan apa yang anda dapat untuk percobaan On-Off Shift Keying (OOSK).

5. Bandingkanlah hasil-hasil dari percobaan Amplitude Shift Keying (ASK) dan On-Off

Shift Keying (OOSK). Analisa dan kesimpulan apa yang dapat diambil.

Jawaban :

1. Jika frekuensi berubah, maka frekuensi VCO juga ikut berubah.

2. Mempengaruhi kualitas sinyal sampling.

3. ASK mudah terpengaruh oleh redaman, noise dan distorsi. Tetapi pada beberapa hal

ASK masih digunakan terutama pada pada modulasi hybrid (misalnya ASK digabung

dengan PSK). ASK umumnya digunakan untuk mentransmisikan sinyal digital pada

serat optik.

4. Pada OOSK, level amplitude sinyal pembawa hasil penguatan yang mewakili digit

“1” lebih besar dari level sinyal pembawa nol untuk mewakili digit “0”.


FREQUENCY SHIFT KEYING (FSK)

I. Tujuan

1. Mempelajari dan memahami modulasi Frequency Shift Keying (FSK).

2. Memahami cara kerja rangkaian modulator dan demodulator FSK.

3. Mengetahui pemilihan dan penggunaan sinyal modulasi untuk menghasilkan sinyal

pembawa (subcarrier) space dan mark pada Frequency Shift Keying.

4. Mempelajari dan memahami elemen rangkaian yang membentuk modulator dan

demodulator Frequency Shift Keying (FSK).


1. Modul praktikum modulator dan demodulator Frequency Shift Keying (FSK).

2. Osciloskop


4. Kabel jumper


1. Jelaskan cara kerja modulator FSK, dan gambarkan blok diagram serta rangkaian

modulator FSK yang saudara kenal.

2. Jelaskan cara kerja demodulator FSK, dan gambarkan blok diagram serta rangkaian

modulator FSK yang saudara kenal.

3. Turunkan dan tuliskan persamaan-persamaan FSK yang diketahui.

Jawaban :

1. Pada komunikasi digital sinyal informasi yang akan ditransmisikan berupa data-data

biner yang mengubah frekuensi carriernya, jadi output modulator FSK merupakan

fungsi step didalam daerah frekuensi. Masukan data biner berubah dari 0 ke 1 atau

sebaliknya, akibatnya frekuensi putput modulator FSK bergeser diantara dua keadaan

frekuensi, yaitu frekuensi mark pada saat kondisi input logic 1 (high) dan frekuensi

space pada saat kondisi logic input berlogic 0 (low). Dalam FSK perubahan rate input

dan output modulator adalah sama, oleh karena itu bit rate dan band rate adalah sama.

2. Cara kerja demodulator FSK adalah : input PLL bergeseer diantara frekuensi mark

dan space. Tegangan dc error pada output phase comparator mengikuti pergeseran

frekuensi, sebab hanya ada dua tegangan output error, tegangan error pertama

menggambarkan logic 1 dan satu lagi menggambarkan logic 0. Kedua level output ini

memberikan petunjuk pada kondisi sinyal input FSK. Pada umumnya frekuensi

natural PLL dibuat sama dengan frekuensi center pada modulator FSK, akibatnya

perubahan tegangan error mengikuti perubahan frekuensi input analog dan simetri

sekitar 0 volt.

3. Indeks modulasi ℑ=∆ ffa

dimana IM = Indeks modulasi

∆ f = Deviansi frekuensi

fa = Frekuensi Modulaotr

- Lebar band (Band Width) BW = 2·fa ( IM+1 ) Hz

- Indeks Modulasi IM =

fm−fs2fb2

=fm−fs

fb

dimana : fm−fs

fb = puncak deviasi frekuensi

fb2

= frekuensi dasar dari sinyal input biner

- Band Width FSK yang dibutuhkan adalah :

∆ f =f 2−f 0=f 0−f 1

2 ∙∆ f =f 2−f 1

BW FSK minimum=2 ∙∆ f +( 1T )Hz

IV. Tugas Akhir

1. Dari hasil pengamatan dan pengukuran percobaan FSK, berapa besarnya FA, Fm dan

Fb dan hitung juga Indeks Modulasi (IM), deviasi frekuensi dan BW.

2. Berapa besarnya frekuensi maksimum yang masih dapat dideteksi oleh rangkaian

FSK pada percobaan V.3 ? Berapa besarnya kecepatan maksimum (bit rate) yang

dapat dideteksi?

3. Mengapa diatas frekuensi maksimum bias tidak dideteksi oleh rangkaian

demodulator? Jelaskan !

4. Suatu modulator FSK dengan frekuensi space 60 MHz, frekuensi mark 80 MHz. Jika

bit rate data input 20 Mbps dan frekuensi fundamental 70 MHz. tentukan band rate,

minimum bandwidth dan gambarkan spectrum keluaran FSK (gunakan tabel Bessel).

5. Bagaimana kesimpulan anda mengenai percobaan diatas?

Jawaban :

1. ………

2. ;………

3. ……….

4. .............

5. ……….


BINARY PHASE SHIFT KEYING

I. Tujuan

1. Memahami dan mempelajari modulasi phase shift keying.

2. Mempelajari carakerja rangkaian modulator dan demodulator BPSK dengan Balance

ring modulator.

3. Memahami dan mengetahui digaram blok rangakain yang membentuk modulator dan

demodulator Binary Phase Shift Keying (BPSK).


1. Modul praktikum modulator dan demodulator BPSK

2. Osciloskop


4. Kabel jumper


1. Dalam modulator BPSK dianjurkan sebaiknya level tegangan sinyal data (digital)

lebih besar dari level tegangan sinyal pembawa (carrier) analog, mengapa ?

2. Apakah yang dimaksud frekuensi fundamental dari suatu sinyal informasi digital yang

akan dimodulasikan ?

3. Apakah sinyal output modulator BPSK seperti bentuk dibawah ini, maka gambarkan

bentuk sinyal informasi aslinya.

4. Gambarkan diagram blok dan rangkaian BPSK yang saudara kenal (selain rangkaian

pada job sheet ini) dan terangkan dengan singkat.

IV. Tugas Akhir

1. Turunkan secara metematis output dari BM2 yang berfungsi sebagai demodulator.

2. Apa fungsi LPF pada rangkaian demodulator BPSK ?

3. Apa kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan point h ?

4. Apa fungsi komparator pada rangkaian demodulator BPSK ?

Jawaban :

1. BM=f 1 ×f 2

BM merupakan product atau perkalian dari dua sinyal input.

2. …………….

3. Besar sinyal output bertambah besar.

4. Pembanding sinyal input dengan sinyal output.

Documents

Laporan Praktikum Telekomunikasi.docx