Percobaan I

PRAKTIKUM DASAR SISTEM KOMUNIKASI PERCOBAAN IMODULASI AMPLITUDO

Oleh:KELOMPOK 4

I Made Artawan(1319451017)

Nama Asisten :Muhammad ImanNur Hakim(1004405010)Ni Made Erma PratiwiAstiti(1004405067)

LABORATORIUM DASAR SISTEM KOMUNIKASIJURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA2014

BAB IPERCOBAAN 1MODULASI AMPLITUDO

1.1. Tujuan1. Memahami proses modulasi amplitudo.2. Mengetahui bentuk sinyal termodulasi amplitudo.3. Memahami perubahan sinyal termodulasi amplitudo terhadap perubahan sinyal input.

1.2. Peralatan1. Modul AM 29612. Power Supply3. Oscilloscope4. Kabel penghubung

BAB IIDASAR TEORI

Ketika arus listrik mengalir dalarn suatu penghantar, akan terbentuk dua buah medan yaitu medan listrik dan medan magnet. Kedua medan disebut medan elektromagnetik yang saling tegak lurus dan merambat pada arah yang sama dengan kecepatan cahaya.Jika suatu kawat penghantar diletakkan dalam medan elektromagnetik, medan akan menimbulkan suatu arus yang mengalir dalam penghantar, yang berubah-ubah seperti halnya arus yang menimbulkan medan tersebut. Dengan carn ini, perubahan arus listrik pada suatu tempat akan menyebabkan perubahan yang sama pada tempat lain dalam waktu yang harnpir bersamaan.Suatu sinyal sederhana berbentuk sinus bisa didefinisikan dengan 3 buah parameter, yaitu amplitudo, frekuensi, dan phase. Dalam komunikasi nirkabel, daya, frekuensi, dan phase sinyal diubah-ubah sesuai dengan sinyal informasi yang hendak dikirim. Frekuensi dari satu gelombang sinyal didefinisikan sebagai jumlah siklus gelombang perdetik, dan dinotasikan dengan huruf f. Frekuensi berkaitan dengan suatu parameter yang disebut periode, yang dinotasikan dengan huruf T. (2.1)Sebagai contoh, jika frekuensi sinyal adalah 1000 Hz (1000 siklus perdetik), periodenya adalah 1/1000 = 0,001 detik = 1 milidetik.Suatu sinyal fisik (suara, listrik, dan elektromagnetik) mempunyai suatu parameter lain yang disebut cepat rambat sinyal dalam ruang bebas. Kecepatan suatu sinyal berkaitan dengan suatu parameter yaitu frekuensi.Untuk ilustrasi, bayangan sebuah antenna yang akan mentransmisikan gelombang sinyal. Gelombang mempunyai nilai maksimum (puncak) dan minimum (lembah) yang terus berulang. Ketika gelombang telah mencapai nilai maksimum, dia akan menurun sampai diperoleh nilai minimum dan demikian juga sebaliknya. Naik-turunnya gelombang, terbentuk ketika sinyal menjauh dari antena. Jadi, ketika suatu puncak baru terbentuk dekat antena, ada puncak sebelumnya yang berjarak tertentu dari puncak baru tersebut, dan juga puncak- puncak lainnya pada jarak yang lebih jauh. Jarak antar puncak tetap dipertahankan, dan mereka makin jauh dari antena ketika puncak dan lembah baru terbentuk. Jarak antar puncak ini (atau antar lembah) disebut panjang gelombang dan dinotasikan dengan simbol .Panjang gelombang tergantung dari frekuensi dan cepat rambat gelombang. Jika cepat rambat gelombang adalah c dan frekuensi f, maka hubungan dengan panjang gelombang adalah: (2.2)Sebagai contoh, telinga manusia bisa mendengar suara dalam rentang frekuensi 20 Hz sampai dengan 20 kHz. Kecepatan suara adalah 330 m/detik, sehingga panjang gelombang adalah :

Kecepatan gelombang elektromagnetik dalam ruang bebas adalah 300.000 km/detik, sehingga panjang gelombang sinyal 1 kHz adalah :

Dengan kata lain, jarak antar puncak adalah 300 kmUntuk bisa menerima gelombang elektromagnetik, diperlukan suatu antenna dengan dimensi 1/2 atau 1/4 panjang gelombang. Suatu gelombang dengan panjang 300 km akan memerlukan antenna yang berukuran ratusan km. Jelas sekali kondisi seperti ini sangat tidak praktis

2.1. Definisi ModulasiModulasi merupakan suatu proses dari perubahan (varying) atau pencampuran dua buah sinyal menjadi satu sinyal yaitu sinyal informasi yang berfrekuensi rendah dengan sinyal pengirim informasi yang memiliki frekuensi yang tinggi.Dengan memanfaatkan katakteristik dari masing- masing sinyal, maka modulasi dapat dimanfaatkan untuk mentransmisikan sinyal informasi ke daerah yang luas dan jauh. Sebagai contoh Sinyal informasi (suara, gambar, data) dapat dikirimkan ke tempat lain dengan menumpangkan sinyal tersebut pada sinyal pembawa (carrier), penumpangan sinyal menggunakan alat yang disebut modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh informasi informasi awal (kebalikan dari dari proses modulasi) disebut demodulator.Tujuan dari proses modulasi adalah dimaksudkan agar sinyal informasi tidak rusak akibat terkena noise dan data yang diterima dapat sempurna dan benar.

2.2. Modulasi AmplitudoJika informasi yang akan dikirim adalah suara manusia, ataupun musik yang mempunyai komponen frekuensi maximum 20 kHz, perlu dilakukan suatu proses sehingga transmisi yang praktis bisa dilakukan. Proses yang dimaksud adalah yang disebut modulasi yang bertujuan untuk: menggeser frekuensi suara tadi ke suatu frekuensi lain yang lebih tinggi. Frekuensi tinggi ini disebut dengan frekuensi carrier atau pembawa.Seperti dijelaskan sebelumnya terdapat 3 parameter yang menentukan informasi yang dibawa oleh gelombang, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase. Jika amplitudo dari suatu gelombang frekuensi tinggi divariasikan sesuai dengan amplitudo gelombang sinyal informasi frekuensi rendah, maka akan diperoleh suatu gelombang frekuensi tinggi yang mengandung informasi pada amplitudonya. Metode seperti ini disebut dengan modulasi amlitudo.Gambar 2.1 menunjukkan proses modulasi amplitudo. Gambar (a) adalah sinyal informasi atau sinyal pesan frekuensi rendah; (b) adalah sinyal carrier; dan (c) adalah sinyal termodulasi. Terlihat dari gambar bahwa proses modulasi menyebabkan seolah-olah sinyal informasi menumpang pada carrier. Dengan proses ini, sinyal informasi frekuensi rendah bisa ditransmisikan pada frekuensi yang jauh lebih tinggi seperti yang diperlukan.

Gambar 2.1 Proses modulasi AM

Sinyal termodulasi amplitudo bisa ditulis dalam bentuk : (2.3)dimana m menyatakan indeks modulasi, adalah frekuensi sinyal informasi (frekuensi rendah) dan adalah frekuensi sinyal carrier (frekuensi tinggi). Bentuk sinyal AM untuk beberapa nilai m dapat dilihat pada gambar dibawah.

Gambar 2.2 Bentuk Gelombang untuk beberapa nilai m

Amplitudo maksimum dari sinyal termodulasi AM adalah A [1 + m]; dan amplitudo minimum A [1 - m].Indeks modulasi m bisa dinyatakan dalam persen (%) dan bisa dicari dengan membandingkan antara amplitudo maksimum dengan minimum.

Gambar 2.3 Menghitung nilai indeks modulasi

(2.4)

BAB IIICARA KERJA

3.1. Langkah Percobaan1. Hubungkan modul AM 2961 dengan power supply.2. Hubungkan probe oscilloscope dengan output modulator.3. Hubungkan probe oscilloscope dengan sinyal carrier. Akan terlihat sinyal carrier dengan frekuensi sekitar 500 kHz pada output modulator. Simpan gambar yang dihasilkan.4. Ubah switch SW4 ke posisi on, sinyal informasi 1000 Hz menjadi input modulator AM. Pastikan anda mendapatkan skema berikut :

Variable gain amposcilloscopeSwitch 1000 HzGambar 3.1 Letak switch 1000 Hz, oscilloscope, variabel gain amp pada rangkaian Modulasi Amplitudo

5. Ubah potensiometer (variable gain amp) dan perhatikan perubahan bentuk sinyal. Untuk melihat perubahannya simpan dua gambar pada posisi minimum dan maksimum.6. Lepaskan probe oscilloscope dari output modulator, dan hubungkan probe oscilloscope ke output sinyal generator.7. Set frekuensi sinyal generator sebesar 2000 Hz dengan mengubah posisi switch ke on (SW5) dan switch off di SW4. Simpan untuk gelombang, karena ini merupakan sinyal informasi

oscilloscopeSwitch 2000 HzGambar 3.2 Letak switch 2000 Hz dan oscilloscope pada rangkaian Modulasi Amplitudo

8. Atur amplitude generator sehingga diperoleh indek modulasi 50%. Terlebih dahulu hitung nilai perbandingan A dan B untuk m = 50% berdasarkan rumus indek modulasi di teori penunjang. Lalu atur amplitude untuk mendapatkan perbandingan yang didapat.9. Simpan bentuk gelombang yang terjadi.10. Set frekuensi sinyal informasi pada frekuensi 1000 Hz dan 2000 Hz dengan mengubah kedua switch pada posisi on.11. Simpan sinyal yang dihasilkan.

BAB IVDATA HASIL PERCOBAAN

4.1. Sinyal CarrierGambar sinyal frekuensi sekitar 500 kHz pada sinyal carrier output modulator :

Gambar 4.1 Sinyal carrierParameter sinyal :Frekuensi = 531 kHzPk-Pk = 8.24 VAmplitudo = = = = = =

=

= = 4.2. Sinyal Informasi 1000 HzGambar sinyal frekuensi sekitar 1.104 kHz pada sinyal informasi input modulator :

Gambar 4.2 Sinyal Informasi

Parameter sinyal :Frekuensi = 1.104 kHzPk-Pk = 608 mV = 0.608 VAmplitudo = = = = = =

= = = =

4.3. Sinyal Output Vvar MinimumGambar bentuk sinyal frekuensi pada potensiometer posisi minimum:

Gambar 4.3 Sinyal Output Vvar Minimum


= = = =

4.4. Sinyal Output Vvar MaksimumGambar bentuk sinyal frekuensi pada potensiometer posisi maksimum:

Gambar 4.4 Sinyal Output Vvar Maksimum

Parameter sinyal :Frekuensi= 528.5 kHzPk-Pk = 4.04 VAmplitudo = = =

= = =

= = = =

4.5. Sinyal Informasi 2000 HzGambar sinyal frekuensi sekitar 2075 Hz

Gambar 4.5 Sinyal Informasi 2000 Hz

Parameter sinyal :Frekuensi= 2.07502 kHzPk-Pk = 1.32 VAmplitudo= = = = = =

= = = =

4.6. Sinyal Termodulasi AM 50%Gambar bentuk gelombang setelah amplitudo generator diatur sehingga memperoleh indeks modulasi sebesar 50 % :

Gambar 4.6 Sinyal Termodulasi AM 50%


= = =

BAB VANALISIS HASIL PERCOBAAN

5.1. Sinyal CarrierGambar sinyal frekuensi sekitar 529,9 kHz pada sinyal carrier output modulator :

Gambar 5.1 Sinyal carrier

Parameter sinyal :Frekuensi = 529.9 kHzPk-Pk = 8.24 VAmplitudo = = = = = =

Sinyal carrier yang dihasilkan adalah suatu sinyal pembawa informasi. Dimana sinyal informasi itu ditumpangkan pada sinyal pembawa (carrier signal), dengan rumus: (5.1) = = tccc=

5.2. Sinyal Informasi 1000 HzGambar sinyal frekuensi sekitar 1.104 kHz pada sinyal informasi input modulator :

Gambar 5.2 Sinyal InformasiParameter sinyal :Frekuensi = 1.104 kHzPk-Pk = 608 mV = 0.608 VAmplitudo = = = = = =

= = = = 5.3. Sinyal Output Vvar MinimumGambar bentuk sinyal frekuensi pada potensiometer posisi minimum:

Gambar 5.3 Sinyal Output Vvar Minimum


= = = =

5.4. Sinyal Output Vvar MaksimumGambar bentuk sinyal frekuensi pada potensiometer posisi maksimum:

Gambar 5.4 Sinyal Output Vvar Maksimum


= = =

= = = =

Dengan memperhatikan Gambar 5.3 dan Gambar 5.4, kita dapat menganalisa bahwa perubahan Vvar dengan mengubah potensiometer ke arah maksimal dan minimal dapat mempengaruhi perubahan parameter sinyal tersebut. Tepatnya hubungan antara perubahan Vvar dengan amplitudo dari sinyal tersebut adalah berbanding lurus, semakin besar Vvar-nya (potensimeter ke arah maksimum), maka semakin besar amplitudo yang dihasilkan, demikian pula semakin diperkecil Vvar-nya (potensiometer ke arah minimum), maka semakin kecil amplitudo tersebut. Sedangkan frekuensi yang dihasilkan berbanding terbalik dengan Vvar-nya, semakin besar Vvar-nya, maka semakin kecil frekuensi yang dihasilkan, sebaliknya semakin diperkecil Vvar-nya maka semakin besar frekuensinya.

5.5. Analisis Sinyal Informasi 2000 HzGambar sinyal frekuensi sekitar 2075 Hz

Gambar 5.5 Sinyal Informasi 2000 Hz

Parameter sinyal :Frekuensi= 2.07502 kHzPk-Pk = 1.32 VAmplitudo= = = = = = = = = =

5.6. Sinyal Termodulasi AM 50%Gambar bentuk gelombang setelah amplitudo generator diatur sehingga memperoleh indeks modulasi sebesar 50 % :

Gambar 5.6 Sinyal Termodulasi AM 50%

Parameter sinyal :Frekuensi= 538.2 kHzPk-Pk = 5.04 VAmplitudo = = = = = =

Indeks Modulasi (m) dapat dihitung dengan membandingkan antara amplitudo maksimum dengan minimum dan dinyatakan dalam persen (%)= = = Untuk memperoleh , maka : = = = = = = Amplitudo maksimum dari sinyal termodulasi AM adalah A [1 + m ]; dan amplitudo minimum A [1 - m ]. Indeks modulasi (m) dinyatakan dalam persen (%) dan bisa dicari dengan membandingkan antara amplitudo maksimum dan minimum dimana selisih antara amplitudo maksimum dan amplitudo minimum per jumlah amplitudo maksimum dan amplitudo minimum. Sehingga indeks modulasi mempengaruhi jarak antara amplitudo maksimum dan minimun, dimana jika indeks modulasinya sebesar 100% maka akan membuat amplitudo Amin-nya sebesar 0 V. Sedangkan semakin kecil persentase indeks modulasinya, menyebaabkan Amin hampir sama dengan Amax.Bentuk sinyal AM untuk beberapa nilai m dapat dilihat pada gambar di bawah.

Gambar 5.7 Bentuk sinyal AM untuk beberapa nilai m

dimana over-modulation adalah kondisi yang berlaku di telekomunikasi ketika tingkat sesaat modulasi sinyalmelebihi nilai yang diperlukan untuk memproduksi 100% modulasipembawa. Sedangkan under-modulation adalah kebalikan dari over-modulation, dimana under-modulation adalah tingkat sesaat modulasi sinyal kurang dari nilai yang diperlukan untuk memproduksi 100% modulasi pembawa.0 m 1 (2.5)Dari persamaan diatas dapat kita simpulkan bahwa efesiensi sinyal terbaik ada pada indeks modulasi yang berada diantara 0 dan 1.

Pertanyaan dan Tugas :1. Gambar bentuk gelombang sinyal informasi, carrier dan sinyal termodulasi untuk masing-masing indeks modulasi. Di bawah tiap gambar, tulis parameter sinyal pemodulasi, carrier dan sinyal termodulasi.2. Jelaskan hubungan antara parameter gelombang carrier dan gelombang sinyal termodulasi.3. Buat gambar sinyal termodulasi untuk indeks modulasi 10%, 30%, 80% dan 100%.

Jawaban1. A. Sinyal Carrier

Gambar 5.8 Sinyal carrier dari output modulator

Parameter sinyal :Frekuensi = 529.9 kHzPk-Pk = 8.24 VAmplitudo = = = = = = B. Sinyal Informasi

Gambar 5.9 Frekuensi sinyal


C. Sinyal Termodulasi

Gambar 5.10 Sinyal modulasi AM


= = =

2. Hubungan antara gelombang carrier dan gelombang termodulasi yaitu : Gelombang carrier merupakan gelombang pembawa sinyal informasi sedangkan gelombang sinyal termodulasi merupakan gabungan antara gelombang informasi dan gelombang carrier. Tanpa adanya gelombang carrier, maka sinyal termodulasi tidak akan terbentuk, karena sinyal termodulasi terjadi karena adanya sinyal carrier dan juga sinyal informasi.

3. Gambar sinyal termodulasi untuk indeks modulasi 10%, 30%, 80% dan 100% : Untuk indeks modulasi = 10% = = = = = 9 = =

Gambar 5.11 gambar sinyal termodulasi untuk indeks modulasi 10%

Untuk indeks modulasi = 30% = = = = = 7 = =


Untuk indeks modulasi = 80% = = = = 18 = 2 = =


Untuk memperoleh m=100% = = = = 0 = =


BAB VIKESIMPULAN

6.1. KesimpulanBerdasarkan data yang diperoleh, dapat ditarik kesimpulan bahwa :1. Modulasi merupakan proses perubahan suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi, sedangkan modulasi amplitudo adalah proses menumpangkan sinyal informasai ke dalam sinyal carrier dimana bentuk dari gelombang AM sesuai dengan amplitudo sinyal informasi. 2. Modulasi Amplitudo adalah jenis modulasi dengan mengubah amplitude sinyal carrier sedangkan frekuensi dan fasenya tetap. Ada 3 parameter yang menentukan informasi yang dibawa oleh gelombang, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase. Informasi yang dikirim bisa berupa data analog maupun digital sehingga terdapat dua jenis modulasi, yaitu : modulasi analog dan modulasi digital. 3. Besar kecilnya Vvar mempengaruhi bentuk sinyal. jika Vvar diubah ke maksimum, amplitudonya juga membesar dan begitu sebaliknya. Bentuk gelombang yang dihasilkan pada sinyal AM dipengaruhi oleh indeks modulasi. Indeks modulasi mempengaruhi jarak antara amplitudo maksimum dan minimum. Jika indeks modulasi maksimum mengakibatkan amplitudonya minimum, sedangkan jika indeks modulasinya minimum mengakibatkan amplitudonya maksimum. 4. Indeks modulasi mempengaruhi bentuk gelombang yang dihasilkan pada sinyal AM, dimana jika indeks modulasinya sebesar 100% maka akan membuat amplitudo Amin nya sebesar 0 V. Sedangkan semakin kecil persentase indeks modulasinya menyebabkan Amin hampir sama dengan Amax.5. Informasi yang dikirim bisa berupa data analog maupun digital, sehingga terdapat dua jenis modulasi, yaitu : modulasi analog dan modulasi digital.

Documents

Percobaan I