Am Modulator

PRAKTIKUM 1 AM - MODULATOR I. TUJUAN 1. 2.

Dapat memahami proses pada gelombang AM- Modulator. Serta dapat memahami yang dimaksud DSB-AM, index modulasi.

II. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1.Module com3lab beserta peralatan didalamnya a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer 2. PC 1 unit III. DASAR TEORI Modulasi Amplitudo Modulasi dengan teknik AM yaitu amplitudo gelombang carrier akan diubah seiring dengan perubahan sinyal informasi (suara) yang di masukkan.

Gambar 1-1. Gelombang AM 63

64

Lampiran

karier termodulasi amplitudo digambarkan dengan :

e(t ) = A(t ) cos{2πft + φ (t )}

(1)

Di mana amplitudo karier A(t) adalah sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi.Modulasi amplitudo juga berarti translasi (pemindahan) spektrum frekuensi sinyal informasi secara langsung ke daerah frekuensi karrier.Dalam sistem modulasi amplitudo ini, akan di bangkitkan dua sinyal yang merupakan penjumlahan dan pengurangan dari sinyal pemodulasi dan frekuensi pembawa. DSB-SC Dibuat dengan mengatur agar amplitudo sinyal carrier berubah secara proporsional sesuai perubahan amplitudo pada sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Persamaan Matematis DSB-SC

X DSB − SC (t ) = m(t ) cos ωc t

(2)

Persamaan Matematis

X DSB − SC (ω ) =

1 1 M (ω − ωc ) + M (ω + ωc ) 2 2

Gambar Spektrum Sinyal DSB-SC X DSB − SC (ω )

USB

LSB

LSB − ωc

0

USB

ωc

Gambar 1-2. Spektrum Sinyal DSB-SC

(3)

65

Lampiran

Dibuat dengan mengalikan sinyal informasi m(t) dengan sinyal carrier yang dihasilkan oscillator X DSB − SC (t ) = m(t ) cos ωct

m(t)

cos ωct

Gambar 1-3. Pengalian sinyal info dengan carrier Spektrum Sinyal AM Persamaan Matematis X AM (ω ) = 1 M (ω − ω c ) + 1 M (ω + ω c ) + πA[δ (ω − ω c ) + δ (ω + ω c ) ] 2 2

(4)

Gambar Spektrum Sinyal

XAM (ω)

πAδ(ω +ωc ) USB

πAδ(ω −ωc ) LSB

LSB −ωc

0

USB

ωc

Gambar 1-4. Spectrum DSB-FC Index Modulasi Definisi

m=

Peak _ DSB − SC _ amplitude Peak _ Carrier _ Amplitude

(5)

Jika dinyatakan dalam index modulasi, maka persamaan sinyal AM adalah :

66

Lampiran

X AM (t ) = A cos ωc t + mA cos ωmt cos ωc t X AM (t ) = A(1 + m cos ωmt ) cos ωc t

(6)

Presentase Modulasi

% mod =

(1 + m )A − (1 − m )A *100% (1 + m )A + (1 − m )A

(7)

IV. GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 1-5. Rangkaian AM-Modulator V. PROSEDUR PERCOBAAN DSB-AM 1. 2. 3. 4.

Matikan PC Pasang board TX 433 (rangkaian TX 433) pada trainer. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial port yang tersedia Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor.

67

Lampiran 5. 6. 7.

Nyalakan PC. Jalankan program COM3LAB (pilih TX 433). Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn ,klik tanda panah untuk untuk masuk ke halaman berikutnya .

Gambar 1-6. Masukkan nama 8.

Pilih tanda panah seperti gambar 1-3 selanjutnya

untuk ke menu

Gambar 1-7. Pilihan menu panel

Gambar 1-8. Pilihan menu praktikum (Klik kolom hitam) 9. Hubungkan ragkaian percobaan seperti gambar 1-1. 10. Hidupkan function generator

Gambar 1-9. Panel kontrol (Function generator)

68

Lampiran 11. Hidupkan oscilloscope dengan menekan tombol function generator DC, 1 V.

dan seting

Gambar 1-10. Function generator 12. Lihat gambar yang ditunjukkan oscilloscope serta analisa.

Gambar 1-11. Grafik perbandingan y1 dan y2 Catat hasil yang ditunjukkan gambar pada tabel dengan rumus. kM=Uy1/Uy2

Tabel 1-1. Hasil Perbandingan y1 dan y2

69

Lampiran Analisa : Dari rumus

k M = Uy1 / Uy 2 = 0.2 / 3.6 = 0 .5

(8)

Di mana dalam grafik di perlihatkan bahwa y2 menunjukkan sinyal carrier dan y1 menunjukkan bahwa output setelah ada sinyal info, dengan demikian melihat hasil percobaan di atas dapat di simpulkan bahwa karakteristik sinyal carrier di pengaruhi oleh karakteristik sinyal info. 13. Lanjutkan dengan menekan 14. Kemudian seting function generator :sine, 200 Hz, 10Vpp,dan . Dan oscilloscope X/div =0.5 ms, kemudian running gambarkan gelombang dari hasil percobaan dari Y1 dan Y2 serta analisa .

Gambar 1-12. Set function generator

Gambar 1-13. Grafik Y1

70

Lampiran

Gambar 1-14.Grafik Y2 Analisa: Gelombang info

: es = cos ωs t

Gelombang pembawa

: ec (t ) = E c cos ω c t

(9) (10)

Sehingga Setelah mengalami proses modulasi amplitudo :

A(t ) = Ec + es (t ) = Ec + Es cos ω s t

(11)

Dan hasil gelombang setelah mengalami proses modulasi ditunjukkan pada gambar 4-4. Dengan input yang diberikan sebagai sinyal info adalah sinyal sinus maka gelombang yang terlihat seperti gambar di atas dimana bentuk gelombang juga mengikuti sinyal info yaitu sinus dan adapun frekuensi input-nya 200Hz hal ini berpengaruh pada kerapatan gelombang. 15. Lanjutkan dengan mengubah nilai frekuensi 4 kHz pada ) dengan nilai function generator, dan seting modul FFT ( fmax 20 kHz.

71

Lampiran

Gambar 1-15. Set function generator

Gambar 1-16. Grafik 4 kHz, Sinus

Gambar 1-17. Spectrum 4kHz sinus Analisa: Pada percobaan ini untuk persamaan masih sama dengan percobaan di atas di karenakan masih lingkup gelombang DSB-AM dan yang membedakan hanya pada nilai frekuensi dan bentuk sinyal adapun spectrum yang di hasilkan pada gambar 4-8 mempunyai persamaan sebagai berikut :

72

Lampiran

eAM = A(t ). cos ωct = Ec (1 + m cos ωst ) cos ωct = Ec cos ωct + mEct cos ωst cos ωct mEct mEc = Ec cos ωct + (ωc + ωs )t + (ωc − ωs )t 2 2

(12)

Saat diberi inputan sebagai sinyal info sebesar 4 kHz , dan pada grafik terlihat gelombangnya semakin rapat, dan hal ini dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin besar frekuensi maka gelombang semakin rapat. Dan pada spectrum dapat dilihat sinyal yang ditimbulkan setelah ada inputan sebesar 4 kHz sebagai sinyal infonya yang mana LSB terletak pada 6 kHz dimana fc - fs (10 kHz - 4 kHz), dan adapun USB terletak pada 14 kHz dimana fc + fs (10 kHz + 4 kHz). 16. Gambar dan amati gelombang yang terjadi pada oscilloscope dan modul FFT yang menggunakan gelombang kotak, dan segi tiga.

Gambar 1-21.Grafik kotak 1kHz

73

Lampiran

Gambar 1-22. Spectrum kotak 1kHz Analisa: Sedang pada gelombang kotak yang terjadi adalah modulasi AM mengikuti bentuk gelombang kotak itu sendiri dan pada spectrum disitu banyak harmonisanya yang kelihatan karena sinyal kotak terdiri dari banyak sinyal frekuensi yang berbeda-beda. Dan adapun pada spectrum, sinyal mengikuti besar frekuensi yang jadi inputan yaitu LSB terletek pada 9 kHz dan USB terletak pada 11 kHz.

Gambar 1-23. Grafik segi tiga 1kHz

74

Lampiran

Gambar 1-24.Spectrum segi tiga Analisa: Sedang pada gelombang kotak yang terjadi adalah modulasi AM mengikuti bentuk gelombang segi tiga dan pada spectrum menunjukkan harmonisa lebih sedikit dibanding gelombang kotak karena komponen sinyal juga terdiri dari banyak frekuensi namun tidak sebanyak sinyal kotak.

Gambar 1-25.Rangkaian untuk melihat sinyal Carrier 17. Rangkai seperti rangkaian di atas 18. Gambar serta analisa gelombang yang terjadi

75

Lampiran

Gambar 1-26.Grafik Carrier setelah ada penambahan

Gambar 1-27.FFT Carrier setelah ada penambahan Analisa : Dari gambar yang telah diperoleh dalam percobaan di atas apat di analisa bahwa adanya tambahan sinyal carrier akan mengakibatkan hilangnya sinyal LSB dan yang terdeteksi oleh spectrum hanya sinyal USB nya yang paling tinggi.

DSB-SC

76

Lampiran

Gambar 1-28. Rangkaian DSB-SC

PROSEDUR PERCOBAAN 17. Rangkai seperti gambar di atas (gambar 1.6). 18. Set function generator pada gelombang sine, frequency 1kHz, 10Vpp,DC= 0V, pada Oscilloscope X/div=0.5V.

Gambar 1-29. Set function generator

, gambar dan analisa gelombang yang 19. Kemudian running terjadi pada Y1 dan Y2.

77

Lampiran

Gambar 1-30. Output Y1

Gambar 1-31. Output Y2 Analisa: Dari percobaan ini y1 menunjukkan sinyal DSB-SC yang ditunjukkan adanya penekanan carrier, hal ini terjadi karena adanya penambahan sinyal carrier yang fasenya terbalik, Sinyal carrier : ec (t ) = Ec cos ωct (13) Sinyal pemodulasi

: es (t ) = Es cos ωs t

Output modulator DSB-SC :

(14)

78

Lampiran

eDSB − SC (t ) = ec (t ).es (t ) = Ec cos ωct.Es cos ωst EE = c s {cos(ωc + ωs )t + cos(ωc − ωs )t} 2

(15)

dan y2 menunjukkan sinyal DSB-AM adapun persamaan matematisnya bisa dilihat seperti pada persamaan (1.4). 20. Set frekuensi pada function generator antara 500 Hz sampai 2000 Hz (secara random), dan amplitudo antara 0 Vpp sampai amati gelombang yang terjadi pada 10 Vpp, lalu running Y1, Y2, dan FFT ( ).

Gambar 1-32. Setting function generator

Gambar 1-33. Grafik f=800Hz, 8 Vpp 21. Kemudian set pada modul FFT pada channel Y1, fmax 20 kHz , dan function generator pada frekuensi kemudian running antara 1 kHz sampai 5 kHz.

79

Lampiran

Gambar 1-34. Setting function generator

Gambar 1-35. Grafik f=1.6 kHz, 8V Analisa : Melihat dari kedua hasil yang telah di peroleh antara frekuensi 800 Hz dan 1600 Hz, terjadi adanya perubahan kerapatan gelombang hal ini dipengaruhi adanya tinggi rendahnya frekuensi, saat frekuensi rendah gelombang merenggang dan saat frekuensi tinggi gelombang semakin rapat. 22. Set function generator pada sinyal sinus, kotak, segi tiga,kemudian gambar dan amati gelombang tersebut sekaligus yang terdapat pada FFT.

80

Lampiran

Gambar 1-36. Set function generator

Gambar 1-37. Grafik f=4 kHz, 10 Vpp

Gambar 1-38. Grafik f=4kHz, 10 Vpp Analisa : Pada percobaan ini yang terjadi gelombang frekuensi semakin rapat dan level amplitudo juga semakin tinggi hal ini disebabkan adanya penambahan nilai frekuensi dan amplitudo, sebenarnya pada kedua percobaan di atas tersebut sama hanya saja yang membedakan adalah level frekuensinya .

81

Lampiran

Gambar 1-39. Set function Sinyal kotak 4k

Gambar 1-40. Grafik 4 kHz, squere wave, 10 Vpp

Gambar 1-41. Spectrum 4 kHz, squere wave, 10 Vpp

82

Lampiran

Analisa : Pada hasil yang diperoleh dapat dilihat bahwa sinyal menunjukkan sesuai dengan inputan yaitu sinyal kotak dan kerapatan gelombang sama seperti di atas hal ini disebabkan nilai frekuensi yang tinggi dan pada spectrum terlihat adanya harmonisa yang banyak dikarenakan sinyal kotak terdiri dari banyak sinyal sinus.

Gambar 1-42. Function Set 4khz, 10Vpp, 0 V (gel.segi tiga)

Gambar 1-43.Grafik Set Function 4kHz, 10 Vpp,0V (gel.segi tiga)

Gambar 1-44. Spectrum Set Function 4kHz, 10 Vpp,0V (gel.segi tiga)

83

Lampiran Analisa :

Pada gelombang segitiga ini juga tidak terjadi perbedaaan jauh seperti percobaan-percobaan di atas yang membedakan hanya pada harmonisa tidak sebanyak pada gelombang kotak yang terlihat pada spectrum, hal ini disebabkan adanya bahwa gelombang segi tiga terdiri dari beberapa sinyal sinus yang tidak sebanyak gelombang kotak.

Rangkaian DSB-SC 23. Rangkai seperti gambar di atas. 24. Buka function generator dengan set : sine, 1kHz, 10 Vpp, 2 V.

Gambar 1-45. function generator 25. Buka oscilloscope gambar dan amati perbandingan perubahan gelombang y1 dan y2

84

Lampiran

Gambar 1-46. Setting Oscilloscope

Gambar 1-47.Output y1

Gambar 1-48. Setting Oscilloscope

Gambar 1-49. Output y2

85

Lampiran Analisa :

Output DSB-SC tanpa carrier dapat ditulis persamaanya sebagai berikut :

eDSB − SC (t ) =

Es E cos(ωc + ωs )t − s cos(ωc − ωs )t 2 2

(16)

Dari hasil yang didapat dari percobaan di atas y1 menunjukkan sinyal carrier mengalami pemotongan sinyal (sinyal terpotong) setelah mendapat input sinyal DC sebesar 2 V dari function generator, dan adapun output pada y2 menunjukkan sinyal DSB-SC yang tidak mengalami perubahan. Index Modulasi

Gambar 1-50. Rangkaian Pengukuran Indek Modulasi PROSEDUR PERCOBAAN 23. Rangkai seperti gambar di atas (gambar 1.7). 24. Set function generator sine, 1 kHz, 2 Vpp, kemudian oscilloscope curve pada posisi XY.

86

Lampiran

Gambar 1-51. Set function generator

Gambar 1-52. Curve XY 25. Setelah itu buka oscilloscope set pada X/div=200 Y2, gambar dan analisa gelombang tersebut.

Gambar 1-53. Curve y2

μ s,Curve=

87

Lampiran Analisa :

Dari percobaan yang telah dikerjakan didapat index modulasi sebagiamana terlihat di bawah ini. Pada kesempatan ini digunakan metode peak to peak dan minimum to minimum untuk menentukan index modulasi nya.

Emax = 2( Ec + Es ) Emin = 2( Ec − Es )

(17) (18)

Dengan demikian .

m=

Es E max − E min = Ec E max + E min

Gambar 1-54. Hasil pengukuran Index Modulasi

(19)

88

Lampiran

TUGAS : 1. 2. 3.

Dapatkah sinyal modulasi dideteksi melalui curva pada sinyal DSB ? Dapatkah suatu modulation depth berada pada sinyal DSB-AM tanpa carrier ? Modulation depth membesar ketika ?

Jawab : 1. 2. 3.

Ya bisa, karena curva selubung pada DSB cocok untuk sinyal modulasi mengalami pembetulan pada gelombang penuh. Tidak bisa, sebab modulation depth cuma terdapat pada sinyal DSB-AM dengan carrier. Modulation depth membesar ketika amplitudo deviasi membesar.

89

Lampiran PRAKTIKUM 2 SINGLE - SIDEBAND (SSB-MODULATOR) I. TUJUAN 1. 2.

Dapat memahami bagaimana sinyal SSB. Serta mahasiswa dapat memahami spektrum sinyal SSB.

II. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1. Module com3lab beserta peralatan didalamnya a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer d. Bode Module 2. PC 1 unit III. DASAR TEORI Dikembangkan karena DSB-SC membutuhkan Bandwith yang besar (2 kali bandwith sinyal informasi), ternyata USB atau LSB mengandung informasi yang lengkap, sehingga dirasa cukup mentransmisikan salah satu side band saja. Spektrum SSB X SSB (ω )

USB

USB − ωc

ωc

0

X SSB (ω )

LSB

LSB − ωc

0

ωc

Gambar 2-1. Spectrum SSB

90

Lampiran

Pembuatan Sinyal SSB Frequency Discrimination Method m(t )

X DSB (t ) BPF

X SSB(t )

cos ωc t

Gambar 2-2. Pembuatan Sinyal SSB

IV. GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 2-3. Rangkaian SSB (Single -Sideband)

91

Lampiran

V. PROSEDUR PERCOBAAN SSB 1. Matikan PC. 2. Pasang board RX 433 (rangkaian TX 433) pada trainer 3. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial port yang tersedia. 4. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor. 5. Nyalakan PC. 6. Jalankan program COM3LAB (pilih TX 433 ). 7. Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik tanda panah untuk untuk masuk ke halaman berikutnya .

Gambar 2-4. Masukkan nama

Gambar 2-5. Pilihan menu (Pilih tanda panah untuk ke menu selanjutnya)

Gambar 2-6. Menu praktikum (Klik kolom hitam)

Gambar 2-7. Pilihan menu (Klik tanda panah untuk ke menu selanjutnya)

92

Lampiran 8. 9.

Buatlah rangkaian seperti gambar 2-2. . Set nilai Fmin = 5000 Hz ; Fmax = Buka Bode modul 25000 Hz ; Steep = 40; Upp = 12 V.Kemudian mulai pengukuran dengan menekan .

Gambar 2-8. Bode Modul 10. Untuk melanjutkan pada bagian berikutnya.jawab yang ada pada kolom-kolom yang tersedia dengan mengacu pada kemiringan cut-off yang ada pada hasil pengukuran bode modul dan hitung kemiringan cut-off dengan persamaan yang ada.

Tabel 2-1. Hasil bode module Analisa :

93

Lampiran

Melihat hasil yang diperoleh pada percobaan tersebut disini terjadi pemfeltiren menggunakan HPF sehingga untuk sinyal upper side band tidak ikut di transmisikan. Spektrum SSB

Gambar 2.9. Rangkaian Spektrum SSB 11. Rangkai sesuai dengan gambar di atas (gambar 2.7 ) 12. Buka function generator . Set : Sine, 2 Vpp, 1 kHz, DC = 0V, dan buka Spektrum Analyzer (FFT) .

Gambar 2-10. Set Function Generator

94

Lampiran

Gambar 2-11. F=1kHz, 2 Vpp

Gambar 2-12. Spectrum f=1kHz, 2Vpp Analisa : Persamaan sinyal SSB : USB : cos(ωc + ωs )t = cos ωct. cos ωs t

− sin ωct.sin ωst = f (t ) cos ωc t + sin ωs t

Dimana :

f (t ) = cos ωst f (t ) = sin ωst

shift -90 0

(1)

Lampiran

95

Dari spectrum bisa dilihat bahwa sinyal lower side band sudah diredam oleh filter HPF sehingga yang ditampilkan hanya sinyal carrier dan upper side band. TUGAS : 1. Apakah carrier bergiliran berputar pada transmisi informasi ? JAWAB : 1.

Tidak, karena carrier dalam keadaan tertekan.

96

Lampiran

*****Sengaja dikosongkan*****

97

Lampiran PRAKTIKUM 3 FM - MODULATOR I. TUJUAN 1. 2.

Dapat memahami karakteristik sinyal FM. Memahami pengukuran sinyal FM menggunakan characteristic curva plotter.

dengan

II. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1. Module com3lab beserta peralatan didalamnya a. Function generator b. Oscilloscope c. Plotter d. Frequency Counter e. Spectrum Analyzer (FFT) 2. PC 1 unit III. DASAR TEORI Pengertian modulasi frekuensi adalah suatu sistem modulasi diamana frekuensi radio carrier sesaat bervariasi atau berubah-ubah seiring perubahan sinyal suara atau informasi lainnya sesuai dengan amplitudo sinyal pemodulasi, atau bisas juga diartikan suatu sistem modulasi dimana sinyal modulasi (yang ditumpangkan) akan menyebabkan frekuensi dari gelombang pembawa berubah-ubah sesuai perubahan frekuensi dari sinyal modulasi.

Gambar 3-1. Gelombang FM

98

Lampiran

Gambaran matematis.anggap bahwa karier adalah:

ec = Ec sin(ωct + θ o ) ωc : 2πf c : frekuensi sudut karier θ o : phase awal

(1)

Dan sinyal pemodulasi :

θ s = Es cos ωst ωs = 2πf s : frekuensi sudut sinyal pemodulasi

(2)

IV. GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 3-2. Gambar rangkaian dengan out Y2 V. PROSEDUR PERCOBAAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Matikan PC. Pasang board RX 433 (rangkaian RX 433) pada trainer. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial port yang tersedia. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor. Nyalakan PC. Jalankan program COM3LAB (pilih TX 433).

99

Lampiran 7.

Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik tanda panah untuk masuk ke halaman berikutnya .

Gambar 3-3. Masukkan nama 8.

Pilih tanda panah untuk ke menu selanjutnya

Gambar 3-4. Pilihan menu

Gambar 3-5. Menu praktikum (Klik kolom hitam) 9.

Buatlah rangkaian percobaan seperti yang ditunjukkan, pada gambar di atas. 10. Buka function generator Set DC = 0 V.

Gambar 3-6. Set function generator

100

Lampiran 11. Buka frequency counter.Set trigger +Y2, set juga amplitude potentiometer yang terdapat pada board dengan max, juga set frequency potentiometer yang terdapat pada board dengan nilai 10 kHz.

Gambar 3-7. Trigger +y2 dan frequensi counter 12. Buka characteristic curva ploter.

Gambar 3-8. characteristic curva ploter 13. Set function generator pada DC V mulai -10 V tiap step naik 2.5 V sampai mencapai 10 V, kemudian hasil yang ditunjukkan oleh frekuensi counter setiap diberi masukan melalui function generator dimasukkan pada tabel yang terdapat pada characteristic curva ploter.

Gambar 3-9. Set function -10V dan 10 V 14. Tekan show untuk menampilkan grafik pada characteristic curva ploter.

101

Lampiran

Gambar 3-10. Karakteristik Curve Plotter 15. Isi tabel/kolom dengan nilai yang terdapat pada gradient characteristic curva ploter.

Tabel 3-1. gradient characteristic curva ploter 16. Next

Gambar 3-10. Muncul bila setelah semua jawaban benar Analisa : Berdasarkan dari tabel dan grafik bisa diketahui bahwa frekuensi sinyal carrier berubah - ubah berdasarkan amplitudo sinyal input bila amplitudo sinyal input semakin kecil maka frekuensi sinyal carreir semakin tinggi. 17. Pada posisi amplitudo potentiometer max, buka function generator, FFT module dengan setting y1, fmax=20 kHz dan

102

Lampiran oscilloscope untuk percobaan +Y1 sebagai outputnya (sesuai dengan gambar).

Gambar 3-11. Rangkaian percobaan dengan out Y1 18. Set function generator = sine, 20 Vpp, 1kHz DC= 0V buka juga oscilloscope kemudian run.

Gambar 3-12. Grafik VCO saat 1kHz 19. Buka FFT dan Set Y1 Fmax = 20 kHz kemudian running.

103

Lampiran

20. Gambar serta analisa semua hasil percobaan yang telah dilakukan.

Gambar 3-13. FFT Grafik VCO saat 1kHz Analisa : Persamaan matematis dari gelombang FM : Sinyal Carrier : ec = E sin(ωct − θ o )

(3)

ωc : 2πf c : frekuensi sudut carrier θ o = phase awal Sinyal pemodulasi :

es = Es cos ωst (4) ωs : 2πf s : frekuensi sudut pemodulasi

Frekuensi sesaat dari gelombang FM adalah sebagai berikut :

f i = f c + k f es = f c + k f Es cos ωst = f c + Δf cos ωst Dimana :

(5)

104

Lampiran

Δf = k f Es [Hz ]

(6)

kf = kons tan ta[ Hz / V ] kf [Hz/V] adalah konstanta yang menunjukkan ratio bahwa bagaimana sinyal pemodulasi mengubah-ubah frekuensi. Δf disebut deviasi frekuensi maksimum dan ini berarti bahwa frekuensi carrier naik hingga fc + Δf bila amplitudo sinyal pemodulasi maksimum, yaitu

cos ωst = 1 dan frekuensi carrier turun hingga fc − Δf bila amplitudo sinyal pemodulasi minimum yaitu cos ωs t = −1 . Jika Δf lebih, besar maka perubahan frekuensi juga lebih besar. Dengan mengalikan persamaan (4-15) dengan 2π , frekuensi sudut didapatkan :

ωi = 2π ( f c + Δf cos ωst ) = ωc + Δω cos ωst dimana Δω : 2πΔf

(7)

persamaan gelombang FM : t

θ (t ) = ∫ ωidt θ

t

= ∫ (ωc + Δω cos ωst )dt θ

= ωct + m f sin ωst

(8)

Index modulasi FM :

mf =

Δω

ωs

=

Δf [radian] fs

(9)

Sehingga dari percobaan di atas didapat persamaan hasil pengalian info dengan carrier adalah :

eFM = Ec sin(ωct + m f ωst + θ 0 )

θ0 = 0

(4-20)

eFM = Ec sin(ωct + m f ωst )

(10)

Lampiran

105

Dan pada percobaan ini dapat dilihat bahwa sinyal yang dihasilkan oleh VCO sebagai sinyal FM, sebagaimana yang terlihat pada gambar di atas. TUGAS : 1. 2. 3.

Parameter carrier mana yang dapat digunakan pada modulasi sudut ? Apa arti preemphasis ? Parameter apa yang dengan peka dalam menentukan spectrum sinyal FM ?

JAWAB : 1. 2. 3.

Yang dapat digunakan pada modulasi sudut adalah modulasi frekuensi dan modulasi phase. Peningkatan dependent frekuensi pada amplitudo dari pengurangan gangguan kepekaan pada FM. parameter yang peka dalam menentukan spectrum sinyal FM adalah dengan menggunakan index modulasi.

106

Lampiran

*****Sengaja dikosongkan*****

107

Lampiran PRAKTIKUM 4 AM - DEMODULATOR

I. TUJUAN 1. Dapat memahami sinyal AM-Demodulator. 2. Serta dapat memahami sinyal setelah terjadi rectifier pada sinyal demodulator. II. DASAR TEORI Proses demodulasi dilakukan dengan mengalikan sinyal carrier termodulasi dengan sinyal local oscillator (pada penerima) yang sama persis dengan sinyal oscillator pada pemancar, kemudian memasukan hasilnya ke sebuah low pass filter (LPF). X DSB− SC (t )

d(t) LPF

y (t ) = 1 m(t ) 2

cos ωc t

Gambar 4-1.Pengalian info dengan carrier pada demodulator DSB karena perkalian antara XDSB-SC dengan oscillator) menghasilkan

cos ωct (sinyal dari

d (t ) = 1 m (t ) + 1 m (t ) cos 2ω c t 2 2 maka LPF harus dapat menghilangkan komponen 2ωct dari sinyal. Hasil demodulasi adalah

y (t ) = 1 m(t ) 2 selanjutnya sinyal akan melalui proses perkalian sehingga menghasilkan y(t)=m(t) Syarat Penting Dalam Demodulasi Sinyal DSB-SC

108

Lampiran

Local Oscillator harus menghasilkan sinyal cos ωct yang frequency dan phasa-nya sama dengan yang dihasilkan oleh oscillator pada pemancar (Synchronous Demodulation/Detection. III. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1. Module com3lab 2 buah beserta peralatan didalamnya a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer 2. Personal Computer (PC) 2 unit IV. GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 4-2. Rangkaian AM- Demodulator V. PROSEDUR PERCOBAAN Sinyal AM 1. 2. 3. 4.

Matikan PC. Pasang TX433 board dan RX 433 board pada masing-masing trainer Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial port yang tersedia. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor.

109

Lampiran 5. 6. 7.

Nyalakan PC. Jalankan program COM3LAB . Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik tanda panah untuk untuk masuk ke halaman berikutnya .

Gambar 4-3. Masukkan nama 8.

Pilih tanda panah untuk ke menu selanjutnya

9.

Gambar 4-4. Pilihan menu Klik kolom menu praktikum.

Gambar 4-5. Menu praktikum 10. Buatlah rangkaian percobaan seperti yang ditunjukkan , gambar di atas. 11. Aktifkan AM-modulator pada TX 433 board 12. Buka function generator, Set DC-free, Sine wave, f= 500 Hz, Upp= 3.8 V. 13. Buka Oscilloscope untuk melihat sinyal amplitudo dan output dari Low-Pass Filter(LPF).

110

Lampiran

Gambar 4-6. Panel kontrol

Gambar 4-7. Signal AM SET function generator DC-free, Sine wave, f= 500 Hz, Upp= 3.8 V

Gambar 4-8. Rectified Sinyal AM SET function generator DC-free, Sine wave, f= 500 Hz, Upp= 3.8 V

111

Lampiran

Gambar 4-9. output sinyal low-pass filter Analisa : Sinyal AM yang diterima dipotong menggunakan dioda, disearahkan menggunakan dioda kemudian sinyal tersebut difilter menggunakan LPF, hal ini bertujuan untuk mendapatkan informasi yaitu sinyal dengan frekuensi rendah. Synchronous Demodulation dengan Separately Transmitted carrier

Gambar 4-10. Rangkaian Synchronous Demodulation

112

Lampiran

PROSEDUR PERCOBAAN 16. Rangkai sesuai dengan gambar di atas 17. Aktifkan AM-modulator pada TX 433 board. 18. Buka function generator dan Set DC-free, sine, f= 1500 Hz, Upp= 2 V 19. Buka Oscilloscope untuk melihat modulasi amplitudo pada receiver dari LPF dan buka FFT(Spectrum Analyzer) untuk mendeterminasikan dari sinyal individu, pilih range sinyal frekuensi yang cocok.

Gambar 4-11. AM time signal

Gambar 4-12. AM spectrum

113

Lampiran Analisa :

Pada bagian ini sesuai gambar frekuensi yangterlihat bahwa sinyal yang dikirim oleh modulator belum mengalami perubahan yaitu masih bebenuk sinyal AM-modulator.

. Gambar 4-13. Time signal of the multiplieroutput

Gambar 4-14. Spectrum of the multiplieroutput Analisa : Pada bagian mixer ini, semua sinyal ditampikan semua baik itu sinyal hasil perkalian maupun band pass, sebagaimana yang terlihat pada gambar spectrum di atas.

114

Lampiran

Gambar 4-15. Demodulated signal

Gambar 4-16. Spectrum Demodulated signal Analisa : Dan setelah semua sinyal dilewatkan pada LPF untuk difilter maka yang terjadi adalah sinyal informasi sebesar 1500 Hz yang terdeteksi.

Frequency Response of the Band-pass filter

115

Lampiran

Gambar 4-17. Rangkaian Frequency Response ` PROSEDUR PERCOBAAN 21. Rangkai sesuai dengan gambar di atas pada board Rx 433. 22. Buka Bode module Set Fmin= 1000 Hz, Fmax= 2500 Hz, Step= 50, Upp= 20 V dan tentukan karakteristik amplitudo dari band-pass filter.

Gambar 4-18. Grafik Bode Module Analisa : Dari percobaan di atas BPF adalah filter yang menfilter sinyal dengan frekuensi antara frekuensi cut-off rendah dan frekuensi cut-off tinggi.

116

Lampiran

Synchronous Demodulation with recovered carrier

Gambar 4-19. Rangkaian Synchronous Demodulation PROSEDUR PERCOBAAN 23. Rangkai sesuai dengan gambar di atas. 24. Aktifkan AM-modulator pada TX 433 board 25. Buka function generator Set DC-free, Sine wave, f= 1500 Hz, Vpp= 2 V. 26. Buka Oscilloscope untuk menentukan curve pemulihan dari sinyal carrier(output dari band-pass/ phase-shifter unit).

Gambar 4-20. Recovered carrier

117

Lampiran

Gambar 4-21. Spectrum of recovered carrier Analisa : Dengan menggunakan BPF sebagai filter maka sinyal LSB dan USB mengalami redaman sehingga yang didapatkan hanyalah sinyal carrier hal ini bertujuan untuk memulihkan sinyal carrier yang mengalami degradasi dalam perjalanan. Influence of the Carrier Phase

Gambar 4-22. Rangkaian Percobaan Carrier phase

118

Lampiran

PROSEDUR PERCOBAAN 27. Rangkai sesuai gambar di atas. 28. Aktifkan AM-modulator pada TX 433 board. 29. Buka function generator, Set DC-free,sine, f= 1500 Hz, Upp= 2 V. 30. Buka oscilloscope untuk melihat output variabel dari LPF dan lihat Phase-shifter potentiometer dimana sinyal amplitudo max (berada pada master unit). 31. Catat/gambar curva pada transmitter dan receiver carrier yang ada pada Oscilloscope.

Gambar 4-23.Demodulated signal amplitude=max

Gambar 4-24. Carrier signal for amplitude = max Analisa : Dari percobaan yang telah dikerjakan mengahasilkan seperti gambar di atas yang disitu dengan amplitudo di putar maksimal sinyal mengalami fase sebesar 180o hal ini menunjukkan bahwa carrier yang

119

Lampiran

dibangkitkan oleh local oscillator sinkron dengan carrier yang dikirim oleh modulator. 32. Ulangi percobaan untuk mendapatkan setingan Phase-shifter dimana sinyal demodulator mencapai amplitudo minimum.

Gambar 4-25. Demodulated signal amplitude= min

Gambar 4-26. Carrier signals untuk amplitude=min Analisa : Dari percobaan yang telah dikerjakan mengahasilkan seperti gambar di atas yang disitu dengan amplitudo di putar minimal sinyal mengalami fase sebesar 90o hal ini menunjukkan bahwa carrier yang dibangkitkan oleh local oscillator tidak sinkron dengan carrier yang dikirim oleh modulator.

120

Lampiran

Asynchronous Demodulation

Gambar 4-27. Rangkaian Asynchronous Demodulation PROSEDUR PERCOBAAN 33. Rangkai sesuai dengan gambar di atas. 34. Aktifkan AM-modulator pada TX433 board. 35. Buka function generator , Set; DC-free,sine, f=1500 Hz, Upp= 2 V dan function generator dari RX433 board, Set; DC-free, sine, f=10 kHz, Upp= 5.(sebagi pembantu receiver sinyal carrier). 36. Buka Oscilloscope Set x/div= 1ms. 37. Buka spectrum analyzer pilih range frequency di atas 5000 Hz. 38. Tentukan time curve dan spectrum dari sinyal demodulasi (sinyal output dari LPF).

121

Lampiran

Gambar 4-28. AM signal

Gambar 4-29. Spectrum AM signal Analisa : Pada percobaan di atas dengan frekuensi yang dibangkitkan function generator sebesar 10 Khz maka yang terjadi adalah sinyal info terletak pada frekuensi 1500 Hz, hal ini di sebabkan adanya carrier pada function generator sesuai dengan yang dikirim oleh modulator, sehingga sinyal info tidak mengalami perubahan. 39. Ulangi percobaan untuk penerima frequency carrier pada 9900 Hz dan 10100 Hz.

122

Lampiran

Gambar 4-30. Time signal for fc’=9.9 kHz

Gambar 4-31. Spectrum for fc’=9.9 kHz

Gambar 4-32.Time signal for fc’=10.1 kHz

123

Lampiran

Gambar 4-33. Spectrum for fc’=10.1 kHz Analisa : Pada percobaan ini menggunakan fc’ sebesar 9.9 kHz dan 10.1 kHz maka yang terjadi sebagaimana terlihat pada gambar spectrum di atas, yang mana sinyal info berada pada frekuensi 1400 Hz dan 1600 Hz, hal ini adanya sinyal info yang mempunyai frekuensi 1500 Hz itu punya frekuensi offset kurang lebih 100 Hz sehingga frekuensi sinyal info akan bergerak naik turunnya pada frekuensi 1600 Hz dan 1400 Hz.

124

Lampiran

*****Sengaja dikosongkan*****

125

Lampiran PRAKTIKUM 5 SINGLE SIDEBAND (SSB) DEMODULATION I. TUJUAN 1. 2.

Dapat memahami sinyal SSB-Demodulasi Memahami syncrhonous dan asyncrhonous pada SSBDemodulsi.

II. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1. Module com3lab 2 buah (TX & RX) beserta peralatan didalamnya a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer 2. Personal Computer (PC) 2 unit III. DASAR TEORI Sinyal SSB dimodulasi dengan cara yang sama dengan demodulasi sinyal DSB-SC (Synchronous Detection).

X SSB (t)

d(t)

y(t)

LPF

cosωct

Gambar 5-1. Demodulasi Sinyal SSB

126

Lampiran

IV. GAMBAR RANGKAIAN Synchronous Demodulation of the SSB-AM Without Carrier

Gambar 5-2. Rangkaian Synchronous Demodulation PROSEDUR PERCOBAAN 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Matikan PC Pasang TX433 board dan RX 433 board pada masing-masing trainer Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial port yang tersedia Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor NyalakanPC. Jalankan program COM3LAB. Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik tanda panah untuk untuk masuk ke halaman berikutnya.

Gambar 5-3. Masukkan nama

127

Lampiran 8.

Pilih tanda panah untuk ke menu selanjutnya

Gambar 5-4. Pilihan menu (Klik , tanda panah) 9.

Klik kolom menu praktikum

Gambar 5-5. Menu praktikum 10. Rangkai sesuai gambar di atas. 11. Aktifkan AM-modulator pada board TX433. 12. Buka function generator , Set DC-free, sine, f 1500 Hz,Upp 2 V. 13. Tentukan time curve dan spectrum dari sinyal SSB-AM dan sinyal demodulator (sinyal output dari LPF pada sisi receiver)

Gambar 5-6. AM signal

128

Lampiran

Gambar 5-7. Spectrum AM signal Analisa : Pada gambar terlihat bahwa yang diambil pada SSB adalah sinyal USB yang mempunyai frekuensi 11500 Hz (fc + fi) dan menekan sinyal LSB.

Gambar 5-8. Demodulated signal

129

Lampiran

Gambar 5-9. Spectrum demodulated signal Analisa : Dan setelah melewati filter low-pass filter (LPF) sinyal info yang terseleksi, hal ini di sebabkan sinyal info mempunyai frekuensi 1500 Hz lebih rendah di banding dengan sinyal carrier yang mempunyai frekuensi sebesar 10 kHz.

Asynchronous Demodulation of the SSB-AM Without Carrier

Gambar 5-10. Rangkaian Asynchronous Demodulation

130

Lampiran

PROSEDUR PERCOBAAN 14. Rangkai sesuai dengan gambar di atas. 15. Aktifkan AM-modulator pada board TX433. 16. Buka function generator , Set DC-free, sine, F=1500 Hz, Upp= 2 V. 17. Buka function generator dari RX433 board, Set; DC-free, f=10 kHz, Upp= 5 V (untuk membantu receiver sinyal carrier). 18. Tentukan time curve dan spectrum dari sinyal demodulasi (output LPF), terlebih dulu pilih range frekuensi di atas 5000 Hz pada spectrum analyzer dan x/div= 1ms untuk oscilloscope.

Gambar 5-11. Time signal untuk carrier 10 kHz

Gambar 5-12. Spectrum signal untuk carrier 10 kHz

131

Lampiran Analisa :

Dari hasil yang didapatkan bahwa pada saat sinyal carrier sebesar 10 kHz yang dibangkitkan dari function generator, maka spectrum sinyal yang terlihat adalah sinyal info yang mempunyai frekuensi 1500 Hz, hal ini adanya kesamaan frekuensi yang dikirim dari modulator dan yang dibangkitkan dari function generator sehingga tidak berpengaruh pada letak sinyal informasi. 19. Ulangi percobaan untuk receiver frekuensi karir pada 9900 Hz dan 10100 Hz.

Gambar 5-13. Time signal untuk frekuensi 9.9 kHz

Gambar 5-14. Spectrum Time signal untuk frekuensi 9.9 kHz

132

Lampiran

Analisa : Pada percobaan ini yaitu pada saat function generator membangkitkan frekuensi sebesar 9.9 kHz maka yang terjadi adalah ada dua sinyal yang tampak pada spectrum yaitu pada frekuensi 1600 Hz dan 1400 Hz yang mengalami penurunan hal ini disebabkan tidak sinkronnya antara frekuensi carrier dari modulator dan carrier yang dibangkitkan oleh function generator pada receiver.

Gambar 5-15. Time signal untuk frekuensi 10.1 kHz

Gambar 5-17. Spectrum Time signal untuk frekuensi 10.1 kHz Analisa : Dan pada saat frekuensi yang dibangkitkan oleh function generator sebesar 10.1 kHz maka yang terjadi adalah seprti yang terlihat

Lampiran

133

pada gambar spectrum di atas, yaitu frekuensi 1400 Hz lebih tinggi dibanding dengan frekuensi 1600 Hz, hal ini dapat di simpulkan bahwa asyncrhonous terjadi pergeseran frekuensi manakala carrier yang dibangkitkan oleh function generator tidak sama dengan carrier yang dikirim modulator.

134

Lampiran

*****Sengaja dikosongkan*****

135

Lampiran PRAKTIKUM 6 FREQUENCY MODULATIOIN (FM-DEMODULATOR) I.

TUJUAN 1.

Memahami PLL signal pada FM demodulasi.

II. DASAR TEORI Phase locked loop (PLL) adalah suatu rangkaian yang didalamnya terdapat suatu sinyal referensi eksternal untuk mengatur frekuensi dan phase dari suatu oscillator dalam loopnya. Frekuensi dari oscillator loop bisa sama atau kelipatan dari frekuensi referensi. Ini merupakan dasar sintesa frekuensi. Jika sinyal referensi punya frekuensi yang berubah-rubah maka frekuensi loop akan mengikuti perubahan dari frekuensi input tersebut, prinsip ini digunakan dalam demodulator FM dan FSK, filter-filter ”tracking”, dan instrumentasi RF. Pada tahun 1932 teknik phase locked telah diterapkan mendeteksi sinyal-sinyal radio secara sinkron, sampai akhir 1960 pemakaiannya masih sedikit. Diakhir tahun ini PLL telah tersedia dalam bentuk rangakian terpadu (IC), seperti pada COM3LAB ini telah menggunakan PLL-IC (CD4046).

Gambar 6-1. Komponen dasar dari PLL III. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

136

Lampiran 1. Module com3lab 2 buah (TX & RX) beserta peralatan didalamnya. a. Function generator b. Oscilloscope c. Spectrum Analyzer 2. Personal Computer (PC) 2 unit

IV. GAMBAR RANGKAIAN PLL Signals With Unmodulated Carrier

Gambar 6-2. Rangkaian percobaan

V. PROSEDUR PERCOBAAN 1. 2. 3. 4. 5.

Matikan PC. Pasang TX433 board dan RX 433 board pada masing-masing trainer. Hubungkan modul COM3LAB ke PC menggunakan kabel serial port yang tersedia. Hubungkan kabel power adaptor, nyalakan adaptor. Nyalakan PC.

137

Lampiran 6. 7.

Jalankan program COM3LAB. Ketikkan nama anda , kolom yang tersedia , contoh; hyn , klik tanda panah untuk untuk masuk ke halaman berikutnya .

Gambar 6-3. Masukkan nama 8.

Pilih tanda panah untuk ke menu selanjutnya

Gambar 6-4. Pilihan menu (Klik , tanda panah) 9.

Buatlah rangkaian percobaan seperti yang ditunjukkan , gambar di atas. 10. Buka function generator , Set; DC-free, sine,f= 10 kHz, Upp= 5 V, kemudian catat hasilnya (gambar dan analisa).

Gambar 6-5. Hasil output percobaan filter

138

Lampiran

Analisa : Dari grafik yang dihasilkan dari input dan output yang telah melalui filter tersbut mengindikasikan bahwa sifat dari filter tersebut adalah mengeluarkan sinyal kotak yang dipersiapkan untuk di masukkan kedalam VCO.

Input and Output signal of the VCO

Gambar 6-6. Rangkaian Input and Output signal of the VCO PROSEDUR PERCOBAAN 11. Rangkai sesuai gambar di atas. 12. Atur potentiometer fmin dan fmax, pada board RX433 untuk medium setting dan mulai pencatatan hasil.

139

Lampiran

Gambar 6-7. Potentimeter fmin dan fmax serta hasil perobaan Analisa : Melihat hasil yang diperoleh dari percobaan di atas sinyal input yang berbentuk seperti gambar di atas dikarenakan adanya penyesuaian dari loop sehingga ripple dari sinyal tersebut diambil rata-ratanya dan pada output VCO gelombang berbentuk kotak.

Spectrum of the FM signal

Gambar 6-8. Rangkaian Spectrum of the FM signal

140

Lampiran

PROSEDUR PERCOBAAN 13. Rangkai sesuai dengan gambar di atas. 14. Aktifkan FM-demodulator pada board RX433. 15. Set amplitudo potentiometer pada bagian VCO dengan diputar ke kanan. 16. Set frequency potentiometer pada VCO sampai fc= 10 kHz (gunakan frequency counter).

Gambar 6-9. frequency counter 17. Hubungkan output dari function generator ke VCO, Set; DCfree,sine, f= 500 Hz, Upp= 10V, dan determinasikan spektrum dari sinyal pembangkit FM, (Oscilloscope pada x/div= 1ms).

Gambar 6-10. Spectrum f:500 Hz Analisa : Sinyal FM adalah sinyal yang frekuensinya berubah – ubah berdasarkan amplitudo sinyal input sehingga pada saat dilihat pada spectrum analyzer frekuensi sinyalnya memiliki banyak frekuensi.

141

Lampiran PLL Internal Signals

Gambar 6-11. Rangkaian PLL Internal Signals PROSEDUR PERCOBAAN 18. Rangkai sesuai gambar di atas 19. Set fmin dan fmax, begitu pula dari sinyal penghasil amplitudo max,500 Hz. 20. Tentukan rangkaian mengenai time curve dan spectrum dari sinyal husus, kemudian amati bagaimana curve individu berubah ketika fmin dan fmax dirubah.

Gambar 6-12. Grafik Loop measurement point

142

Lampiran

Gambar 6-13. Spectrum Loop measurement point

Gambar 6-14. Grafik VCO output measurement point

Gambar 6-15. Spectrum VCO output measurement point

143

Lampiran

Gambar 6-16. Grafik VCO output meas. Point of isolating

Gambar 6-17. Spectrum at output of isolating

Gambar 6-18. Grafik at output of LP filter

144

Lampiran

Gambar 6-19. Spectrum at output of LP filter to high

Gambar 6-20.Grafik at output of LP filter

Gambar 6-21. Spectrum at output of LP filter

Lampiran

145

Analisa : Penggunaan filter LPF pada bercobaan ini berfungsi untuk membuang sinyal residual sebesar 20kHz sehingga pada hasil akhir sebagaimana yang terlihaat pada spectrum analyzer (gambar 4-106) hal ini bertujuan agar sinyal yang dikirim oleh modulator dapat diterima receiver sesuai dengan sinyal info yang dikirimkan.

146

Lampiran

*****Sengaja dikosongkan*****