Dm Modulator

PRAKTIKUM TELEKOMUNIKASI DIGITAL DM (Delta Modulator)

Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Praktikum Telekomunikasi Digital Semester 4

Disusun Oleh: NAMA

: Erica Dwi Yuni A. N. A

NIM

: 1731130008

KELAS : TT - 2C

TEKNIK TELEKOMUNIKASI TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG 2019

DELTA MODULATOR

3.1 Tujuan Kurikulum

1.

Untuk memahami teori modulasi delta.

2.

Untuk memahami bentuk gelombang modulasi delta.

3.

Desain dan implementasi modulator delta.

4.

Pengukuran dan penyesuaian modulator delta.

3.2 Teori KurikulumTeori

1.Operasi Modulasi Delta Modulasi Delta adalah sejenis pengkodean sumber yang dapat mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Setelah itu kita dapat menangani sinyal digital dengan mudah seperti pengkodean, memfilter sinyal yang tidak diinginkan dan sebagainya. Selanjutnya, kualitas transmisi sinyal digital lebih baik daripada sinyal analog, ini karena sinyal digital dapat memulihkan sinyal asli dengan mudah oleh pembanding. .

Diagram blok modulator delta ditunjukkan pada Gambar 3-1. Dari Gambar 3-1, pengurangan antara sinyal frekuensi rendah x (t) dan sinyal x s(t) akan menghasilkan sinyal perbedaan d (t), di mana xs(t) adalah sinyal referensi, yang merupakan nilai sampling. Oleh karena itu ekspresi dari sinyal perbedaan d (t) diberikan sebagai

Namun sinyal perbedaan d (t) akan dikonversi oleh pembatas, maka kita dapat memperoleh sinyal Δ (t) seperti

Gambar 3.1 Diagram blok delta modulator .

Oleh karena itu, kita tahu bahwa jika sinyal perbedaan d (t) lebih besar dari nol,: artinya sinyal referensi xs (t) lebih rendah daripada sinyal frekuensi rendah x (t), yaitu nilai estimasi yang terlalu kecil dan kita perlu meningkatkan nilai taksiran berikutnya dengan Δ, dengan kata lain, kita hanya perlu mengirim nilai variasi, yaitu Δ selama transmisi. Namun demikian, jika sinyal perbedaan d (t) lebih rendah dari nol, maka kita hanya perlu mengirimkan nilai variasi, yaitu - Δ.

Dengan demikian dapat dilihat bahwa setiap nilai pengambilan sampel terkait dengan nilai pengambilan sampel sebelumnya, oleh karena itu, kita dapat memperkirakan nilai dasar pengambilan sampel berikutnya berdasarkan nilai pengambilan sampel sebelumnya. Maka kita hanya perlu berkonsentrasi pada transmisi nilai estimasi dan tidak perlu peduli dengan pengkodean kuantifikasi, sehingga situasi ini dapat sangat menghemat bandwidth transmisi. Sedangkan untuk modulasi PCM, setiap nilai pengambilan sampel independen dan perlu dikuantifikasi untuk penyandian, dengan demikian, situasi ini akan meningkatkan bandwidth transmisi. Misalnya, jika sinyal PCM setelah dikodekan adalah 8 bit, maka bandwidth transmisi akan menjadi BT≥ 8fs / 2 = 4fs = 8 W, yang 8 kali lebih banyak dari bandwidth asli. Meskipun modulasi PCM meningkatkan kualitas transmisi, ini juga meningkatkan bandwidth transmisi. Namun modulasi delta dapat mengurangi bandwidth transmisi dan mencapai kualitas transmisi sebagai modulasi PCM.

Asumsikan sinyal sampling menjadi

Setelah sinyal Δ (t) disampel, kita dapat memperoleh ekspresi sinyal modulasi delta sebagai

Akhirnya kita mengintegrasikan sinyal modulasi delta untuk diambil sebagai sinyal referensi x berikutnya, (t) sinyal modulasi delta. Ungkapan ini diberikan karena

Meskipun modulasi delta memiliki kelebihan struktur sederhana dan bandwidth transmisi kecil, modulasi delta juga memiliki kelemahan kelebihan beban lereng. Sebagai akibat dari modulasi delta adalah kapasitas variasi Δ di wilayah T, oleh karena itu kemiringan maksimum modulasi delta adalah Δ / T, = f Δ. Jika kemiringan maksimum dari sinyal input melebihi Δ / T, = fsΔ, itu berarti ukuran langkah terlalu kecil, maka kemiringan berlebih akan terjadi dalam modulasi delta. Akibatnya kemiringan sinyal input harus memenuhi persyaratan prasyarat modulasi delta, yang diberikan sebagai berikut

Kelebihan kemiringan akan menyebabkan perubahan sinyal modulasi tidak dapat mengikuti cukup dekat dengan sinyal input, dan kemudian pemulihan sinyal asli akan menjadi terdistorsi. Untuk mencegah kemiringan overload, kita melihat bahwa dari persamaan (7-6), kemiringan sinyal input tidak bisa terlalu tinggi dan kami juga dapat meningkatkan nilai fs atau Δ.

2. Implementasi Delta Modulator Gambar 7-2 adalah diagram rangkaian dasar modulasi delta. Sinyal audio akan melewati filter low-pass untuk menghilangkan sinyal yang tidak diinginkan, yang dapat mencegah gangguan dari kebisingan. Komparator adalah untuk membandingkan sinyal audio dan sinyal output integrator, maka perbedaannya akan disampel oleh flip-flop tipe-D dan sinyal outputnya adalah sinyal digital TTL. Setelah itu sinyal output akan umpan balik ke integrator untuk integrasi dan sinyal output integrator akan kembali dibandingkan dengan sinyal input untuk mendapatkan nilai Δ atau - Δ.

Kami memodifikasi diagram rangkaian modulasi delta pada Gambar 3-2 hingga Gambar 33. Dari Gambar 3-3, kami menambahkan multiplexer untuk mengontrol penguatan integrator. Ini karena penguatan integrator akan mempengaruhi kemiringan sinyal keluaran integrator, oleh karena itu, metode ini dapat mencegah terjadinya kelebihan kemiringan. U1 adalah komparator, yang dapat membandingkan sinyal audio dan sinyal output integrator, maka sinyal gelombang persegi output akan disampel oleh flip-flop tipe-D dan akhirnya sinyal output adalah sinyal modulasi delta. U2 adalah konversi sirkuit unipolar ke bipolar. Karena tidak ada sinyal output dari integrator dengan memasukkan sinyal gelombang persegi unipolar, oleh karena itu, kita perlu mengubah sinyal unipolar menjadi sinyal bipolar. Switch analog adalah struktur multiplexer. Tujuan dari saklar analog adalah pemilihan penguatan integrator. Ketika AB = 00, sinyal akan melewati R14, R13, R12, R11 dan dikirim ke integrator; ketika AB = 11, sinyal akan melewati R14 ke integrator. U3 adalah integrator terbalik. Ekspresi tanpa R16diberikan sebagai

Dengan menambahkan shunt resistor R16 antara integrator U3 dan kapasitor C1, kita dapat meningkatkan respons frekuensi rendah integrator. Asumsikan bahwa R16 dan C1 adalah impedansi setara, maka kita dapatkan di

mana

Gambar 3-2 Diagram rangkaian dasar modulator delta.

Gambar 3-3 Diagram sirkuit dari modulator delta.

3.3 Prosedur Percobaan Eksperimen 1: Modulator Delta 1. Untuk mengimplementasikan sirkuit modulator delta seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7-3 atau merujuk pada gambar DCT7-1 pada modul GOTT DCT-6000-04. 2. Biarkan J2 dan J3 menjadi hubungan pendek, yaitu koneksi antara X0 dan X aktif. Pada port input sinyal (I / P1), masukkan amplitudo 2 V dan frekuensi gelombang sinus 500 Hz. Selanjutnya pada port input CLK (I / P2), masukkan amplitudo 5 V dan sinyal TTL 32 kHz. Kemudian amati sinyal input (T1), port output komparator (T2), port output konversi dari unipolar ke bipolar (T3), port output gain yang dapat diubah (T4), port output integrator (T5) dan port keluaran sinyal modulasi delta (O / P) dengan menggunakan osiloskop. Akhirnya catat hasil yang diukur pada tabel 3-1. 3. Menurut sinyal input pada tabel 3-1, ulangi langkah 2 dan catat hasil yang diukur pada tabel 3-1. 4. Biarkan J2 dan J4 menjadi hubungan pendek, yaitu koneksi antara X1 dan X aktif. Pada port input sinyal (I / P1), masukkan amplitudo 2 V dan frekuensi gelombang sinus 1 kHz. Selanjutnya pada port input CLK (I / P2), masukkan amplitudo 5 V dan sinyal TTL 64 kHz. Kemudian dengan menggunakan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal keluaran dari sinyal T1, T2, T3, T4, T5 dan O / P. Akhirnya catat hasil yang diukur pada tabel 3-2. 5. Menurut sinyal input pada tabel 3-2, ulangi langkah 4 dan catat hasil yang diukur pada tabel 3-2. 6. Biarkan J1 dan J3 menjadi hubungan pendek, yaitu hubungan antara X2 dan X ison. Pada port input sinyal (I / P1), masukkan amplitudo 2 V dan frekuensi gelombang sinus 1,5 kHz. Selanjutnya pada port input CLK (I / P2), masukkan amplitudo 5 V dan sinyal TTL 128 kHz. Kemudian dengan menggunakan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal keluaran dari sinyal T1, T2, T3, T4, T5 dan O / P. Akhirnya catat hasil yang diukur pada tabel 3-3. 7. Menurut sinyal input pada tabel 3-3, ulangi langkah 6 dan catat hasil yang diukur pada tabel 3-3.

8. Biarkan J1 dan J4 menjadi hubungan pendek, yaitu koneksi antara X3 dan X ison. Pada port input sinyal (I / P1), masukkan amplitudo 2 V dan frekuensi gelombang sinus 2 kHz. Selanjutnya pada port input CLK (I / P2), masukkan amplitudo 5 V dan sinyal TTL 256 kHz. Kemudian dengan menggunakan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal keluaran dari sinyal T1, T2, T3, T4, T5 dan O / P. Akhirnya catat hasil yang diukur pada tabel 3-4. 9. Menurut sinyal input pada tabel 3-4, ulangi langkah 8 dan catat hasil yang diukur pada tabel 3-4.

3.4 Hasil Percobaan Tabel 3.4.1 Hasil pengukuran modulasi delta dengan sinyal CLK 32 kHz. Sinyal

Hasil Yang Diukur

Input T1

T2

T3

T4

T5

DM O / P

500 Hz 2V

Tabel 3.4.1 Hasil pengukuran modulasi delta dengan sinyal CLK 32 kHz Sinyal

Hasil yang Diukur

Input T1

T2

T3

T4

T5

DM O / P

3 kHz 2V

Tabel 3.4.2 Hasil pengukuran modulasi delta dengan sinyal CLK 64 kHz. Sinyal

Hasil yang Diukur

Masukan

1 kHz 2V

T1

T2

T3

T4

T5

DM O / P

Tabel 3.4.2 Hasil modulasi yang diukur dengan sinyal CLK 64 kHz (Lanjutkan).

Sinyal

Hasil yang Diukur

Masukan T1

T2

T3

T4

T5

DM O / P

3 kHz 2V

3.5 Analisa Percobaan Sinyal CLK 32 kHz Pada rangkaian ini digunakan sinyal sinusoida 500 Hz, 2 vpp dari function generator sebagai input. Pada delta modulator, clock diatur frekuensinya sehingga menjadi 32 KHz. Pada rangkaian ini akan dilihat bentuk gelombang output dari integrator. Secara teori , output dari integrator ini adalah output

rangkaian delta modulator yang dijadikan sinyal feedback negative, yang kemudian akan dibandingkan dengan sinyal input oleh komparator. Pada hasil percobaan, terlihat bahwa gelombang yang dihasilkan oleh integrator membentuk gelombang segitiga. Hal ini membuktikan bahwa gelombang input dapat dibaca oleh delta modulator. Hal sesuai dengan teori, yaitu jika gelombang input dapat dibaca oleh delta modulator, maka gelombang yang dihasilkan integrator akan membentuk gelombang segitiga, yang akan dibandingkan dengan sinyal input. Kemudian hasilnya akan diubah ke bentuk gelomban digital (pulsa). Sinyal CLK 64 kHz Pada rangkaian ini digunakan sinyal sinusoida 1 KHz, 2 vpp dari function generator sebagai input. Pada delta modulator, clock diatur frekuensinya sehingga menjadi 64 KHz. Pada rangkaian ini akan dilihat bentuk gelombang output dari integrator dan output delta modulator. Pada hasil percobaan, dapat dilihat bahwa gelombang output yang dihasilkan berupa gelombang digital, yaitu sinyal positif dan negatif. Hal ini sesuai dengan teori, yaitu gelombang output dari komparator akan diubah menjadi sinyal digital sebagai output delta modulator. Kondisi ini juga dibuktikan oleh output delta modulator yang berupa sinyal positif dan negatif yang silih berganti dengan periode konstan. 3.6 Kesimpulan 1. Delta Modulasi merupakan teknik konversi analog-ke- digital dan digital-ke- sinyal analog yang digunakan untuk pengiriman informasi suara (1KHz - 4KHz). 2. Rangkaian delta modulation terdiri dari rangkaian encoder dan decoder. Rangkaian encoder terdiri dari komparator yang berfungsi sebagai pembanding antara sinyal input dan sinyal feedback dari integrator; integrator berfungsi sebagai local decoder; Sample & Host berfungsi menyampling sinyal yang keluar dari komparator sehingga berbentuk biner. Rangkaian decoder terdiri dari integrator yang sama pada

encoder dan LPF (Low Pass Filter) yang berfungsi memfilter sinyal sehingga menjadi sinyal analog yang utuh. 3. Rangkaian Delta Modulator merupakan rangkaian sederhana dari PCM yang menggunakan 1 bit untuk encoding. Namun, rangkaian ini memiliki kelemahan pada output yang dikirimkan. Rangkaian ini tidak terlalu mementingkan nilai output yang dihasilkan sehingga informasi bisa saja terganggu oleh noise.