PETUNJUK PELAKSANAAN PRAKTIKUM -...

PETUNJUK PELAKSANAAN PRAKTIKUM

PRAKTIKUM TEKNIK TELEKOMUNIKASI 3

ET 3100

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

SEKOLAH TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKA

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2016

user

Textbox

2017

Daftar Isi

Daftar Isi i

Aturan Umum Laboratorium Telekomunikasi Radio dan Gelom-bang Mikro iiiKelengkapan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iiiPersiapan Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iiiKeterlambatan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iiiSelama Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ivSetelah Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ivPergantian Jadwal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv

Kasus umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ivKasus sakit atau urusan mendesak . . . . . . . . . . . . . . . . v

Sanksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v

Panduan Umum Keselamatan dan Penggunaan Peralatan Labo-ratorium viKeselamatan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viBahaya Listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viBahaya Api . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viLain-lain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi

Penggunaan Alat Praktikum viiSanksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii

Tugas Pendahuluan dan Laporan Praktikum viiiTugas Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viiiLaporan Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viiiSanksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix

Petunjuk Penggunaan Kit Praktikum Sistem Komunikasi Analogdan Digital xEMDA-A/P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xOsiloskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xLain-lain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi

i

1 MODULASI DAN DEMODULASI AMPLITUDA 11.1 Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Dasar Teori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2.1 Modulasi Amplituda (AM) . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.2 Demodulasi Sinyal AM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Prosedur Percobaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3.1 Modulasi Double Sideband (DSB) . . . . . . . . . . . . . 31.3.2 Modulasi Double Sideband-Suppressed Carrier (DSB-SC) 31.3.3 Modulasi Single Side Band-Suppressed Carrier (SSB-SC) 41.3.4 Perbandingan Spektrum AM, SSB-SC, dan DSB-SC . . . 41.3.5 Detektor Selubung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.3.6 Detektor Fasa (Product Detector) . . . . . . . . . . . . . 51.3.7 Detektor Fasa (Phasing Detector) . . . . . . . . . . . . . 6

2 MODULASI DAN DEMODULASI FREKUENSI 82.1 Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.2 Dasar Teori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2.1 Modulasi Frekuensi (FM) . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.2.2 Demodulasi Sinyal FM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3 Prosedur Percobaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3.1 MODULASI FM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3.2 DEMODULASI FM : PLL DETECTOR . . . . . . . . . 102.3.3 DEMODULASI FM : ZERO-CROSSING DETECTOR . 10

3 MODULASI DAN DEMODULASI PULSA 113.1 Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2 Dasar Teori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.2.1 PAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2.2 PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.2.3 PCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.2.4 DM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.3 Prosedur Percobaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133.3.1 MODULASI PCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133.3.2 DEMODULASI PCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133.3.3 MODULASI PAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.3.4 DEMODULASI PAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.3.5 MODULASI PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.3.6 DEMODULASI PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.3.7 MODULASI DM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.3.8 DEMODULASI DM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

ii

Aturan Umum Laboratorium Telekomunikasi Ra-dio dan Gelombang Mikro

Kelengkapan

Setiap praktikan wajib berpakaian sopan dan formal, menggunakan celanapanjang/rok, kemeja, dan menggunakan sepatu. Untuk memasuki laborato-rium praktikan diwajibkan membawa kelengkapan berikut:

1. Modul Praktikum

2. Log book

3. Alat tulis dan alat hitung (kalkulator)

4. Tugas Pendahuluan

Pada saat praktikum pertama praktikan diwajibkan membawa pas foto 3x4sebanyak satu buah.

Persiapan Praktikum

Sebelum praktikum dimulai praktikan harus mempersiapkan diri dengan melakukanhal-hal berikut:

1. Membaca dan memahami isi modul praktikum

2. Mengerjakan tugas pendahuluan

3. Mengisi kartu praktikum

4. Memastikan seluruh anggota kelompok datang tepat waktu

5. Meletakkan tas pada loker yang telah disediakan.

Keterlambatan

a) Praktikan yang terlambat datang praktikum akan mendapat nilai noluntuk praktikum modul tersebut

b) Praktikan yang terlambat mengumpulkan laporan praktikum akan men-dapat nilai nol untuk laporan praktikum modul tersebut

iii

Selama Praktikum

Setelah memasuki laboratorium dan menempati meja praktikum, praktikandiwajibkan :

1. Mengumpulkan tugas pendahuluan pada asisten

2. Mengumpulkan kartu praktikum pada asisten

3. Mempersiapkan peralatan praktikum

4. Melakukan setiap percobaan dengan baik sesuai prosedur pada modulpraktikum

5. Mendokumentasikan hasil percobaan pada logbook yang telah disediakan(jika diperlukan harap membawa kamera)

6. Menggunakan alat dengan baik.

Setelah Praktikum

Setelah percobaan selesai praktikan diwajibkan:

1. Mematikan dan merapikan alat praktikum

2. Memastikan log book ditandatangani asisten

3. Mencatat dan memahami instruksi pengerjaan laporan dari asisten

4. Merapikan meja dan kursi praktikum.

Pergantian Jadwal

Kasus umum

Pertukaran jadwal hanya dapat dilakukan per orang dengan modul yang sama.Prosedur penukaran jadwal adalah sebagai berikut:

1. Menghubungi kordas praktikum mata kuliah terkait

2. Mencari praktikan lain yang bersedia bertukar jadwal

3. Mengisi form yang diberikan kordas praktikum mata kuliah terkait

4. Mengumpulkan form paling lambat tiga hari sebelum praktikum.

iv

Kasus sakit atau urusan mendesak

Pertukaran jadwal dapat dilakukan oleh praktikan yang sakit atau memilikikepentingan mendesak tanpa harus mengumpulkan form pertukaran jadwalsesuai peraturan yang berlaku. Prosedur penukaran dapat dilakukan dengancara berikut:

1. Menghubungi kordas praktikum terkait mata kuliah terkait maksimaltiga jam sebelum praktikum dimulai

2. Mencari praktikan lain yang bersedia bertukar jadwal

3. Apabila tidak ada yang bisa bertukar jadwal, praktikan diharapkan menghubungikordas terkait jadwal pengganti

4. Surat izin dikumpulkan kepada kordas secepatnya dengan ditandatan-gani pihak ketiga.

Sanksi

Bagi praktikan yang terbukti melakukan penjiplakan laporan dan atau tu-gas pendahuluan dikenakan sanksi berupa nilai E pada mata kuliah terkait.Pengabaian peraturan di atas dapat dikenakan sanksi pengurangan nilai prak-tikum.

v

Panduan Umum Keselamatan dan PenggunaanPeralatan Laboratorium

Keselamatan

Selama praktikum, praktikan dan asisten diharapkan menjaga keselamatandan keamanan. Dengan demikian, praktikan diharapkan mematuhi panduankeselamatan dan penggunaan alat di laboratorium.

Bahaya Listrik

Perhatikan dan pelajari tempat-tempat sumber listrik pada laboratorium. Jikaada potensi bahaya segera laporkan pada asisten.

1. Menghindari daerah atau benda yang berpotensi menimbulkan bahayalistrik seperti kabel yang sudah terkelupas

2. Tidak melakukan sesuatu yang menimbulkan bahaya listrik pada dirisendiri atau orang lain

3. Memastikan bagian tubuh kering pada saat menggunakan alat praktikum

4. Selalu waspada dan tidak main-main saat praktikum berlangsung.

Bahaya Api

Praktikan dan asisten diharapkan tidak membawa benda-benda yang mudahterbakar (korek api, gas, dan lain-lain) ke dalam laboratorium.

1. Tidak melakukan sesuatu yang menimbulkan bahaya api pada diri sendiriatau orang lain

2. Selalu waspada terhadap bahaya api atau panas berlebih pada setiapaktivitas praktikum.

Lain-lain

Praktikan dan asisten dilarang membawa makanan dan minuman ke meja prak-tikum.

vi

Penggunaan Alat Praktikum

Sebelum menggunakan alat praktikum, praktikan dan asisten diharapkan su-dah memahami penggunaan alat praktikum yang ada di laboratorium.

1. Perhatikan dan patuhi peringatan yang terdapat pada badan alat prak-tikum

2. Memahami fungsi alat praktikum dan menggunakannya untuk aktivi-tas yang sesuai dengan fungsinya. Menggunakan alat praktikum diluarfungsinya dapat menimbulkan kerusakan alat dan bahaya keselamatanpraktikan

3. Memahami jangkauan kerja alat praktikum dan menggunakannya sesuaidengan jangkauan kerja. Menggunakan alat praktikum diluar jangkauankerjanya dapat menimbulkan kerusakan alat dan bahaya keselamatanpraktikan

4. Memastikan seluruh peralatan praktikum aman dari benda tajam, apiatau panas berlebih, maupun benda lain yang dapat mengakibatkankerusakan alat

5. Tidak melakukan aktivitas yang dapat mengotori atau merusak alatpraktikum

6. Kerusakan alat praktikum menjadi tanggung jawab bersama rombon-gan praktikum tersebut. Alat yang rusak harus diganti oleh rombongantersebut.

Sanksi

Pengabaian panduan di atas dapat dikenakan sanksi tidak lulus mata kuliahyang bersangkutan.

vii

Tugas Pendahuluan dan Laporan Praktikum

Tugas Pendahuluan

1. Tugas pendahuluan wajib dibuat dan dikumpulkan oleh praktikan se-belum praktikum dimulai

2. Praktikan tidak diperkenankan mengerjakan tugas pendahuluan saat prak-tikum akan dimulai

3. Tugas pendahuluan harus dikerjakan secara individu agar praktikan mema-hami materi modul yang akan diuji dalam praktikum

4. Seluruh soal tugas pendahuluan harus disertakan jawabannya. Jika soaltugas pendahuluan ada yang tidak dikerjakan, nilai tugas pendahuluanuntuk modul tersebut adalah nol.

5. Praktikan wajib menuliskan nama lengkap, NIM, shift praktikum (haridan jam), nama lengkap asisten, dan judul modul yang akan diuji dalampraktikum di pojok kanan atas tugas pendahuluan.

Laporan Praktikum

1. Laporan praktikum dibuat oleh praktikan dengan menggunakan formatIEEE yang terdiri atas :

a) Abstrak dan kata kunci

b) Pendahuluan

c) Dasar teori

d) Metodologi

e) Data dan analisis

f) Kesimpulan

g) Daftar pustaka

h) Biografi penulis

2. Praktikan yang terbukti melakukan plagiarism atas laporan praktikumakan mendapat nilai E unutk mata kuliah PTT

viii

3. Praktikan wajib mengumpulkan softcopy laporan praktikum ke emailasisten dan email koordinator asisten sesuai waktu yang akan ditetapkan

4. Praktikan wajib menyerahkan hardcopy laporan praktikum ke LTRGMsesuai waktu yang akan ditetapkan dengan melakukan hal berikut :

a) Mengumpulkan laporan di tempat yang telah disediakan sesuai den-gan modulnya

b) Mengisi formulir pengumpulan laporan praktikum dengan mencan-tumkan jam dan tanggal pengumpulan secara benar

c) Praktikan diharapkan memperhatikan dengan seksama tempat danformulir yang sesuai dengan laporan praktikum yang akan dikumpulkan

Sanksi

Pengabaian peraturan di atas dapat dikenakan sanksi berupa pengurangannilai tugas pendahuluan atau laporan praktikum.

ix

Petunjuk Penggunaan Kit Praktikum SistemKomunikasi Analog dan Digital

EMDA-A/P

1. Sebelum menghubungkan EMDA-A/P ke arus listrik, harap dipastikanswitch EMDA-A/P dalam keadaan off.

2. Setelah EMDA-A/P terhubung dengan arus listrik, nyalakan alat dengancara menekan switch power, untuk EMDA-A/P harap dipastikan lampuswitch menyala.

3. Hubungkan data, test point, maupun output dengan menggunakan kabeljumper sesuai dengan prosedur pada modul terkait.

4. Untuk mengambil data, hubungkan kabel probe pada kabel jumper laluhubungkan pada test point maupun output yang ingin diamati.

5. Ketika percobaan sudah selesai, cabut kabel jumper dari EMDA-A/P,kemudian matikan EMDA-A/P dengan menekan tombol power.

6. Cabut kabel power dari stop kontak.

Osiloskop

1. Hubungkan osiloskop dengan arus listrik. Ketika hendak menghubungkanosiloskop ke jaringan listrik, pastikan osiloskop dalam keadaan off. Ke-mudian setelah terhubung, tekan tombol power.

2. Tunggu hingga layar osiloskop menyala, baru kemudian hubungkan kabelprobe pada port channel yang diinginkan.

3. Sebelum memulai pengamatan, harap lakukan kalibrasi pada kabel probeyang digunakan dengan menghubungkan kutub positif dan negatif probedengan kutub untuk kalibrasi pada bagian kanan osiloskop.

4. Bila kabel probe tidak berfungsi, harap lapor kepada asisten.

5. Lakukan pengamatan pada osiloskop sesuai dengan prosedur modul terkait.

6. Untuk tiap-tiap percobaan, harap dipastikan osiloskop menunjukkan frekuensidan tegangan sinyal.

x

7. Saat melakukan dokumentasi, harap menekan tombol stop kemudianarahkan tampilan pada sinyal yang diamati.

8. Ketika percobaan sudah selesai, cabut kabel probe dari port channel,kemudian matikan osiloskop dengan menekan tombol power.

9. Cabut kabel power dari stop kontak.

Lain-lain

1. Bila ada kit praktikum yang tidak berfungsi harap laporkan kepada asis-ten.

2. Gunakan kabel jumper yang tidak berkarat selama praktikum.

3. Rapikan seluruh peralatan praktikum setelah praktikum selesai.

xi

MODUL 1

MODULASI DANDEMODULASI AMPLITUDA

1.1 Tujuan

1. Mengamati proses dan hasil modulasi amplituda DSB, DSB-SC, danSSB-SC.

2. Membandingkan spektrum sinyal AM DSB, SSB-SC, dan DSB-SC.

3. Mengamati pengaruh perubahan amplituda sinyal carrier terhadap mod-ulation depth pada sinyal modulasi .

4. Mempelajari pengoperasian superheterodyne receiver dalam proses de-modulasi sinyal AM.

5. Memahami metode demodulasi sinyal AM dengan Detektor Selubung.

6. Memahami metode demodulasi sinyal AM dengan Detektor Produk.

7. Memahami metode demodulasi sinyal AM dengan Detektor Fasa.

8. Membandingkan metode demodulasi dengan menggunakan Detektor Selubung,Detektor Produk, dan Detektor Fasa.

1.2 Dasar Teori

1.2.1 Modulasi Amplituda (AM)

Dalam modulasi amplituda, amplituda dari sinyal carrier divariasikan mengikutisinyal informasi. Sebuah sinyal carrier c(t) didefinisikan sebagai

c(t) = Accos(2πfct) (1.1)

dengan Ac dan fc masing-masing merupakan amplituda dan frekuensi darisinyal carrier. Jika sinyal carrier c(t) dimodulasi dengan suatu sinyal informasi

1

m(t), secara umum sinyal hasil modulasi amplituda s(t) akan memiliki bentuksebagai berikut

s(t) = Ac[1 + kam(t)]cos(2πfct) (1.2)

ka dalam persamaan (1.2) merupakan modulation depth dari sinyal AM s(t).Bentuk sinyal ini dikenal juga dengan istilah Double Sideband (DSB). Terdapatdua kekurangan dari bentuk sinyal DSB, yaitu ketidakefisienan daya transmisidan pita frekuensi [1].

Masalah ketidakefisienan daya transmisi dapat diatasi dengan membuangkomponen sinyal carrier pada persamaan (1.2) sehingga sinyal hasil modulasis(t) menjadi

s(t) = Acm(t)cos(2πfct) (1.3)

Bentuk sinyal ini dikenal dengan istilah Double Sideband-Suppressed Carrier(DSB-SC). Kemudian untuk mengefisienkan penggunaan pita frekuensi, sinyalDSB-SC dilewatkan pada suatu filter bandpass sehingga hanya salah satu sisi(atas atau bawah) spektrum dari sinyal informasi di sekitar frekuensi car-rier yang dilewatkan. Sinyal hasil proses filter ini dikenal dengan istilah Sin-gle Sideband-Suppressed Carrier (SSB-SC). Selain penggunaan filter bandpass,sinyal SSB-SC juga dapat dibangkitkan dengan menggunakan metoda perge-seran fasa [2].

1.2.2 Demodulasi Sinyal AM

Pada bagian sebelumnya, dijelaskan bahwa terdapat tiga bentuk modulasiamplituda yaitu DSB, DSB-SC, dan SSB-SC. Tiap bentuk memiliki prosesdemodulasi yang berbeda. Untuk sinyal DSB, proses demodulasi dapat di-lakukan dengan menggunukan detektor selubung. Detektor selubung terdiridari sebuah rangkaian penyearah setengah gelombang dan filter lowpass [3].

Untuk mendapatkan kembali dari sinyal DSB-SC digunakan teknik demod-ulasi yang dikenal sebagai deteksi koheren. Proses deteksi koheren diawali den-gan mengalikan sinyal DSB-SC dengan sinyal sinusoid yang dibangkitkan olehosilator. Sinyal hasil perkalian ini kemudian dilewatkan ke sebuah filter lowpasssehingga didapatkan kembali sinyal informasi. Dalam proses deteksi koherenterdapat faktor beda fasa antara sinyal sinusoid yang dibangkitkan dengan car-rier dari sinyal DSB-SC. Hal ini dapat menyebabkan hilangya sinyal informasijika beda fasa antara kedua sinyal bernilai ±π/2 [1].

Demodulasi sinyal SSB-SC pada dasarnya memiliki prinsip yang samadengan proses demodulasi sinyal DSB-SC, sehingga teknik deteksi koherenataupun teknik-teknik demodulasi dalam DSB-SC dapat digunakan untukmen-demodulasi sinyal SSB-SC [3].

2

1.3 Prosedur Percobaan

1.3.1 Modulasi Double Sideband (DSB)

Gambar 1.1: Blok Percobaan DSB

1. Hubungkan GEN1 dengan IN1.


3. Atur parameter generator analog dengan spesifikasi sebagai berikut,

• GEN1: 50 Hz

• GEN2: 1000 Hz

Sinyal apakah GEN1 dan GEN2?

4. Amati bentuk sinyal pada TP1.

5. Amati sinyal pada OUT1. Amati bentuk dari sinyal dan bagaimanaamplituda carrier dimodulasi oleh sinyal pemodulasi.

6. Gunakan tombol kontrol C1 untuk mencari modulation depth dari sinyal.

1.3.2 Modulasi Double Sideband-Suppressed Carrier (DSB-SC)

Gambar 1.2: Blok Percobaan DSB-SC



3


• GEN1: 50 Hz

• GEN2: 1000 Hz


1.3.3 Modulasi Single Side Band-Suppressed Carrier (SSB-SC)

Gambar 1.3: Blok Percobaan SSB-SC




• GEN1: 50 Hz

• GEN2: 1000 Hz

4. Amati bentuk sinyal pada TP2 dan TP3.


1.3.4 Perbandingan Spektrum AM, SSB-SC, dan DSB-SC




• GEN1: 50 Hz

• GEN2: 1000 Hz

4. Amati sinyal keluaran dari masing-masing modulator pada OUT1, OUT2,dan OUT3.

4

1.3.5 Detektor Selubung

Gambar 1.4: Blok Praktikum demodulasi AM

1. Hubungkan:

• GEN1 - IN1

• GEN2 - IN2

• OUT1 - IN3

2. Bagaimanakah sinyal keluaran OUT1? Amati!

3. Atur modulation depth sinyal AM hingga mencapai 100% dengan meng-gunakan pin kontrol C1.

4. Atur frekuensi tuning sehingga diperoleh frekuensi IF (intermediate fre-quency) sebesar 455 Hz dengan menggunakan pin kontrol C2 yang disetsebesar 1455 Hz. Gunakan osiloskop untuk mengatur frekuensi C2.

5. Amati sinyal output mixer (TP5) dan sinyal output IF amplifier (TP6).Berapakah frekuensi sinyal ini? Amati juga menggunakan spectrum an-alyzer, bagaimana frekuensi sinyal bergeser ke intermediate frequency?

6. Amati sinyal pada TP7. Berapa frekuensi dan bagaimana bentuk sinyalini?

7. Amati sinyal pada OUT4. Berapa frekuensi dan bagaimana bentuksinyal ini?

1.3.6 Detektor Fasa (Product Detector)

1. Pertama-tama, hubungkan:

• GEN1 - IN1

5

• GEN2 - IN2

• OUT2 - IN3



4. Amati sinyal-sinyal output di bawah ini. Berapakah frekuensi sinyaltersebut? Bagaimana bentuk sinyalnya?

• TP5

• TP6

• TP7

• TP8

• TP9

• TP10

5. Amati sinyal pada OUT5. Berapa frekuensi dan bagaimana bentuksinyal ini?

1.3.7 Detektor Fasa (Phasing Detector)

1. Pertama-tama, hubungkan :

• GEN1 - IN1

• GEN2 - IN2

• OUT3 - IN3



4. Amati sinyal-sinyal output di bawah ini. Berapakah frekuensi sinyaltersebut? Bagaimana bentuk sinyalnya?

• TP5

• TP6

• TP7

• TP11

• TP12

6

• TP13

• TP14

• TP15

5. Amati sinyal pada OUT6. Berapa frekuensi dan bagaimanakah bentuksinyal ini?

7

MODUL 2

MODULASI DANDEMODULASI FREKUENSI

2.1 Tujuan

1. Mempelajari karakteristik modulasi FM.

2. Mengetahui proses modulasi sinyal carrier oleh voltage-controlled oscil-lator (VCO) dan spektrum frekuensi pada sinyal FM.

3. Mengamati kinerja phase-locked loop (PLL) sebagai demodulator FM.

4. Mengamati kinerja zero-crossing detector sebagai demodulator FM.

2.2 Dasar Teori

2.2.1 Modulasi Frekuensi (FM)

Modulasi sudut (angle modulation) secara umum memiliki bentuk sebagaiberikut

s(t) = Accos(φi(t)) (2.1)

Modulasi frekuensi merupakan salah satu bentuk dari modulasi sudut, di manaFrekuensi sesaat dari sinyal carrier berubah secara linear mengikuti sinyalinformasi m(t).

fi = fc + kfm(t) (2.2)

Dengan mengintegralkan dari persamaan (2.2) terhadap waktu kemudian dika-likan 2π maka akan didapatkan

φi(t) = 2πfct+

∫ t

0

kfm(t)dt (2.3)

8

Sehingga didapatkan sinyal FM sebagai berikut [1]

s(t) = Accos[2πfct+

∫ t

0

kfm(t)dt] (2.4)

Pembangkitan sinyal FM dapat dilakukan dengan beberapa cara, salah satunyaadalah menggunakan VCO [3]. Dalam hal ini, frekuensi osilasi dari VCO akanberubah secara linear mengikuti nilai tegangan sinyal masukan yang meru-pakan sinyal informasi.

2.2.2 Demodulasi Sinyal FM

Proses demodulasi sinyal FM dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranyaadalah menggunakan phase-locked loop (PLL) dan zero-crossing detector. PLLpada dasarnya digunakan untuk mengetahui fasa dan frekuensi sesaat dari su-atu sinyal. PLL terdiri dari tiga komponen yaitu VCO, detektor fasa (pengalisinyal), dan filter lowpass (loop filter). Adapun kaitannya dengan proses de-modulasi sinyal FM, sinyal informasi akan didapatkan pada keluaran dari loopfilter. Detil mengenai proses demodulasi FM menggunakan PLL diberikanpada bab 5 dari [3]. Adapun penggunaan zero-crossing detector sebagai de-modulator sinyal FM didasarkan pada pemanfaatan zero-crossing detector un-tuk mengetahui nilai frekuensi sesaat dengan melihat banyaknya jumlah keja-dian nilai tegangan sinyal menyeberangi nilai nol.


Gambar 2.1: Blok Percobaan Modulasi dan Demodulasi FM

2.3.1 MODULASI FM

1. Hubungkan GEN1 - IN4.

9

2. Atur generator sinyal audio GEN1 sebesar 50 Hz.

3. Ubah nilai gain VCO dengan mengatur C4 untuk mengecek osilasi frekuensiyang terjadi.

4. Amati sinyal output modulator pada OUT7. Sinyal apakah itu? LakukanAnalisis!

2.3.2 DEMODULASI FM : PLL DETECTOR

1. Hubungkan GEN1 - IN4.

2. Hubungkan OUT7 - IN5.



5. Amati sinyal output modulator seperti pada percobaan sebelumnya.

6. Atur nilai gain VCO menjadi nol, amati sinyal TP16, TP17, dan OUT8.Sinyal apakah sinyal tersebut?

7. Amati perbedaan fasa antara input dan output phase comparator !

8. Atur gain VCO ke suatu nilai, amati sinyal TP16, TP17 dan OUT8.Amati perubahan yang terjadi. Lakukan analisis!

2.3.3 DEMODULASI FM : ZERO-CROSSING DETECTOR

1. Hubungkan GEN1 IN4.

2. Hubungkan OUT7 IN5.



5. Amati sinyal output modulator seperti pada percobaan sebelumnya.

6. Amati sinyal TP18. Sinyal apakah ini?

7. Amati sinyal OUT9. Bagaimana kerja blok LPF sehingga mendapatkansinyal seperti yang ditunjukkan OUT9?

10

MODUL 3

MODULASI DAN DEMODULASI PULSA

3.1 Tujuan

1. Melakukan modulasi dan demodulasi pulsa dengan menggunakan teknikPCM, PAM, PWM, dan DM.

2. Mengamati pengaruh pengubahan sampling rate terhadap proses modu-lasi dan demodulasi.

3. Mempelajari karakteristik masing-masing modulasi pulsa dan memband-ingkan perbedaan di antara ketiga teknik modulasi pulsa.

3.2 Dasar Teori

Dalam modul ini akan dibahas mengenai 4 jenis modulasi pulsa yaitu pulse-amplitude modulation (PAM), pulse-width modulation(PWM), pulse-code mod-ulation (PCM), dan delta modulation (DM).

3.2.1 PAM

PAM merupakan bentuk modulasi pulsa yang paling dasar. Dalam PAM,amplituda dari deretan pulsa periodik bervariasi mengikuti nilai sampel darisinyal informasi. Pada PAM, bentuk pulsa yang digunakan dapat berbentukpulsa kotak ataupun bentuk pulsa lainnya. Selubung dari tiap pulsa dalamderetan yang dimodulasi oleh sinyal informasi tidak mengikuti bentuk sinyalinformasi, melainkan tetap rata pada nilai sampel di suatu titik sinyal informasitersebut. Gambar 3.2.1 mengilustrasikan bentuk sinyal PAM.

11

Gambar 3.1: Sinyal PAM beserta sinyal pemodulasinya [1]

3.2.2 PWM

Pada PWM, nilai sampel dari sinyal informasi akan mempengaruhi lebar daritiap pulsa di dalam deretan. Gambar 3.2.2 mengilustrasikan bentuk sinyalinformasi, sinyal deteran pulsa periodik, beserta sinyal PWM yang dihasilkan.

Gambar 3.2: Sinyal PAM beserta sinyal pemodulasinya [1]

3.2.3 PCM

Berbeda dengan dua jenis modulasi pulsa sebelumnya, yang bisa digolongkansebagai modulasi pulsa analog, PCM merupakan suatu bentuk modulasi pulsadigital. Dalam PCM, sinyal informasi akan direpresentasikan dalam sederetanpulsa, yang bernilai diskrit di sisi amplituda dan waktu. Terdapat 3 prosesutama dalam PCM, yaitu pencuplikan(sampling), kuantisasi (quantizing), danpengkodean (encoding). Proses kuantisasi dan pengkodean dilakukan denganmenggunakan rangkaian analog-to-digital converter (ADC) [1].

3.2.4 DM

DM pada dasarnya memiliki tujuan yang sama dengan PCM, yaitu mengubahsinyal informasi analog menjadi deretan pulsa bernilai diskrit (amplituda danwaktu). Yang menjadi perbedaan antara PCM dan DM adalah pada DM

12

proses kuantisasi tidak dilakukan menggunakan ADC melainkan menggunakanhard limiter, hal ini menjadikan implementasi dari DM menjadi lebih seder-hana. Secara umum teknik DM terdiri dari tiga komponen yaitu comparator,quantizer, dan accumulator [1].


3.3.1 MODULASI PCM

Gambar 3.3: Blok Praktikum Pulse-Code Modulation

1. Catu kit praktikum.


3. Set generator analog dengan parameter GEN1 = 10 Hz.

4. Amati sinyal pada titik pengamatan berikut:

• TP1

• TP2

• TP3

5. Amati bentuk sinyal dan catat frekuensinya!

6. Variasikan sample rate dan lihat pengaruhnya pada proses modulasi den-gan memutar kenop C1.

7. Analisis sinyal hasil modulasi PCM! (Hubungkan dengan sensitivitasnyaterhadap derau).

3.3.2 DEMODULASI PCM

1. Lakukan langkah 1-3 pada percobaan 3.3.1.

2. Amati sinyal pada OUT1.


13

4. Variasikan sample rate dan lihat pengaruhnya pada proses demodulasidengan memutar kenop C1.

5. Analisis sinyal hasil demodulasi PCM!

3.3.3 MODULASI PAM

Gambar 3.4: Blok Praktikum Pulse-Amplitude Modulation

1. Lakukan langkah 1-3 pada pada percobaan 3.3.1.

2. Amati sinyal pada TP4.



5. Analisis sinyal hasil modulasi PAM!

3.3.4 DEMODULASI PAM





5. Analisis sinyal hasil demodulasi PCM!

14

3.3.5 MODULASI PWM

Gambar 3.5: Blok Praktikum Pulse-Width Modulation



• TP5

• TP6

3. Berdasarkan pengamatan, sinyal apakah yang digunakan sebagai refer-ensi untuk dibandingkan dengan sinyal audio? Mengapa sinyal tersebutyang digunakan? Amati bentuk sinyal dan catat frekuensinya!


5. Analisis sinyal hasil modulasi PWM!

3.3.6 DEMODULASI PWM





5. Analisis sinyal hasil demodulasi PWM!

15

3.3.7 MODULASI DM

Gambar 3.6: Blok Praktikum Delta Modulation



• TP11

• TP12

3. Berdasarkan pengamatan, sinyal apakah yang digunakan sebagai refer-ensi untuk dibandingkan dengan sinyal audio? Mengapa sinyal tersebutyang digunakan? Amati bentuk sinyal dan catat frekuensinya!

4. Variasikan sample rate dan gain dengan memutar kenop C1 dan C2,lihat pengaruhnya pada proses modulasi.

5. Analisis sinyal hasil modulasi DM!

3.3.8 DEMODULASI DM




4. Variasikan sample rate dan gain dengan memutar kenop C1 dan C2,lihat pengaruhnya pada proses demodulasi.

5. Analisis sinyal hasil demodulasi DM!

16

Daftar Pustaka

[1] S. Haykin, Communication Systems, 4th ed. New Jersey: John Wiley &Sons, Inc, 2001.

[2] P. B. C. A. Bruce Carlson, COMMUNICATION SYSTEMS : An Intro-duction to Signals and Noise in Electrical Communication, 5th ed. NewYork: McGraw-Hill, 2010.

[3] B. P. Lathi, Modern Digital and Analog Communications Systems, 3rd ed.New York: Oxford University Press, 1998.

17

PETUNJUK PELAKSANAAN PRAKTIKUM -...

Documents

Transcript of PETUNJUK PELAKSANAAN PRAKTIKUM -...