Download - Modulasi Amplitudo
MODULASI AMPLITUDO
1.1 Tujuan
1. Dapat mengukur sinyal carrier dan sinyal modulasi menggunakan
osiloskop dan menganalisis karakteristik sinyal yang diperoleh.
2. Dapat mengukur modulation depth (m )yang berbeda-beda pada sinyal
AM. Akan ditentukan efek dari nilai dari m yang berbeda (> 1, <1).
3. Mengetahui sinyal modulasi direkonstruksi dari sinyal modulasi
amplitudo.
1.2 Peralatan
Pesonal Computer
UniTrain Board
Modul SO4201-7L (Colpitts/Hartley Oscillator)
Modul SO4201-7U (AM Modulator/Demodulator)
Power Supplay
Jumper
Kabel
1.3 Teori Penunjang
1.3.1 Prinsip Operasi Modulasi Amplitudo
Modulasi amplitudo terjadi dimana amplitudo sinya carrier
berfrekuensi tinggiditumpangkan oleh sinyal berfrekuensi rendah yang
bertindak sebagai curve envelope untuk sinyal carrier yang dapat
digambarkan sebagai berikut:
Modulasi amplitudo menggunakan dua frekuensi diskrit untuk
menghasilkan spektrum frekuensi dengan frekuensi sisi atas dan bawah
masing-masing terletak di atas dan di bawah frekuensi pembawa pada
interval yang sesuai dengan frekuensi modulasi.
1.3.2 Deskripsi Matematis Modulasi Amplitudo
Secara matematis, modulasi amplitudo adalah operasi perkalian yang
melibatkan gelombang pembawa Ω frekuensi sinyal modulasi frekuensi ω.
Transformasi persamaan ini dengan bantuan hasil trigonometri
dalam rumus berikut, dengan asumsi bahwa modulasi dan pembawa sinyal
memiliki amplitudo yang sama:
Pemeriksaan lebih dekat di sini menunjukkan bahwa dua frekuensi
sebelum modulasi yang digunakan untuk menghasilkan spektrum frekuensi
yang terdiri dari frekuensi pembawa dan dua sidebands.
Frekuensi atas sideband lebih tinggi dari frekuensi pembawa dengan
jumlah yang sama dengan frekuensi sinyal yang berguna, sementara
frekuensi rendah sideband yang lebih rendah dengan jumlah yang sama.
Hubungan ini digambarkan di bawah ini menggunakan modulasi sinyal
terbatas dengan frekuensi 200 Hz sampai 3 kHz sebagai contoh.
Diilustrasikan di bawah ini adalah varian sederhana rangkaian AM
modulator terdiri osilator dan transistor. Seperti dijelaskan sebelumnya,
modulasi dapat dianggap sebagai perkalian dua sinyal frekuensi yang
berbeda. Proses penggandaan juga menggabungkan non-linearitas dari
persimpangan pn, bahwa dari transistor dalam kasus ini. Sinyal pembawa
dan sinyal ingin pertama-tama ditambahkan sebelum diterapkan bersama-
sama untuk memasukkan basis transistor. Karakteristik non-linear
mendistorsi sinyal untuk menghasilkan komponen sinyal frekuensi lanjut.
Osilator di bagian atas dari rangkaian memastikan bahwa hanya produk
modulasi yang diinginkan disediakan oleh output.
1.3.3 Modulation Depth
Salah satu parameter karakteristik yang paling penting dari modulasi
amplitudo adalah kedalaman modulasi "m", ditetapkan sebagai nilai absolut
atau %.
Kedalaman modulasi adalah perbandingan antara amplitudo sinyal
transmisi dan sinyal pembawa.
Karena selama modulasi amplitudo standar, amplitudo sinyal
pembawa adalah lebih tinggi dari sinyal yang diinginkan, kedalaman
modulasi lebih kecil dari "1" atau 100%.
Seperti digambarkan di atas, kedalaman modulasi juga dapat
ditentukan dari rasio amplitudo minimum dan maksimum sinyal AM. Hal
ini memungkinkan kedalaman modulasi harus dihitung dengan sangat
mudah dengan bantuan dari trapesium modulasi (lihat percobaan
berikutnya).
Jika selektif memudar (misalnya selama transmisi radio) atau tidak
diatur dengan benar pembawa amplitudo sangat melemahkan frekuensi
pembawa, kedalaman modulasi mungkin melebihi m = 1 atau 100%. Hal ini
menyebabkan distorsi non-linear dalam sinyal didemodulasi.
1.4 Langkah Percobaan
1.4.1 Perakitan Modul
a. Hidupkan PC yang sudah di sediakan
b. Hubungkan UniTrain Board dan port USB pada CPU PC
menggunakan kabel data
c. Sambungkan Power Supplay pada UniTrain Broad
d. Hidupkan Unitrain Board.
1.4.2 Eksperimen Prinsip dari Modulasi Amplitudo
a. Pasang modul SO4201-7L (Colpitts/Hartley Oscillator) dan modul
SO4201-7U (AM Modulator/Demodulator) pada UniTrain Board
b. Pasang jumper pada HFin Colpitts Setting dan pada Oscillator x
Setting
c. Hubungkan ground Analog OUT dengan A- Analog IN dan ground
dari Hartley Oscillator.
d. Hubungkan ground Hartley Oscillator dan ground AM Modulator.
d. Hubungkan A+ pada Analog IN dengan HFout pada Hartley
Oscillator dan Oscil pada AM Modulator
e. Atur frekuensi sinyal carrier menjadi 455kHz dan voltage 100mV
dengan potensiometer. Tampilkan sinyal carrier pada osiloskop
dengan parameter sebagai berikut
f. Ubah dan tampilkan frekuensi sinyal carrier menjadi 600 kHz,
100mV serta 455 kHz, 200mV. Bandingkan ketiga karakteristik
sinyal carrier tersebut.
f. Hubungkan A+ pada Analog IN dan AMout pada AM modulator
untuk menampilkan sinyal modulasi.
g. Tampilkan sinyal modulasi pada osiloskop dengan parameter berikut
h. Bandingkan karakteristik antara sinyal carrier dan sinyal modulasi.
i. Hilangkan input-an sinyal carrier berfrekuensi tinggi “Oscil” dan
pasang sinyal sinusoidal berfrekuensi rendah “NF IN” pada AM
Modulator.
j. Gunakan function generator (Instruments | Voltage Sources |
Function Generator). Setting function generator sesuai gambar
dibawah dan kemudian hidupkan dengan meng-klik tombol
“POWER”.
k. Tampilkan sinyal “AMout” melalui osiloskop dengan parameter
berikut
l. Tampilkan sinyal output dari modulator pada channel A dan sinyal
termodulasi pada channel B, dengan parameter berikut
1.4.3 Modulation Depth
a. Pasang modul SO4201-7L (Colpitts/Hartley Oscillator) dan modul
SO4201-7U (AM Modulator/Demodulator) pada UniTrain Board
b. Pasang jumper pada HFin Colpitts Setting dan pada Oscillator x
Setting
c. Hubungkan B- dengan A- pada Analog IN dengan ground pada
Analog OUT
d. Hubungkan ground Hartley Oscillator dan ground AM Modulator.
e. Hubungkan S pada Analog OUT dengan B+ pada Analog IN dan NF
IN
f. Hubungkan A+ pada Analog IN dengan Oscil pada AMout
g. Hubungankan HFout pada Hartley Oscillator dengan Oscil pada AM
Modulator
h. Gunakan function generator (Instruments | Voltage Sources |
Function Generator). Setting function generator seperti gambar
dibawah dan kemudian hidupkan dengan mengklik tombol
“POWER”.
i. Tampilkan sinyal pada osiloskop dengan parameter berikut
j. Atur amplitudo sinyal berfrekuensi rendah menjadi 10% dan 50%.
Bandingkan output sinyal yang ditampilkan pada osiloskop.
k. Hubungkan A+ pada Analog IN dengan LF dan B+ Analog IN
dengan AMout pada AM Modulator
l. Tampilkan sinyal pada osiloskop dengan parameter berikut
m. Atur modulation depth sebesar 80% dan 100% serta tampilkan pada
osiloskop dengan parameter berikut.
1.4.4 Demodulation
a. Pasang modul SO4201-7L (Colpitts/Hartley Oscillator) dan modul
SO4201-7U (AM Modulator/Demodulator) pada UniTrain Board
b. Pasang jumper pada HFin Colpitts Setting dan pada Oscillator x
Setting
c. Hubungkan A- pada Analog IN dan ground pada Analog OUT
d. Hubungkan ground Hartley Oscillator dan ground AM Modulator.
e. Hubungkan A+ dengan LFdemod dan AMin dengan AMout
f. Hubungankan HFout pada Hartley Oscillator dengan Oscil pada AM
Modulator
g. Hubungkan S pada Analog OUT dengan NF IN pada AM Modulator
h. Gunakan function generator (Instruments | Voltage Sources |
Function Generator). Setting function generator seperti gambar
dibawah dan kemudian hidupkan dengan mengklik tombol
“POWER”.
i. Ukur sinyal pada AM detektor "LFdemod" output dan analisis
hasilnya. Tampilkan sinyal tersebut pada osiloskop dengan
parameter.
1.5 Tugas Pendahuluan
1. Jelaskan kenapa diperlukan proses modulasi dalam system
komunikasi.
2. Bagaimana anda bias hanya mendengarkan siaran dari satu
stasiun saja, padahal di Denpasar ada banyak pemancar radio
komersial.
3. Berapa rentang frekuensi kerja stasiun radio AM komersial
yang diijinkan? Berapa panjang gelombangnya?
1.6 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%