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




Setting

c. Hubungkan B- dengan A- pada Analog IN dengan ground pada

Analog OUT


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




Setting

c. Hubungkan A- pada Analog IN dan ground pada Analog OUT


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%

modulasi amplitudo

Documents