El3216 02 13217048 PDF [PDF]

Citation preview

MODUL 2 FM SIGNALS Ryan Dritama (13217048)



Asisten : Bagas Daliyanto (13216068) Tanggal percobaan: 10/02/2020 EL3216- Pratikum Sistem Komunikasi



Sekolah Teknik Elektro dan Informatika ITB Abstrak Pada modul pertama ini akan dilakukan pengenalan Menggunakan NI ELVIS guna untuk melakukan demodulasi AM maupun FM. Pengamatan dilakukan dengan komponen osiloskop dan singal anylizer. Selain itu juga akan diamati distorsi yang merupakan akibat dari terjadinya overmodulasi Kata kunci : NI ELVIS, Modulasi, overmodulasi, AM, FM 1.



PENDAHULUAN



Pada pratikum ini akan dilakukan 3 buah percobaan yaitu proses demodulasi sinyal AM, modulasi sinyal FM, serta demodulasi FM. Dengan dilaksanakannya pratikum ini diharapkan pratikan mampu



2. 2.1







Mengamati hubungan antara sinyal pesan dan sinyal akhir keluaran







Mengamati dampak overmodulassi yang mengakibatkan distorsi sinyal







Menentukan lebar bandwith sinyal



memvariasikan frekuensi pembawa bukan amplitudo. Ini berarti demodulator FM dirancang untuk mencari perubahan dalam frekuensi sebagai gantinya. Dengan demikian, ia kurang terpengaruh oleh variasi amplitudo dan karenanya FM kurang rentan untuk kebisingan. Ini membuat FM menjadi sistem komunikasi yang lebih baik dalam hal ini. Ada beberapa metode untuk menghasilkan sinyal FM, tetapi semuanya pada dasarnya melibatkan osilator dengan frekuensi yang dapat diatur secara listrik. Osilator menggunakan tegangan input untuk memengaruhi frekuensi frekuensi keluaran. Biasanya, ketika input 0V, osilator mengeluarkan sinyal pada frekuensi istirahatnya (jugabiasa disebut free-running atau frekuensi tengah). Jika tegangan yang diberikan bervariasi di atas atau di bawah 0V, frekuensi output osilator menyimpang di atas dan di bawah frekuensi lainnya. Apalagi itu Jumlah deviasi dipengaruhi oleh amplitudo tegangan input. Artinya, semakin besar inputnya tegangan, semakin besar deviasinya.



STUDI PUSTAKA AM DEMODULATION



Memulihkan pesan asli dari operator termodulasi disebut demodulasi dan ini adalah yang utama tujuan penerima komunikasi dan telekomunikasi. Sirkuit yang banyak digunakanmendemodulasi sinyal AM disebut detektor amplop. 2.2 FREQUENCY MODULATION Kerugian dari sistem komunikasi AM, DSBSC dan SSB adalah bahwa mereka rentan terhadapmengambil suara listrik di media transmisi (saluran). Ini karena noise mengubah amplitudo dari sinyal yang ditransmisikan dan demodulator dari sistem ini dirancang untuk merespons untuk variasi amplitudo. Seperti namanya, modulasi menggunakan amplitudo



frekuensi (FM) pesan untuk Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



1



3.



METODOLOGI -



-



Frequency modulation



AM demodulation



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



2



-



Frequency demodulation



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



3



Gambar 3.5



Gambar 3.2 Gambar 3.6



Gambar 3.3 Gambar 3.7



Gambar 3.8 Gambar 3.4



Gambar 3.9



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



4



4.1



SETTING UP THE AM MODULATOR



Gambar 3.10



Gambar 4.1



v Gambar 3.11



Hasil menunjukan sinyal yang sudah termodulasi amplitudanya sesuai dengan teori. Dihasilkan sinyal carrier 100kHz yang dimodulasi dengan sinyal pesan 2kHz.



4.2 Gambar 3.12



RECOVERING THE MESSAGE USING AN ENVELOPE DETECTOR



Gambar 3.13 Gambar 4.2 Gambar diatas merupakan keluaran sinyal pada rectifier dimana nilai sinyal negatif dihilangkan.



Gambar 3.14



4.



HASIL DAN ANALISIS A. Setting up the AM modulator



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



5



Gambar 4.3



Gambar 4.4



Gambar diatas merupakan sinyal akhir hasil proses demodulasi. Hasilnya sedikit melenceng dari teori sesungguhnya dimana nilai sinyal yang diteria adalah 0.5 kali nilai amplitude sinyal pesan awal. Meskipun begitu nilainya sudah cukup mendekati setengah kalinya.



4.3



4.5



THE MATHEMATICS OF AM DEMODULATION



INVESTIGATING THE MESSAGE’S AMPLITUDE ON THE RECOVERED MESSAGE



Gambar 4.6



Gambar diatas merupakan sinyal keluaran dari rectifier. Sementara itu ketika melewati lowpass filter sinyal terfilter sehingga menghasilkan keluaran sebagia berikut



Gambar 4.4 Gambar tesrsebut menunjukan terjadinya distorsi pada sinyal akibat terjadinya overmodulasi. Fasa carrier berubah ketika terjadi overmodulasi yang akan mempersulit detektor melakukan demodulasi sehingga menyebabkan distorsi pada sinyal akhbir.



4.4



PART D – TRANSMITTING AND RECOVERING SPEECH USING AM



Berikut gambaran sinyal yang diperoleh dari input suara yang diterima mikrophone



Gambar 4.7 Lpf menghilangkan komponen frekuensi tinggi dan noise-noise yang ada sehingga diperoleh sinyal akhir yang amplitudenya setengah kali sinyal pesan awal. Kemudian Perlahan-lahan amplitudo sinyal pesan untuk ditingkatkan menghasilkan sinyal AM yang hampir termodulasi 100% menghasilkan gambar sebagai berikut



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



6



4.6



FREQUENCY MODULATING A SQUAREWAVE



Gambar 4.8 Nilai amplitude sinyal pesan perlahan-lahan ditingkatkan menghasilkan sinya terdemodulasi sebagai berikut]



Gambar 4.10 Gambar tersebut merupakan carrier berfrekuensi 20kHz yang di modulasi dengan squarewave 2kHz. Pada saat nilai amplitude channel B naik frekuensi sinyal chanel A menjadil lebih tinggi begitu pula Pada saat nilai amplitude channel B turun frekuensi sinyal chanel A menjadil lebih rendah sesuai teori frequency modulation.



4.7



GENERATING AN FM SIGNAL USING SPEECH



Berikut gambaran sinyal yang diperoleh dari input suara yang diterima mikrophone Gambar 4.9 Ketika Amplfier kelas C dioperasikan pada modulasi di atas 100% operasi sirkuit tidak lagi sesuai dengan model AM . Terlebih, selain dihasilkan sinyal yang tidak sama dengan pesan asli, sirkuit Kelas C yang overmodulasi menghasilkan komponen frekuensi ekstra dalam spektrum. Ini berarti bahwa baik detektor maupun produk demodulator tidak dapat menghasilkan pesan tanpa distorsi. B. Frequency modulation Gambar 4.11



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



7



4.8



POWER IN AN FM SIGNAL



Sinewave



Vrms^2



1



0.1



2



0.16



3



0.24



4



0.12



5



0.31



Total



0.93



Selanjutnya dilakukan hal yang sama pada 6 sinyal sinusoidal yang signifikan Gambar 4.12 Sinewave



Vrms^2



Nilai frekuensi nya sedikit bergeser dari nilai semestinya (20kHz) menjadi 18.25 kHz



1



0.27



Unmodulated Carrier (Vrms^2)



2



0.17



3



0.20



Sinyal Anylizer mengukur Vrms^2 untuk melihat karakteristik dari daya karena 𝑃=𝑉𝑅𝑀𝑆^2.



4



0.17



5



0.24



Selanjutnya akan dilihat spektrum dari 5 sinyal sideband



Total



1.05



4.9



BANDWIDTH OF AN FM SIGNAL



Nilai bandwith yang diperoleh adalah Fm Signal Bandwith 35250hz Setelah itu amplifier gain modul dinaikan hingga menunjukan ke arah jam 9. Bandwith baru yang diperoleh adalah Fm Signal Bandwith 21250 hz C. FM demodulation



Gambar 4.13



4.10



SETTING UP THE FM MODULATOR



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



8



4.12



INVESTIGATING THE OPERATION OF THE ZEROCROSSING DETECTOR



Gambar 4.14



Gambar 4.17 Kemudian amplitude sinyal FM dinaikan yang membuat hasil pengamatan sebagai berikut



Gambar 4.15 Terlihat semakin besat output generator frekuensinya meningkat



4.11



SETTING UP THE ZERO-CROSSING



Gambar 4.18



DETECTOR



Dari percobaan ini adalah dihasilkan sinyal debagai beikut.



Gambar 4.16



Gambar 4.19 Pada gambar terlihat frekuensi sinyal comparator meningkat, dan jarak antara mark pada output ZCD semakin mengecil.



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



9



4.13



-



TRANSMITTING AND RECOVERING A SINEWAVE USING FM



6.



frequency modulation (FM) bekerja dengan cara mengubah informasi dalam gelombang carrier dengan memvariasikan frekuensi sesaat dari gelombang.



DAFTAR PUSAKA



[1] Modul Praktikum Sistem Komunikasi, Institut Teknologi Bandung, 2020.



Gambar 4.20 Dari gambar tersebut terlihat bahwa amplitude dan frekuensi sinyal B meningkat ketika gelombang sinusoid chanel A naik dan frekuensi sinyal B berkurang ketika gelombang sinusoid chanel A turun.



4.14



TRANSMITTING AND RECOVERING SPEECH USING FM



Berikut gambaran sinyal yang diperoleh dari input suara yang diterima mikrophone



5.



KESIMPULAN -



Hubungan sinyal hasil demodulasi dengan sinyal pesan adalah memiliki amplituda 0,5x pesan asli.



-



Over modulation sinyal AM dapat menyebabkan terjadinya terdistorsi



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



1 0



Lampiran



Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB



11