PRAKTIKUM TELEKOMUNIKASI TELEKOMUNIKASI DIGITAL AMPLITUDE SHIFT KEYING MODULATOR
Dosen Pembimbing : Rahcmad Saptono, ST MT
Disusun Oleh : MUHAMMAD HAFIIZH 1241160014 / 20 JTD - 2B
JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG 2013 – 2014 2014
1.1. Tujuan Kurikulum
1.
Untuk memahami teori pengoperasian shift keying amplitudo (ASK) modulasi.
2.
Untuk memahami bentuk gelombang sinyal modulasi ASK.
3.
Untuk melaksanakan modulasi ASK dengan menggunakan MC 1496.
4.
Untuk memahami metode pengujian dan menyesuaikan rangkaian modulasi ASK
1.2. Teori kurikulum
ASK merupakan jenis modulasi digital yang paling sederhana, dimana sinyal carrier dimodulasi berdasarkan amplitude sinyal digital.
Amplitudo shift keying (ASK) dalam konteks komunikasi digital adalah proses modulasi, yang menanamkan untuk dua atau lebih tingkat amplitudo diskrit sinusoid. Hal ini juga terkait dengan jumlah tingkat diadopsi oleh pesan digital. Untuk urutan pesan biner ada dua tingkat, ti ngkat, salah satunya biasanya nol. Jadi gelombang termodulasi terdiri dari semburan sinusoida. Ada diskontinuitas tajam ditampilkan pada titik-titik transisi. Hal ini mengakibatkan sinyal memiliki bandwidth yang tidak perlu lebar. Bandlimiting umumnya diperkenalkan sebelum transmisi, dalam hal ini akan diskontinuitas 'off bulat'. Bandlimiting ini dapat diterapkan ke pesan digital, atau sinyal yang termodulasi itu sendiri. Tingkat data seringkali membuat beberapa sub-frekuensi pembawa.
Gambar 11-1 Diagram sirkuit Dasar ASK modulator.
Gambar 11-1 adalah diagram diagram rangkaian dasar dari modulasi ASK. Biarkan input data menjadi 5 V, ketika lulus sinyal melalui buffer, saklar S 1 akan beralih ke titik A, saat ini gelombang keluaran ASK adalah fl. Ketika data masukan adalah 0 V, ketika lulus sinyal melalui buffer, switch SI akan beralih ke titik B, saat ini gelombang keluaran adalah DC ASK 0 V. disebutkan di atas adalah teori dasar dari modulasi ASK. ASK modulasi sinyal dapat dinyatakan sebagai
() √ ()
Untuk 0 ≤ t ≤ Tb, dimana Eb merupakan energi rata-rata sinyal transmisi per bit dan fc adalah frekuensi carrier yang setara dengan nc/Tb. Energi rata-rata sinyal transmisi dapat dituliskan sbb:
∫ ∫ ( ) ∫ ∫ ( )
Gambar 11-3 Circuit diagram ASK modulator dengan menggunakan IC 2206.
Gambar 11-4 Blok Diagram Modulator ASK Gambar 11-4 merupakan blok diagram modulator ASK, yang balanced modulator dapat memenuhi tujuan dari modulasi amplitudo, dan bandpass bandpass filter akan menghapus sinyal frekuensi tinggi untuk membuat bentuk gelombang sinyal
ASK
secara
sempurna.
Kita
menggunakan
MC1496
untuk
mengimplementasikan balanced modulator pada percobaan ini. Gambar 11-5 diagram sirkuit internal MC1496, dimana D 1 , R 1 , R 3 , Q 7 dan Q 8 terdiri dari sumber arus, menyediakan arus bias DC untuk Q 5 dan Q 6 . Q 5 dan Q 6 t erdir i dari pengu at dife rensi al , yang yang dig diguna unakan kan untuk untuk men mendor dorong ong Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q4 menjadi penguat diferensial ganda. Data sinyal diinputkan antara antara pin 1 dan pin 4. Sinyal carrier diinputkan antar a pin 8 dan pin 10. Gain balanced bala nced modulator modul ator diinputkan diinp utkan antara anta ra pin 2 dan pin 3, yang dikontrol diko ntrol oleh resistor antara pin 2 dan pin 3. Range arus bias dari amplifier ditentukan resistor yang terhubung pada pin 5.
Gambar 11-5 Internet circuit diagram dari MC1496.
Gambar 11-5 adalah diagram sirkuit dari ASK modulasi, dimana MC 1496 terdiri dari modulator seimbang. Sinyal pembawa dan sinyal data tunggal berakhir masukan. Sinyal pembawa diinput pada pin 10 dan sinyal data diinput di pin 1. R13 dan R14 menentukan keuntungan dan bias saat sirkuit ini, masing-masing. Jika kita menyesuaikan VR1 atau amplitudo sinyal data, dapat mencegah sinyal ASK modulasi dari distorsi. Sedikit menyesuaikan VR2 akan menghindari asimetris bentuk gelombang sinyal. Ke-12 pin modulasi seimbang akan mengirim sinyal output ke uA741. C3, R17, R18 dan R19 terdiri dari bandpass filter untuk menghilangkan sinyal frekuensi tinggi, sehingga bentuk gelombang sinyal ASK akan menjadi lebih sempurna.
Gambar 11-6 Circuitdiagram dari ASK modulator dengan menggunakan MC1496. 1.3. Langkah Percobaan Per Per cobaan cobaan 1: X R 2206 2206 modulasi A SK
1. Lihat gambar 11 -3, - 3, R, = 1 kΩ atau lihat gambar DCT 11-1 11 -1 pada Gott DCT-6000-06 modul. Mari J2 menjadi sirkuit pendek dan J3 menjadi sirkuit terbuka. 2. Mari terminal dua I / P adalah hubungan pendek dan rangkaian terbuka menjadi JP1, yaitu pada terminal input sinyal data (Data I / P), masukan 0 V DC tegangan. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada gelombang sinyal output sinyal ASK (ASK O / P), kemudian mencatat hasil yang diukur dalam tabel 11-1.
3. Mari terminal dua I / P adalah rangkaian terbuka dan JP1 menjadi hubung singkat, yaitu pada terminal input sinyal data (Data I / P), masukan tegangan DC 5V. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada gelombang sinyal output sinyal ASK (ASK O / P), kemudian mencatat hasil yang diukur dalam tabel 11-1. 4. Di terminal sinyal input data (Data I / P), input 5V amplitudo, 100 Hz TTL sinyal. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada gelombang sinyal output sinyal ASK (ASK O / P), kemudian mencatat hasil yang diukur dalam tabel 11-1. 5. Menurut sinyal input dalam tabel 11-1, ulangi langkah 4 dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 11-1. 6. Lihat gambar 11 -3, RI = 5100 atau lihat gambar DCT 11-1 pada Gott DCT-6000-06 modul. Mari J2 menjadi rangkaian terbuka dan J3 menjadi arus pendek. 7.
Menurut sinyal input dalam tabel 11-2, ulangi langkah 2 sampai langkah 4 dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 11-2.
Per Per cobaan cobaan 2: M C 1496 1496 modulasi modulasi ASK
1. Lihat gambar 11-6 atau lihat gambar DCT11-2 pada Gott DCT-6000-06 modul. 2. Di terminal sinyal input data (Data I / P), masukan 5 V amplitudo, 500 Hz TTL sinyal. Kemudian di terminal pembawa sinyal input (Carrier I / P), masukan 400 mV amplitudo dan frekuensi 20 kHz gelombang sinus. 3.
Dengan menggunakan osiloskop, amati bentuk gelombang pada sinyal keluaran dari sinyal termodulasi ASK (ASK O / P). Sesuaikan VR1 sampai sinyal tidak terjadi distorsi. Kemudian menyesuaikan VR2 untuk menghindari asimetri sinyal. Akhirnya merekam gelombang keluaran sinyal dari modulator seimbang (TP1) dan O ASK / P dalam tabel 11-3.
4. Menurut sinyal input dalam tabel 11-3, ulangi langkah 2 sampai langkah 3 dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 11-3. 5. Di terminal sinyal input data (Data I / P), input 5V amplitudo, 1 kHz TTL sinyal. Kemudian di terminal pembawa sinyal input (Carrier I / P), masukan 400 mV amplitudo dan frekuensi 20 kHz gelombang sinus. 6. Ikuti penyesuaian pada langkah 3, kemudian merekam gelombang keluaran sinyal dari modulator seimbang (TP1) dan O ASK / P dalam tabel 11-4. 7. Menurut sinyal input dalam tabel 11-4, ulangi langkah 5 sampai langkah 6 dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 11 -4.
8. Di terminal sinyal input data (Data I / P), masukan 5 V amplitudo, 1 kHz TTL sinyal. Kemudian di terminal pembawa sinyal input (Carrier I / P), masukan 400 mV amplitudo dan frekuensi 100 kHz gelombang sinus. 9. Ikuti penyesuaian pada langkah 3, kemudian merekam gelombang keluaran sinyal dari modulator seimbang (TP1) dan O ASK / P dalam tabel 11-5. 10. Menurut sinyal input dalam tabel 11-5, ulangi langkah 5 sampai langkah 6 dan mencatat hasil yang diukur dalam tabel 11-5.
1.4 Hasil Pengamatan Pengamatan Tabel 1.1 Hasil pengukuran dari dari ASK modulator menggunakan menggunakan IC 2206 . Input Signal 0 V (I/P SC , J1 OC)
5V (J1 SC , I/P OC)
100 Hz
200 Hz
J2 SC J3 OC
Input Signal
J2 SC J3 OC
Tabel 1.2 Hasil pengukuran dari ASK modulator modulator menggunakan IC 2206 . Input Signal 0 V (I/P SC , J1 OC)
5V (J1 SC , I/P OC)
J2 OC J3 SC
.
100 Hz Input Signal
J2 OC J3 SC
200 Hz
Tabel 1.3 Hasil pengukuran dari bentuk gelombang sinyal output ASK dengan variasi data sinyal frekuensi. (VC = 400 mv . fc = 20 kHz Input Signal Data I/P
V p = 5 V f Data Data = 500 Hz
TP1
ASK O/P
Tabel 1.3 Hasil pengukuran dari bentuk gelombang sinyal output ASK ASK dengan variasi data sinyal frekuensi. (lanjutan) (VC = 400mv . fc = 20 kHz) Input Signal Data I/P
V p = 5 V
TP1
.
f Data Data = 1 kHz ASK O/P
Tabel 1.4 Hasil pengukuran dari bentuk gelombang sinyal output ASK dengan variasi data sinyal frekuensi carrier. (VC = 400 mv . fData = 1 kHz Carrier Signal Frequencies
Carrier I/P
TP1
20 kHz ASK O/P
Tabel 1.4 Hasil pengukuran dari bentuk gelombang sinyal output ASK dengan variasi data sinyal frekuensi carrier. (continue) (VC = 400 mv . fData = 1 kHz) Carrier Signal Frequencies
Carrier I/P
TP1
.
ASK O/P
50 kHz
Hasil modulasi yang telah difilter dan diperkuat.
Tabel 1.5 Hasil pengukuran dari bentuk gelombang sinyal output ASK ASK dengan variasi data sinyal frekuensi carrier. (fC= 100 kHz . fData fData = 1 kHz) kHz) Carrier Signal Frequencies
Carrier I/P
TP1
400 mV
ASK O/P
Tabel 1.5 Hasil pengukuran dari bentuk gelombang sinyal output ASK ASK dengan variasi data sinyal frekuensi carrier. (lanjutan) (fC= (f C= 100 kHz . fData = 1 kHz Carrier Signal Frequencies
Carrier I/P
TP1
1V ASK O/P
1.5 Analisa Data
Analisa hasil percobaan dari ASK modulator dengan menggunakan IC 2206.
Pada saat rangkaian J2 OC dan J3 SC maka pada frekuensi 100 hz sudah akan menampilkan gelombang modulasi.Jika sebaliknya dalam kondisi J2 SC dan J3 OC pada frekuensi yang sama tidak ada gelombang yang yang keluar.
Analisa hasil percobaan dari ASK dengan memvariasikan frekuensi sinyal data. (VC = 400 mv. Fc = 20 kHz)
Padasaat Input sinyal dengan frekuensi data 500 Hz pada TP1 bentuk gelombang tidak sempurna, antara gelombang segitiga yang akan menjadi sinus dan pada
keluaran ASK O/P yang menghasilkan gelombang sinus yang rapat. Jika frekuensi dinaikan menjadi 1KHz pada TP1 bentuk gelombang tidak lagi cacat melainkan sinus sempurna sama seperti keluaran ASK ASK O/P pada pada frekuensi 500 Hz sedangkan pada saat frekuensi menjadi 1kHz keluaran ASK O/P menjadi gelombang modulasi sinus yang lebih renggang. Analisa hasil percobaan dari ASK dengan memvariasikan frekuensi sinyal pembawa. (VC = 400 mv. FData = 1 kHz)
Pada
saat
Carrier
Signal
Frequencies
20
kHz
dan
50
kHz,
bentukgelombangpadasetiapcarrier I/P, Tp 1 dan ASK O/P menghasilkan bentuk gelombang yang sama. Analisa hasil percobaan dari ASK dengan memvariasikan frekuensi sinyal pembawa. (fC = 100 kHz. fData = 1 kHz)
Pada saat tegangan Carrier Signal Frequencies 400 mV dan 1 V pada keluaran Carrier I/P dan TP1 bentuk gelombang yang dihasilakan sama, perbedaannya adalah bentuk gelombang pada p ada keluaran ASK O/P. Pada saat tegangan kecil yaitu 400 mV bentuk gelombang sinus tetapi landai, saat tegangan diganti 1V bentuk gelombang berlawanan dari tegangan sebelumnya yaitu menanjak.
1.6 Kesimpulan
1. Modulasi ASK atau yang bisa disebut OOK adalah proses perubahan amplitude sinyal karier oleh input logic nol dan satu sinyal informasi. 2. Amplitude minimal tidak harus nol. 3. Perubahan amplitude akan sesuai dengan persamaan
Yang mana nilai Ai akan berubah sesuai dengan logic nol dan satu. 4. Setelah dimodulasi, sinyal ask masih perlu difilter, supaya sinyal yang ditransmisikan benar-benar sesuai yang diharapkan. Filter yang digunakan digunakan adalah filter BPF. 5. IC MC 1496 adalah IC yang bisa digunakan untuk modulasi balance. 6. Input IC MC 1496 adalah sinyal karier dan sinyal pembawa.
1.7 DISKUSI MASALAH
1. PadaGambar 1.5, apa fungsi dari µA741, C3 , R17, R18 and R19? digunakan oleh pin 12 dari modulator seimbang untuk untuk mengirimkan Jawab: uA741 digunakan sinyal output. C3, R17, R18 dan R19 terdiri dari filter bandpass yang digunakan untuk menghapus sinyal frekuensi tinggi, sehingga sinyal ASK gelombang akan menjadi lebih sempurna. 2. PadaGambar 1.5, apa yang dimaksud dengan VR 1 and VR 2 ? Jawab: VR1 digunakan untuk menyesuaikan amplitude sinyal data, sehingga dapat mencegah modulasi sinyal ASK dari distorsi. VR2 disesuaikan untuk menghindar menghindar iasimetris gelombang sinyal. a. PadaGambar 1.5, apa yang dimaksuddenganR 13 13 and R 14 14 ? Jawab: R13 dan R14 digunakanuntukmenentukanarus bias padarangkaian.
