Transcript Modulator dan Demodulator Analog

Rangkaian Elektronika
Telekomunikasi
MODULATOR & DEMODULATOR
ANALOG
Muhammad Nasir
http://masnasir.com
MODULATOR & DEMODULATOR
Pembagian modulator dan demodulator berdasarkan
pemrosesan sinyal:
1. Modulator Analog
- Modulator AM (AM-DSB-FC, AM-DSB-SC, AMSSB)
- Modulator FM (Narrowband, Wideband)
2. Modulator Digital
- Modulator ASK (BASK, 4-ASK, 8-ASK)
- Modulator FSK (BFSK, 4-FSK, 8-FSK)
- Modulator M-PSK (BPSK, QPSK, 8-PSK, 16-PSK)
- Modulator QAM(16-QAM, 64-QAM, 256-QAM)
http://masnasir.com
Modulasi
Analog
http://masnasir.com
Modulasi Analog
• Pada modulasi analog, sinyal pemodulasi,
berupa sinyal analog, digunakan untuk
memodifikasi sinyal pembawa. Jenis
modulasi menggambarkan besaran dari
sinyal pembawa yang dimodifikasi.
• Ada 3 jenis modulasi analog , yakni
– Modulasi Amplituda,
- Modulasi Frekuensi, dan
- Modulasi Fasa.
http://masnasir.com
1. Modulasi Amplituda (AM)
 Sinyal pemodulasi:
Sinyal asal yang berisi informasi.
 Sinyal pembawa :
Sinyal frekuensi tinggi yang ditumpangi oleh
sinyal informasi selama proses transmisi.
 Pada jenis modulasi ini amplituda sinyal
pembawa diubah-ubah secara proporsional
terhadap amplituda sesaat sinyal pemodulasi,
sedangkan frekuensinya tetap selama proses
modulasi.
http://masnasir.com
Gambar Modulasi Amplituda
http://masnasir.com
• Sinyal pembawa berupa gelombang
sinus
• Sinyal pemodulasi, untuk memudahkan
analisa, diasumsikan sebagai
gelombang sinusoidal juga,
http://masnasir.com
dimana,
Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa
= 2π fc dengan fc adalah frekuensi
sinyal pembawa
Em = amplituda maksimum sinyal pemodulasi
= 2π fm dengan fm adalah frekuensi
sinyal pemodulasi
http://masnasir.com
• Sinyal AM, yakni sinyal hasil proses
modulasi amplituda,
• menjadi
• Diuraikan
http://masnasir.com
• Indeks Modulasi
• merupakan ukuran seberapa dalam
sinyal informasi memodulasi sinyal
pembawa.
http://masnasir.com
• Dengan memperhatikan gambar
diatas, dapat dituliskan:
http://masnasir.com
• Kondisi m =1 adalah kondisi ideal, dimana
proses modulasi amplituda menghasilkan
output terbesar di penerima tanpa
distorsi.
• Spektrum sinyal AM dapat digambarkan
sebagai berikut:
http://masnasir.com
• modulasi amplituda memerlukan bandwidth 2x
bandwidth sinyal pemodulasi (= 2fm).
• Daya total sinyal AM:
• dimana Pc adalah daya sinyal pembawa dan
adalah daya total sideband (LSB +USB)
http://masnasir.com
Pembagian modulator dan demodulator
berdasarkan implementasi rangkaian:
1. Implementasi modulator/ demodulator
dengan rangkaian transistor
2. Implementasi modulator/ demodulator
dengan single chip
http://masnasir.com
AM-DSB-SC dan modulator BPSK, modulator
AM-DSB-FC dan modulator ASK rangkaiannya sama
Modulator AM ( AM-DSB-FC)
http://masnasir.com
Modulator AM (AM-DSB-SC)
http://masnasir.com
Modulator FM
http://masnasir.com
Demodulator FM
http://masnasir.com
Amplitudo Modulation
(AM)
Definisi AM:
• Modulasi Amplitudo merupakan
proses modulasi yang mengubah
amplitudo sinyal pembawa sesuai
dengan sinyal pemodulasinya
http://masnasir.com
Demodulasi AM
• Ada beberapa teknik demodulasi amplitudo,
di antaranya dengan menggunakan detektor
selubung modulator dan dengan square law
modulator.
• Detektor selubung adalah teknik
demodulasi paling sederhana yang
termasuk detektor sinkron, di mana hanya
diperlukan komponen-komponen dasar
seperti dioda, resistor, dan kapasitor
sebagai komponen utama.
http://masnasir.com
Frequency Modulation
(FM)
Definisi FM :
Modulasi frekuensi adalah teknik
modulasi di mana kerapatan frekuensi
sinyal pembawa berubah-ubah sesuai
dengan besarnya amplitudo sinyal
informasi.
http://masnasir.com
Demodulasi FM
Prinsip kerjanya:
Disini suatu demodulator frekuensi
mendeteksi sinyal informasi dari
sinyal FM dengan operasi yang
berlawanan dengan cara kerja
modulator FM. Disini kita
menggunakan suatu slope
Demodulator Balance discriminator
untuk proses modulasi.
http://masnasir.com
Modulasi ASK
Modulasi ASK dapat dipandang
sebagai modulasi amplitudo dengan
pemodulasi sinyal data biner seperti
halnya pada modulasi AM. Jadi, sinyal
ASK merepresentasikan sinyal data
biner dengan level amplitudo yang
berbeda.
http://masnasir.com
Demodulasi ASK
Demodulasi ASK dapat direalisasikan
dengan menggunakan detektor
selubung sederhana, baik untuk sinyal
ASK maupun sinyal OOK. Hasil
demodulasi tersebut akan diteruskan
menuju decision circuit/ voltage
comparator untuk diregenerasi.
http://masnasir.com
Modulasi FSK
• Dalam modulasi FM, frekuensi carrier
diubah-ubah harganya mengikuti harga
sinyal pemodulasinya (analog) dengan
amplitudo pembawa yang tetap.
• Jika sinyal yang memodulasi tersebut
hanya mempunyai dua harga tegangan “0”
dan ‘1” (biner/ digital), maka proses
modulasi tersebut dapat diartikan sebagai
proses penguncian frekuensi sinyal. Hasil
gelombang FM yang dimodulasi oleh data
biner ini kita sebut dengan Frekuensi Shift
http://masnasir.com
Keying (FSK).
Demodulasi FSK
Cara kerja demodulator FSK:
• Sinyal FSK masuk ke suatu diskriminator.
• Sinyal keluaran diskriminator merupakan
sinyal FM-AM
• Karena amplitudo sinyal FSK sudah berubah
sesuai pola data,maka dapat digunakan
detektor selubung dan LPF untuk merecovery
sinyal data yang dibawa sinyal FSK, tapi
output dari LPF ini masih merupakan sinyal
analog.
• Akhirnya terjadilah proses regenerasi yaitu
untuk mengembalikan pola data ke bentuk
sinyal diskrit.
http://masnasir.com
Binary Phase Shift
Keying
Jenis modulasi PSK ini lebih sering
dipakai
pada
transmisi
digital
dibandingkan dengan jenis modulasi yang
lain karena kelebihan-kelebihan sebagai
berikut:
1.
Performansi interferensinya lebih
baik
2.
Jumlah level yang dikodekan
lebih banyak
http://masnasir.com
3.
Bandwidthnya
lebih kecil
Modulasi BPSK
• BPSK merupakan modulasi PSK dengan cara
mengubah phasa dari frekuensi pembawa
sesuai dengan data biner. Sehingga sinyal
BPSK dapat dinyatakan oleh dua buah
sinyal dengan fasa yang berbeda. Dimana
level bit “1” dinyatakan dengan fasa 0
derajat sedangkan level bit “0” dinyatakan
oleh sinyal dengan fasa 180 derajat.
• Jadi, pada modulasi BPSK, informasi yang
dibawa akan mengubah fasa sinyal
http://masnasir.com
pembawa.