\JO])ll/,4SJ f)fT T4 Nudihurd;o Afurflal!ta
MODtJLASI DELTA Budihardja Murtianta Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Elektronika'& Komputer- UKSW Salati!.!.a ')( l I l
J
Email hudihardJ<WL'vahoo com
Intisari Modulasi Delta merupakan salah satu dari beberapa macam modulasi digital yang
memnakan
Sll
teknik knnversi sinval o11olo!! to di!!ital van!!. digunak;m untuk transmis1
informasi suara Modulasi Delta merupakan sebuah teknik modulasi dimana suatu sinyal analog dapat dikodekan dalam digit (bit) . Modulasi Delta merupakan salah satu sistem berbasis /}ulse ('ode Modulattoll (PCM). Prinsip kerja Modulasi Delta adalah pengmman deretan pulsa-pulsa dengan Iebar tetap, yang polaritasnya menunjukkan apakah keluaran illfegralur harus naik atau turun pada masing-masing pulsa Keluaran dibuat naik atau
tunm oleh suatu langkah yang tetap pada masing-masing pulsa. Modulator Delta membandingkan isyarat analog dan successiFe isyarat hasil Digttal to Aoalog Conl'erter (DAC) dan mentransmisikannya dengan l bit saja. Rangkaian Modulator Delta terdiri atas beberapa blok rangkaian yaitu pembanding, encoder ( D-Flip tlop ), mtegrator cliskret yang merupakan untai staircase generator dan pembangkit clock Agar dapat dipancarkan lev,at media udara keluaran Modulator Delta dimasukkan modulator FSK dan pemancar FM Kata knnci : Modulas1 Delta, 1111egra1m·
1.
t'ilt
'hie I
Pendahuluan Modulasi Delta merupakan salah satu dari beberapa macam modulasi digital
yang tujuannya
untuk merubah
isyarat intormasi yang berupa isyarat analog menjadi
digitaL Sistem modulasi digital vang ada antara lain adalah
l. Pulse ('ode Afodulallo/1 (PCM)
I
--,: ;
~
'
~
1. , I
l '
'I
HOJ)l.i/,A.\1/JI:I lA
Uudilwrdtu Afllr!WIIhl
Modulasi kode-pulsa U'ulse ('ode Modukmon) digunakan untuk mengubab
1syarat ClOCK
analog menjadi hentuk digital Dalam sistem PCM, ke!ompok-ke!ompok pu!sa atau kode
yang
dipancarkan
merepresentasikan angka-angka
biner
yang
bersesuaian \,
dengan tingkat-tingkat tegangan modulasi
\()
I
.., . f)e/ta Afodululwtt (DM)
.
I \'lecJ•,,, '1• l -... I l \ 1 I\.\
t
t
uemodulator harus muk arau turun tergantung dari isyarat digital hasil Modulasi Delta Gambar ! . Modulator Delta
Pada PCN1, isyarat analog dicuplik pada i!lletTal yang reguler, clan amplitudo dari isyarat dikodekan menjadi dalam bentuk bit. Variasi dari teknik sejenis PCM adalah Modulasi Delta
V(l!l!l
rnemhandlnukan
isvarat analou dan
Xli
isvarat hasil nt.!!ilul
/1!
2.1.
llntai Osilator lsyarat lnformasi Us!l,uu,
Analog Com·erler (DAC) dan mentransmisikannya dengan l bit saja Sistem modulas1
J.:> yarat
mtor mas I
dli
~dMg<11
1uasukau t::.y a1 al
uJJ u1 DH1Sl
mempunyai dua bagian dasar, yaitu
menghasilkan isyarat sinus yang merupakan isyarat yang akan dimodulasi menjadi data
bagian modulator dan demodulator. Pada tulisan ini akau uibahas tentang 1\lodulatm
biner pada proses tnmsmisi di~ital lTnt<'li osil<'ltor ini mempunv<1i jangkauan frekuenc;i
Delta yang dipancarkan secara FM
keluaran dari 0 sampa1 I 0 kHz dengan menggunakan IC XR2206 yang difungsikan
digital
menggunakan teknik Modulasi Delta
sebagai penghasil isyarat sinus. VCO merupakan osilator terkendali tegangan, pada IC
2. Modulator Delta Bagian modulator ini terdiri dari beberapa untai sebagai berikut • Untai Pembanding - Untai Encoder - Untai Digital to Analog Converter (DAC) Untai Generator Pulsa (Clock)
XR1206 tegangan yang merupakan pengendali osilator pada blok VCO dihasilkan o!eh arus pada blok nlt-rellf .\11'ifches sedangkan hambatannya yaitu 1imi11g rnistor R terhubung pad a pin nomor 7. Sedangkan nilai frekuensi osilasi ( fo ) ditentukan olell komponen luar yaitu tinnng cupositor C dan timing resistor R limiug copmitur C terhubung pada pin nomor 5 dan 6. Nilai frekuensi osilasi
( tb ) serta hubungan
dengan nilai kapasitor dan hambatan dapat dituliskan dengan rumus ·
- t fntai Osilator Isyarat lnf(mnasi Bagan Modulator Delta ditunjukkan pada Gambar 1.
./U
1rrRC
Dimana • fo ;/ /
=
frekuensi osilator (Hz)
C = kapasitor yang terhubung pada pin:\ dan 6 (FJ R ""'· hambatan yang terhubung pada pin 7 dan ground (Ohm) Untuk mcndapatkan th:kucnsi kduaran (t~l) mabmllllll ~t:b~:sar 10 KrlL 111 aka
i uF da11 akctn dipc-roieh
I
--,: ;
~
'
~
1. , I
l '
'I
HOJ)l.i/,A.\1/JI:I lA
Uudilwrdtu Afllr!WIIhl
Modulasi kode-pulsa U'ulse ('ode Modukmon) digunakan untuk mengubab
1syarat ClOCK
analog menjadi hentuk digital Dalam sistem PCM, ke!ompok-ke!ompok pu!sa atau kode
yang
dipancarkan
merepresentasikan angka-angka
biner
yang
bersesuaian \,
dengan tingkat-tingkat tegangan modulasi
\()
I
.., . f)e/ta Afodululwtt (DM)
.
I \'lecJ•,,, '1• l -... I l \ 1 I\.\
t
t
uemodulator harus muk arau turun tergantung dari isyarat digital hasil Modulasi Delta Gambar ! . Modulator Delta
Pada PCN1, isyarat analog dicuplik pada i!lletTal yang reguler, clan amplitudo dari isyarat dikodekan menjadi dalam bentuk bit. Variasi dari teknik sejenis PCM adalah Modulasi Delta
V(l!l!l
rnemhandlnukan
isvarat analou dan
Xli
isvarat hasil nt.!!ilul
/1!
2.1.
llntai Osilator lsyarat lnformasi Us!l,uu,
Analog Com·erler (DAC) dan mentransmisikannya dengan l bit saja Sistem modulas1
J.:> yarat
mtor mas I
dli
~dMg<11
1uasukau t::.y a1 al
uJJ u1 DH1Sl
mempunyai dua bagian dasar, yaitu
menghasilkan isyarat sinus yang merupakan isyarat yang akan dimodulasi menjadi data
bagian modulator dan demodulator. Pada tulisan ini akau uibahas tentang 1\lodulatm
biner pada proses tnmsmisi di~ital lTnt<'li osil<'ltor ini mempunv<1i jangkauan frekuenc;i
Delta yang dipancarkan secara FM
keluaran dari 0 sampa1 I 0 kHz dengan menggunakan IC XR2206 yang difungsikan
digital
menggunakan teknik Modulasi Delta
sebagai penghasil isyarat sinus. VCO merupakan osilator terkendali tegangan, pada IC
2. Modulator Delta Bagian modulator ini terdiri dari beberapa untai sebagai berikut • Untai Pembanding - Untai Encoder - Untai Digital to Analog Converter (DAC) Untai Generator Pulsa (Clock)
XR1206 tegangan yang merupakan pengendali osilator pada blok VCO dihasilkan o!eh arus pada blok nlt-rellf .\11'ifches sedangkan hambatannya yaitu 1imi11g rnistor R terhubung pad a pin nomor 7. Sedangkan nilai frekuensi osilasi ( fo ) ditentukan olell komponen luar yaitu tinnng cupositor C dan timing resistor R limiug copmitur C terhubung pada pin nomor 5 dan 6. Nilai frekuensi osilasi
( tb ) serta hubungan
dengan nilai kapasitor dan hambatan dapat dituliskan dengan rumus ·
- t fntai Osilator Isyarat lnf(mnasi Bagan Modulator Delta ditunjukkan pada Gambar 1.
./U
1rrRC
Dimana • fo ;/ /
=
frekuensi osilator (Hz)
C = kapasitor yang terhubung pada pin:\ dan 6 (FJ R ""'· hambatan yang terhubung pada pin 7 dan ground (Ohm) Untuk mcndapatkan th:kucnsi kduaran (t~l) mabmllllll ~t:b~:sar 10 KrlL 111 aka
i uF da11 akctn dipc-roieh
rcchnc Jurnalllmwh LkhtrurckrJikd
\\11
I \1
.',p
I
,\pill·-'' i
I
t
l.tl
I
.\/OJ>ULt.\'1 DELT 4 HudilwrdJa Mnrttmlfo
...
nilai tahanan minimum R = 1590 0 Sedangkan VR = 50 K terhubung pada pin 3 yang
R1 V1n
pada diagram hlok terhuhung ke sebuah blok
penguat di!2.unakan untuk mengatur
••-~'\/\/\,------,
! F ''lEi
amplituda
dari isvarat sinus yang dihasilkan. Amplituda maksimum yang dihasilkan
sebesar 6 Vpp dihasilkan dari pembagian tegangan sumber (Vee) dengan dua buah hamhatan .;; ~
I
I< rbn VH - .;n K
1 1ntai nsil<~tnr
::>UK
iw<1rat infnrmasi ditunjukkiln pada
Jdllllldl -
_l_
1/1:
T Gambar 3. lTntai
(~jf.\et
DC
, (. Rl) ( R1 . R2 \ 1 out= I+-·-. + J de+ J"in I R1 HI+ 1<2 Rl + R2 ;
2.3.
(:: )
llntai Generator Pulsa Untai generator pulsa akan menghastlkan keluaran berupa isyarat clock yang
berfimgsi
Gambar 2 Osilator lsyarat Informasi
sebagai
isyarat
peneuplik pada untai encoder dan
sebagai clock untuk
up dmm co11nter pada untai staircuse generator. Untai ini direalisasikan menggunakan
2.2.
IC CD4060 Untuk menentukan nilai komponen pasif tersebut maka terlebih dahulu
lJ ntai Offset DC Untai ini berguna untuk memberikan tegangan DC pada isyarat informasi agar
aras teg:mg:111 DC p<~da isyarat informasi s<1ma clengan aras tegangan DC pada isyarat s<11llpling
kr kuantisasi
sehmgga kedua
1syarat clapat dibandingkan oleh untni
Isyarat
informasi
berupa
isvarat sinus rnempun'_,·ai frekuens'i nlaks'I.IllLIIll 4l,·Hz dar1 illllj) 1·rtu do maksimum SVpp _ , Jumlah tegangan
pemllilnding Untai ini direalisasikan sebagai penguat penjumlah '"''crtillg) dengan komponen aktif IC Op-Amp LF.3)b
menghitung nilai frekuensi clock yang akan digunakan.
bit vang digunakan pada untai sh'JJ st::c'
sltlltntsc
gcncrmur
adalah 4 maka
nilai
sesuai denga 11 pcrsamaart bcri ku t
tidak membalik (uon-
Unta1 tersebut ditunjukkan I• ; '!
Akan diperoleh llllai q
=
0.312\/
rcchnc Jurnalllmwh LkhtrurckrJikd
\\11
I \1
.',p
I
,\pill·-'' i
I
t
l.tl
I
.\/OJ>ULt.\'1 DELT 4 HudilwrdJa Mnrttmlfo
...
nilai tahanan minimum R = 1590 0 Sedangkan VR = 50 K terhubung pada pin 3 yang
R1 V1n
pada diagram hlok terhuhung ke sebuah blok
penguat di!2.unakan untuk mengatur
••-~'\/\/\,------,
! F ''lEi
amplituda
dari isvarat sinus yang dihasilkan. Amplituda maksimum yang dihasilkan
sebesar 6 Vpp dihasilkan dari pembagian tegangan sumber (Vee) dengan dua buah hamhatan .;; ~
I
I< rbn VH - .;n K
1 1ntai nsil<~tnr
::>UK
iw<1rat infnrmasi ditunjukkiln pada
Jdllllldl -
_l_
1/1:
T Gambar 3. lTntai
(~jf.\et
DC
, (. Rl) ( R1 . R2 \ 1 out= I+-·-. + J de+ J"in I R1 HI+ 1<2 Rl + R2 ;
2.3.
(:: )
llntai Generator Pulsa Untai generator pulsa akan menghastlkan keluaran berupa isyarat clock yang
berfimgsi
Gambar 2 Osilator lsyarat Informasi
sebagai
isyarat
peneuplik pada untai encoder dan
sebagai clock untuk
up dmm co11nter pada untai staircuse generator. Untai ini direalisasikan menggunakan
2.2.
IC CD4060 Untuk menentukan nilai komponen pasif tersebut maka terlebih dahulu
lJ ntai Offset DC Untai ini berguna untuk memberikan tegangan DC pada isyarat informasi agar
aras teg:mg:111 DC p<~da isyarat informasi s<1ma clengan aras tegangan DC pada isyarat s<11llpling
kr kuantisasi
sehmgga kedua
1syarat clapat dibandingkan oleh untni
Isyarat
informasi
berupa
isvarat sinus rnempun'_,·ai frekuens'i nlaks'I.IllLIIll 4l,·Hz dar1 illllj) 1·rtu do maksimum SVpp _ , Jumlah tegangan
pemllilnding Untai ini direalisasikan sebagai penguat penjumlah '"''crtillg) dengan komponen aktif IC Op-Amp LF.3)b
menghitung nilai frekuensi clock yang akan digunakan.
bit vang digunakan pada untai sh'JJ st::c'
sltlltntsc
gcncrmur
adalah 4 maka
nilai
sesuai denga 11 pcrsamaart bcri ku t
tidak membalik (uon-
Unta1 tersebut ditunjukkan I• ; '!
Akan diperoleh llllai q
=
0.312\/
Tcchn~ Junnlllnuah Eh:klloh:l\lll~a \iol 1•1 i'
:\pnl ..:l•l 1 ii.u '
.lJOJ>L.LtSi IJIJ 1.-i /)11(/ilwrd;o 'lllntmtlu
',-,
Sedangkan nilai frek:uensi clock maksimum yang dibutuhkan sesuai dengan persamaan berikut · ~-
iffiTO . ~-
: :F'!K!'l... =~---.,_-~
~
_L., hmus chhasllkan oleh untai
1111.
I>
Gambar 4. Untai Generator Pulsa
percobaan deng,Rn mengubah frekuensi clock ini maka lC CD4060 juga berfungs1 frekuensi
r;
_,,,,,
.........
batik bernilai 20pF. Sehingga diharapkan untai ini akan rnenghasilkan frekuensi
pembagi
I.;; .,..,..
T'''"• r. _l_''"'
sehingga digunakan k11stal 7 "'MFiz yang tt:rhubun:::;
pada p111 I 0 clan pm II . sedangkan 2 buah kapasitoi sebagai perbandingan umpan
sebagai
_LC.
cJ
clock. Nilai frekuensi clock yang bisa dibagi menurut
DengaH \ '-'-
nilai puncak sebesar IOV pula. Agar keluaran clock sesuai dengan aras TTL yaitu 5V maka pad
persama<m sebagm berikut
2.4. ,/~ 'Li 't •f..:_
(
Untai Pembanding
I
Untai Pembanding (Cumpwwor) inilah yang berfungsi sebagai pt:mbanding
2"
antara tegangan isyarat informasi (Vin) yang terhubung pada masukan tak membalik dan tegangan isyarat sampling terkuantisasi yang terhubung pada masukan membalik Dim
Keluaran dari untai pembanding ini hanya akan berayun pada
Vsat dan -Vsat (
C~.,l- =
frekuensi dock yang dihasilkan kristal 7,21-.fHz
5V dan OV ) tergantung mana masukan yang lebih besar. Kecepatan perubahan pada
n
= pembag1 ke-n ( pembagi ke-n)
isyarat sampling terkuantisasi tergantung pada tl·ekuensi c/uc/mya. Pada spesifikas1. setelah melalu1 perhitungan frekuensi maksimum isyarat infonnasi dengan tegangau puncak 5V didapatkan t'h;kuensi clock \ang uibutuhkan
-+kHz 111111tmum
sebesar 2fN,60kHz. Sehingga periode isyarat sampling terkuantisas1 maksimum sebesar T .clock
=~
(I
209600)
4, 77
detik. Sehingga dari dasar perhitungan tersebut dapat
menjadi acuan untuk memilih tipe Op-Amp yang mendukung spesifikasi dari sistem modulasi delta Oleh karena keluaran yang diharapkan mempunvai nilai +Vsat = .:;y dan Vsat
=
OV maka
tlpe Op-Amp yang dipilih harus mempunyai
s/eH' raiL'
atau
laju
lentingan minimum sebesar •
7
Tcchn~ Junnlllnuah Eh:klloh:l\lll~a \iol 1•1 i'
:\pnl ..:l•l 1 ii.u '
.lJOJ>L.LtSi IJIJ 1.-i /)11(/ilwrd;o 'lllntmtlu
',-,
Sedangkan nilai frek:uensi clock maksimum yang dibutuhkan sesuai dengan persamaan berikut · ~-
iffiTO . ~-
: :F'!K!'l... =~---.,_-~
~
_L., hmus chhasllkan oleh untai
1111.
I>
Gambar 4. Untai Generator Pulsa
percobaan deng,Rn mengubah frekuensi clock ini maka lC CD4060 juga berfungs1 frekuensi
r;
_,,,,,
.........
batik bernilai 20pF. Sehingga diharapkan untai ini akan rnenghasilkan frekuensi
pembagi
I.;; .,..,..
T'''"• r. _l_''"'
sehingga digunakan k11stal 7 "'MFiz yang tt:rhubun:::;
pada p111 I 0 clan pm II . sedangkan 2 buah kapasitoi sebagai perbandingan umpan
sebagai
_LC.
cJ
clock. Nilai frekuensi clock yang bisa dibagi menurut
DengaH \ '-'-
nilai puncak sebesar IOV pula. Agar keluaran clock sesuai dengan aras TTL yaitu 5V maka pad
persama<m sebagm berikut
2.4. ,/~ 'Li 't •f..:_
(
Untai Pembanding
I
Untai Pembanding (Cumpwwor) inilah yang berfungsi sebagai pt:mbanding
2"
antara tegangan isyarat informasi (Vin) yang terhubung pada masukan tak membalik dan tegangan isyarat sampling terkuantisasi yang terhubung pada masukan membalik Dim
Keluaran dari untai pembanding ini hanya akan berayun pada
Vsat dan -Vsat (
C~.,l- =
frekuensi dock yang dihasilkan kristal 7,21-.fHz
5V dan OV ) tergantung mana masukan yang lebih besar. Kecepatan perubahan pada
n
= pembag1 ke-n ( pembagi ke-n)
isyarat sampling terkuantisasi tergantung pada tl·ekuensi c/uc/mya. Pada spesifikas1. setelah melalu1 perhitungan frekuensi maksimum isyarat infonnasi dengan tegangau puncak 5V didapatkan t'h;kuensi clock \ang uibutuhkan
-+kHz 111111tmum
sebesar 2fN,60kHz. Sehingga periode isyarat sampling terkuantisas1 maksimum sebesar T .clock
=~
(I
209600)
4, 77
detik. Sehingga dari dasar perhitungan tersebut dapat
menjadi acuan untuk memilih tipe Op-Amp yang mendukung spesifikasi dari sistem modulasi delta Oleh karena keluaran yang diharapkan mempunvai nilai +Vsat = .:;y dan Vsat
=
OV maka
tlpe Op-Amp yang dipilih harus mempunyai
s/eH' raiL'
atau
laju
lentingan minimum sebesar •
7
.\101JtJA.'il }J/;1~ I A lllltlllwrdtu i\ lllrltafllu
81 'out( max) sI ewrate = - - - - - - 81
51' - - - = 1/ , /liS 4,77us
IC tersebut mempunyai tabel fungsi sebagai herikut · Tahel l Tabel Fu
dari JC 741 S74 KlLl. \It\\
Untai pembanding ditunjukkan pada Gambar 5 berikut. \.lCC
I'R
CLR
I!
ll
CLK II
T
()
i)'
II
L
Dari Tabel I dapat diiihat cara kerja D-t1iptlop vaitu nilai biner suatu masukan (D) hasil perbandingan antara isyarat infnrmast dan isyarat sampling terkuantisasi akan dikelwukan
(()}
apabila
pcll.ktlldlllgcw .till
Gambar S. Untai Pembanding
mendapat cluck llllOillld::,l
\
Dengan
\UIJ dan
memasukkan
ISyatal
::>
keluaran
hasil i.e
lclkuantl::.d::.l
dalam untai pencuplik maka keluaran modulasi akan mengisyaratkan nilai biner untuk setiap clock ( keluaran abn sinkron dengan clock)
2.5.
lfntai Encode•· Untai
menggunakan
Encoder
rc
1m
merupakan
untai
D-Fiipflop
yang
direalisasikan
74LS74, mempunyai satu masukan (D) dan satu keluaran (Q). Untai
Encoder dengan IC 74LS74 yang ditunjukkan pada Gambar 6
2.6. {Jntai Staircase Gene ..ator Untai ,\'twrcasc c;enerator tnt tersusun atas 2 bagian yaitu up-doH'/1 cmmta 4 bit yang
masukannya adalah hasil modulasi delta ( keluaran D-tliptlop) dan
Binm:1· We1g!Jred Resi.Hor (BWR) sebagai DAC. Keluaran dari untai pencuplik
akan
dihubungkan pada up-dmm L'0/111/cr 4 bit, yang akan menentukan apakah penghituug akan naik (up) atau turun (down)
Untuk menghasilkan unit ramp maka data biner
paralel 4 hit tadi dihubungkan ke sebuah DAC dengnn teknik Rmw:r f,fle1ghted Re\i'itnr
1 Gambar C). Untai Encoder
<'onn;Ner
rBHR C'n11rcrten Cntai .\tu1rcmc ( icncrulur pada Gambar 7 mempuma1
keluaran sebagm berikut
1<41'1 1?311 .. R'!.f'l. -··14+ - '1.'+ .,.6+ HI l't.7 ·p I .0 1 / f =
R5
R5
RS
(
)
RS
C)
.\101JtJA.'il }J/;1~ I A lllltlllwrdtu i\ lllrltafllu
81 'out( max) sI ewrate = - - - - - - 81
51' - - - = 1/ , /liS 4,77us
IC tersebut mempunyai tabel fungsi sebagai herikut · Tahel l Tabel Fu
dari JC 741 S74 KlLl. \It\\
Untai pembanding ditunjukkan pada Gambar 5 berikut. \.lCC
I'R
CLR
I!
ll
CLK II
T
()
i)'
II
L
Dari Tabel I dapat diiihat cara kerja D-t1iptlop vaitu nilai biner suatu masukan (D) hasil perbandingan antara isyarat infnrmast dan isyarat sampling terkuantisasi akan dikelwukan
(()}
apabila
pcll.ktlldlllgcw .till
Gambar S. Untai Pembanding
mendapat cluck llllOillld::,l
\
Dengan
\UIJ dan
memasukkan
ISyatal
::>
keluaran
hasil i.e
lclkuantl::.d::.l
dalam untai pencuplik maka keluaran modulasi akan mengisyaratkan nilai biner untuk setiap clock ( keluaran abn sinkron dengan clock)
2.5.
lfntai Encode•· Untai
menggunakan
Encoder
rc
1m
merupakan
untai
D-Fiipflop
yang
direalisasikan
74LS74, mempunyai satu masukan (D) dan satu keluaran (Q). Untai
Encoder dengan IC 74LS74 yang ditunjukkan pada Gambar 6
2.6. {Jntai Staircase Gene ..ator Untai ,\'twrcasc c;enerator tnt tersusun atas 2 bagian yaitu up-doH'/1 cmmta 4 bit yang
masukannya adalah hasil modulasi delta ( keluaran D-tliptlop) dan
Binm:1· We1g!Jred Resi.Hor (BWR) sebagai DAC. Keluaran dari untai pencuplik
akan
dihubungkan pada up-dmm L'0/111/cr 4 bit, yang akan menentukan apakah penghituug akan naik (up) atau turun (down)
Untuk menghasilkan unit ramp maka data biner
paralel 4 hit tadi dihubungkan ke sebuah DAC dengnn teknik Rmw:r f,fle1ghted Re\i'itnr
1 Gambar C). Untai Encoder
<'onn;Ner
rBHR C'n11rcrten Cntai .\tu1rcmc ( icncrulur pada Gambar 7 mempuma1
keluaran sebagm berikut
1<41'1 1?311 .. R'!.f'l. -··14+ - '1.'+ .,.6+ HI l't.7 ·p I .0 1 / f =
R5
R5
RS
(
)
RS
C)
i\JiJIJl:/.A,\1 IJt.LI..J NndilwrdJu A4urtwllf
Pada rancangan ini ditentukan nihti fl maka akan diperoleh nila Rl
=
1447,6
.n
1 I KHz dan f2
dan R2
1770
.n
=
l)
KHz ser1a ( ·
i 0 nF
Masukan modulator FSK
~------"'A",--~--
(iambar 7 I Intai Staircase Generator
. )-_-- --
·J:~·: ~~-I~r.r----1·
3.
lJntai 1\fodulator FSK
-'-
ow
S~C
11')-J..t"
EllA$
FSK
Modulatur FSK mengubah isyarat digital keluaran Modul
=:1/
isyarat analog sebagai masukan untai pemancar FM. Untuk isyarat digital basil modulasi
Rl
Delta dengan nilai lu).;h akan direpresentasikan menjadi isyarat sinus dengan frekuensi fl dan isyarat digital hasil modulasi Delta dengan nilai menjadi
isyarat
smus
dengan
frekuensi
loll'
Modulas1
46'liS
akan direpresentasikan FSK
1111
direalisasikan
::or·:
menggunakan /(' Afonolithic Fu11c1ion (ieneralor yaitu XR2206. IC XR2206 terdiri dari empat blok yang menyusunnya yaitu arus
(( 'urre/11
Switches),
penyangga ( hufleo
pengali
rrA!oge ( 'oll!rul
analog
Uvci/la!fW (VCO),
dan pembentuk
sums
dan
saklar sebuah
Blok VCO akan mendapat catu arus dari hlok saklar arus, jika
arus berubah maka frekuensi _1uga
<:~kan
4.
trntai Pemancar Fl\'1 (FrequellC.J' J~lo£/ulation)
Besarnya arus ditentukan dengan
Agar dapat dipancarkan melalw 11dara maka isyarat tennodulast FSK harus
hambatan Rl pada pin 7 untuk masukan /11gh dan R2 pada pin 8 untuk masukan
cliubah menjadi gelombang Radio Frequency (RF) yang dalam hal im menggunakan
low. Nilai frekuensi fl dan f2 ditentukan oleh nilai hambatan R l dan R2 se1ta nil at
pemancar Fl\1 ) ang l~rdiri dari 2
kapasitor C yang terhubung pin 5 dan 6 Berikut persamaan untuk mendapatkan nilai
Amplifier {RFA) Berikut diagram blok dari pemancar FM •
berubah
bagian yaitu
l!XCIIL'I'
FlVl
dan l
rFetjl!l.!/11.:1'
trekuensi fl tJan f2 ·
fl
I
,
--~
!
1n.RIC
l (}
11
i\JiJIJl:/.A,\1 IJt.LI..J NndilwrdJu A4urtwllf
Pada rancangan ini ditentukan nihti fl maka akan diperoleh nila Rl
=
1447,6
.n
1 I KHz dan f2
dan R2
1770
.n
=
l)
KHz ser1a ( ·
i 0 nF
Masukan modulator FSK
~------"'A",--~--
(iambar 7 I Intai Staircase Generator
. )-_-- --
·J:~·: ~~-I~r.r----1·
3.
lJntai 1\fodulator FSK
-'-
ow
S~C
11')-J..t"
EllA$
FSK
Modulatur FSK mengubah isyarat digital keluaran Modul
=:1/
isyarat analog sebagai masukan untai pemancar FM. Untuk isyarat digital basil modulasi
Rl
Delta dengan nilai lu).;h akan direpresentasikan menjadi isyarat sinus dengan frekuensi fl dan isyarat digital hasil modulasi Delta dengan nilai menjadi
isyarat
smus
dengan
frekuensi
loll'
Modulas1
46'liS
akan direpresentasikan FSK
1111
direalisasikan
::or·:
menggunakan /(' Afonolithic Fu11c1ion (ieneralor yaitu XR2206. IC XR2206 terdiri dari empat blok yang menyusunnya yaitu arus
(( 'urre/11
Switches),
penyangga ( hufleo
pengali
rrA!oge ( 'oll!rul
analog
Uvci/la!fW (VCO),
dan pembentuk
sums
dan
saklar sebuah
Blok VCO akan mendapat catu arus dari hlok saklar arus, jika
arus berubah maka frekuensi _1uga
<:~kan
4.
trntai Pemancar Fl\'1 (FrequellC.J' J~lo£/ulation)
Besarnya arus ditentukan dengan
Agar dapat dipancarkan melalw 11dara maka isyarat tennodulast FSK harus
hambatan Rl pada pin 7 untuk masukan /11gh dan R2 pada pin 8 untuk masukan
cliubah menjadi gelombang Radio Frequency (RF) yang dalam hal im menggunakan
low. Nilai frekuensi fl dan f2 ditentukan oleh nilai hambatan R l dan R2 se1ta nil at
pemancar Fl\1 ) ang l~rdiri dari 2
kapasitor C yang terhubung pin 5 dan 6 Berikut persamaan untuk mendapatkan nilai
Amplifier {RFA) Berikut diagram blok dari pemancar FM •
berubah
bagian yaitu
l!XCIIL'I'
FlVl
dan l
rFetjl!l.!/11.:1'
trekuensi fl tJan f2 ·
fl
I
,
--~
!
1n.RIC
l (}
11
I .:elm-.: Jmnallln11ah l•.kktrolekntka Vc•l
'
. - .. -·----- .. - ..
1' 1
i'
1 \pnl _:(II I
-- ... --- ... -.. --- ---- -- -. -...
~--
lldi
---.
i
/HOJJ£;/.A.\1 J;EL I A 811dihanftu ,\/uriwt lfu
1 ;,
-- - - --- -----
~
--
5.
-~
'
Pengukuran dan AnaJisa Pengukman yang Jilakukan pada rancangan
IU
PENGL1AT OA\'A
lBOOSTflll!)
CIUT
llll
yaitu.
Isyarat informasi
·-.- ..
1
Isyarat keluaran basil modulasi (modul<~si delta, modulasi FSK modulasi .FM)
l
Isyarat Silmpling terkuantis<1si pad<1 modulator '-e(JangJ<.all pengukurannya mellputt parameter-para111ete1 setmga1
i)e!Ikut
Amplituda dan frekuensi dari isyarat informasi Ciambar () Bagan Kotak Pemancar FT\f
1
Pada untai pemancar FM ini frekuensi kerjanya ditentukan oleh rangkaian tala
frekuensi Pencuplik
12li:JU42~
3. Resolution ( ,\'leJJ .\·izc )
(induktor dan kapasitor) dalam lintasan umpan balik. Semua jenis osilator membutuhkan
4. Jumlah bit pada DAC
dari pembebanan Pada perancangan ini penyangga adalah penguat kelas A dengan
Pada percobaan ini digunakan frekuensi pencuplik sebesar 125 KHz. Isyarat sinus ini
kontigurasi tnmsistor conunon em iter menggunakan transistor C90 18. Osilator yang
merupakan isyarat masukan dari Modulator Delta yang akan dibandingkan dengan
dilengkapi dengan penyangga biasanya disebut sebagai cxctler (Gambar l 0.) ya11g sudah
isyarat sampling terkuantisasi sehingga dari perbandingan tersebut akan clihasilkan
bisa dipakai sebagai pemancar FM dengan daya yang masih lemah sekitar 1 mW.
isyarat hasil Modulasi Delta, isyarat sinus yang dibandingkan dengan isyarat sampling terkuantisasi ditunjukkan pada Gambar 11
lsyarat keluaran hasil Modulasi Delta
ini
ditunjukkan pada Gambar 12. Pada gambar hasil percobaan terlihat bahwa isyarat sampling terkuantisasi cukup baik untuk mengikuti laju perubahan isyarat informasi. sehingga dihasilkan isyarat hasilmodulasi Delta yang sesuai dengan teori yaitu pada saat _: HF _l!.I__
.---.!..f
....
r
r_r J'" r
isyarat sinus naik maka isyarat keluaran modulasi berupa isyarat digital dimana isyarat
.._:o
-~ ~--<." JFrerr--"
digital bernilai high lebih banyak daripada isyarat digital bernilai low , sedangkan
~JIF
pada saat isyarat sinus turun maka isyarat keluaran modulasi bempa isyarat digital dimana isyarat digital
J;
high.
Gambar 10. Exciter FM.
"
Untuk
th~kuensi radio
mendapatkan N.udto
day a
Fn)LJIIL'I!cl·
yang
Iebih
besar
dibutuhkan
day a
,lll/fJitfh:r (RFA.l Dalam lwl ini RFA menggunakan
modul Pt>nnnc:1r !'vlini F~1 RR-1 ORl'vlH7 huatan RONlCA SC-I 07
12
penguat
bernila1 low lebih banyak daripada 1syarat digital bernJl,11
I .:elm-.: Jmnallln11ah l•.kktrolekntka Vc•l
'
. - .. -·----- .. - ..
1' 1
i'
1 \pnl _:(II I
-- ... --- ... -.. --- ---- -- -. -...
~--
lldi
---.
i
/HOJJ£;/.A.\1 J;EL I A 811dihanftu ,\/uriwt lfu
1 ;,
-- - - --- -----
~
--
5.
-~
'
Pengukuran dan AnaJisa Pengukman yang Jilakukan pada rancangan
IU
PENGL1AT OA\'A
lBOOSTflll!)
CIUT
llll
yaitu.
Isyarat informasi
·-.- ..
1
Isyarat keluaran basil modulasi (modul<~si delta, modulasi FSK modulasi .FM)
l
Isyarat Silmpling terkuantis<1si pad<1 modulator '-e(JangJ<.all pengukurannya mellputt parameter-para111ete1 setmga1
i)e!Ikut
Amplituda dan frekuensi dari isyarat informasi Ciambar () Bagan Kotak Pemancar FT\f
1
Pada untai pemancar FM ini frekuensi kerjanya ditentukan oleh rangkaian tala
frekuensi Pencuplik
12li:JU42~
3. Resolution ( ,\'leJJ .\·izc )
(induktor dan kapasitor) dalam lintasan umpan balik. Semua jenis osilator membutuhkan
4. Jumlah bit pada DAC
dari pembebanan Pada perancangan ini penyangga adalah penguat kelas A dengan
Pada percobaan ini digunakan frekuensi pencuplik sebesar 125 KHz. Isyarat sinus ini
kontigurasi tnmsistor conunon em iter menggunakan transistor C90 18. Osilator yang
merupakan isyarat masukan dari Modulator Delta yang akan dibandingkan dengan
dilengkapi dengan penyangga biasanya disebut sebagai cxctler (Gambar l 0.) ya11g sudah
isyarat sampling terkuantisasi sehingga dari perbandingan tersebut akan clihasilkan
bisa dipakai sebagai pemancar FM dengan daya yang masih lemah sekitar 1 mW.
isyarat hasil Modulasi Delta, isyarat sinus yang dibandingkan dengan isyarat sampling terkuantisasi ditunjukkan pada Gambar 11
lsyarat keluaran hasil Modulasi Delta
ini
ditunjukkan pada Gambar 12. Pada gambar hasil percobaan terlihat bahwa isyarat sampling terkuantisasi cukup baik untuk mengikuti laju perubahan isyarat informasi. sehingga dihasilkan isyarat hasilmodulasi Delta yang sesuai dengan teori yaitu pada saat _: HF _l!.I__
.---.!..f
....
r
r_r J'" r
isyarat sinus naik maka isyarat keluaran modulasi berupa isyarat digital dimana isyarat
.._:o
-~ ~--<." JFrerr--"
digital bernilai high lebih banyak daripada isyarat digital bernilai low , sedangkan
~JIF
pada saat isyarat sinus turun maka isyarat keluaran modulasi bempa isyarat digital dimana isyarat digital
J;
high.
Gambar 10. Exciter FM.
"
Untuk
th~kuensi radio
mendapatkan N.udto
day a
Fn)LJIIL'I!cl·
yang
Iebih
besar
dibutuhkan
day a
,lll/fJitfh:r (RFA.l Dalam lwl ini RFA menggunakan
modul Pt>nnnc:1r !'vlini F~1 RR-1 ORl'vlH7 huatan RONlCA SC-I 07
12
penguat
bernila1 low lebih banyak daripada 1syarat digital bernJl,11
bn~; Jurnallhmuh l:.luklwl
ndw
ol to
W lJ£LTl
u. I , pnl _Ill Hal I - I K
Httd!lwrdju A fun iallfa
akan mengakibatka n te1jadi slope overloa I seperti telah ditu njukkan pada Gambar 13 dan
Gam ar 4
ambar 11. Isyarat Informa i dan Lsyarat
Gambar 12. lsyarat Informasi dan Isyarat Keluaran ModulasiDelta ..
. ampling Terkuanti a i
5.1.
Pengaruh erubahan Frekoens1 encuplik Sampling Terkuantisasi .
Jika frekuensi pencuplik diubah menjadi 4 KHz akan terjadi slope overload (Gambar
dan Gam bar 1-t) yair
1
Isyarat Hasil Modulasi.
ke daan Ji mana i y rat sampHn~ terk.uantisasi
.3
tidak dapa1 mengik."Uti laju dari perubahan isyarat sinus.
Penga rnh Resol usi ( Step Size ) Untuk percobaan dengan me ngubah resolusi rnaka secara otomatis juga akan
mengubah tegangan step si::.e, hal itu dikar nakan tegangan step size merupakan tegangan terkecil dari isyarat intom1asi yan ~ dapat dijangkau oleh Analog to Digital ( 'mm!rlt!r (ADC). Stairmse Generator diu bah dari proses kuantisasi
4 bit
menjadi 3 bit d n hosilnya ditunj uk.kan pada Ga mbar 17. D ri ha il tersebut dapat
ilihat
bah a
tegangan
st ~p
size pada isyarat cuplik terkuantisasi
terlalu besar untuk
meo)kuti laju peru ahan amplituda dari · yarat infonnasi. Hal tersebut dinam k n G mbar J4. Isyarat informa i dan Isyarat
Kel aran Hastl Modulasi.
Sampling Terk.'Uauti asi.
5.2.
grmmlur noise.
Pengaruh Frekuensi Isyarat Informasi Fr kue
i isyarat informasi diu ah le ih renda
ari semula menjadi 500 Hz an
isyarat hasil m dulasi diperlihatkan pada Gambar 15 dan Gambar 16 yang menunj kkan bahwa
isyarat
intonnasi. fntuk 14
.w.unpling terkuantisasi
dapat
lebil1
banyak mencuplik
isyarat
erubahan frekuen i syarat informasi Lebib tinggi dari semula maka 15
bn~; Jurnallhmuh l:.luklwl
ndw
ol to
W lJ£LTl
u. I , pnl _Ill Hal I - I K
Httd!lwrdju A fun iallfa
akan mengakibatka n te1jadi slope overloa I seperti telah ditu njukkan pada Gambar 13 dan
Gam ar 4
ambar 11. Isyarat Informa i dan Lsyarat
Gambar 12. lsyarat Informasi dan Isyarat Keluaran ModulasiDelta ..
. ampling Terkuanti a i
5.1.
Pengaruh erubahan Frekoens1 encuplik Sampling Terkuantisasi .
Jika frekuensi pencuplik diubah menjadi 4 KHz akan terjadi slope overload (Gambar
dan Gam bar 1-t) yair
1
Isyarat Hasil Modulasi.
ke daan Ji mana i y rat sampHn~ terk.uantisasi
.3
tidak dapa1 mengik."Uti laju dari perubahan isyarat sinus.
Penga rnh Resol usi ( Step Size ) Untuk percobaan dengan me ngubah resolusi rnaka secara otomatis juga akan
mengubah tegangan step si::.e, hal itu dikar nakan tegangan step size merupakan tegangan terkecil dari isyarat intom1asi yan ~ dapat dijangkau oleh Analog to Digital ( 'mm!rlt!r (ADC). Stairmse Generator diu bah dari proses kuantisasi
4 bit
menjadi 3 bit d n hosilnya ditunj uk.kan pada Ga mbar 17. D ri ha il tersebut dapat
ilihat
bah a
tegangan
st ~p
size pada isyarat cuplik terkuantisasi
terlalu besar untuk
meo)kuti laju peru ahan amplituda dari · yarat infonnasi. Hal tersebut dinam k n G mbar J4. Isyarat informa i dan Isyarat
Kel aran Hastl Modulasi.
Sampling Terk.'Uauti asi.
5.2.
grmmlur noise.
Pengaruh Frekuensi Isyarat Informasi Fr kue
i isyarat informasi diu ah le ih renda
ari semula menjadi 500 Hz an
isyarat hasil m dulasi diperlihatkan pada Gambar 15 dan Gambar 16 yang menunj kkan bahwa
isyarat
intonnasi. fntuk 14
.w.unpling terkuantisasi
dapat
lebil1
banyak mencuplik
isyarat
erubahan frekuen i syarat informasi Lebib tinggi dari semula maka 15
ol. II N
nl _ II !
1 I - IX
IOJ>UU. '/ /) LT. Budtlwrdja Murtit1111a
5.5
Modula tor FM itunju ' an paua Gam
Hasi modulasi F i te diri dari exciter FM
an RFA.
Pada unt i no ul tor FM y· ng
isyarat I asil modulasi FSK ditum angkan pada
frekuensi pembawa 92 MHz ..
6.
I e im uJ n inte "rator di krit den~an
1. Hasil keluaran a!
esaf frekue1 si 1enct plik l erda rkan
perhitungan dan masukan berup is_yarat di itnl hasil Modulasi De ta cul'"Up untuk dapat mencuplik dan m ngikuti laju dari isyarat informasi.
r
.., Keluaran basi Modulasi Delta berupa isyarat digital . ang rnempun ai frekuen si
~ r
pt.:n k Jar,\11 Isyarat analog bem pa si nus yang digunakan untu k mempresentasikan isyarat pu lsa hasiJ Modulasi Delta digunakan frekuensi 1.1 KHz untuk mempresentasikan pulsa high dan. frek.uensi 9 KHz untuk mempresentas· an pul a low. K luaran m dulator FS .-
pada Gambar J 8 terlihat bahwa pada saat isyarat hasil Modulasi Delta bernilai high pada keluarau Modulator FSK dihasilkan isyarat inu dengan frekuens i 11 KHz dan pada saat isyarat pul sa hasil Modulasi Delta bernila i low pada keluaran Modulator FSK dihasilkan isyarat sinus dengan frekuens· 9KHz
b ru ah - ubi:l 1
I
Jg.mtung
Jt n amplltu lu lS~tlr·
mt
1a ,
frekuensi isyarat informasi dan isyarat sampling. dari per yaratan minimum akao tetj di
Untuk. frekuensi .sampling !ebill keci
slope orerload yaitu keadaan dtmanc is arat cuplik terkuantisasi tidak dapat mengik""llti laju dari pembahan is arat siJ1us. 4 Pembahnn freh1 nsi isyarat informasi le ih kecil dari akan menghasilkan isy rat
pu lsa hasil Mod lasi Delta dengan nila i frekuensi pensakelaran yang semakin besar. 5. Dengat mengurangi jumlah bit k'Uantisasi pada D (' mak,
kan mempengamhi besar
tegangan step stze (q) yang merupakan tegangan terkecil dari isya rat informasi yang dapat dijangkau
lei
Digilul
to
A11alo .,
Cum·erl ,,.
(D C) menjadi
sem kil b sar ehingg akan menimbulkat grun tlur noise
Daftar Pustaka I. Ha kin, Simon, ") )igital Commtmicalioll" , McGraw-Hill, Series m Electrical
Gambar 18. J;yarat HasiJ Modulasi Delta &
Jsyarat Ha il Mod Jl si FS
Gambar 19 Isyarat Hasil Modulasi FM.
Engjneering, 200 ., Herbert L
Krauss,
harle
~· .
Bostian. frederick H . Raa , "Teknik Radio
Benda Pad at" .. Jakarta Penerbit Universitas Indonesia. l · 90 :i Rappa o1t The dore. S.
addle 16
"W11· ' l'ss Communi ·ation Sntem " _nd Edition.
p er
i er, Prentice-Hall, 1001 . 17
ol. II N
nl _ II !
1 I - IX
IOJ>UU. '/ /) LT. Budtlwrdja Murtit1111a
5.5
Modula tor FM itunju ' an paua Gam
Hasi modulasi F i te diri dari exciter FM
an RFA.
Pada unt i no ul tor FM y· ng
isyarat I asil modulasi FSK ditum angkan pada
frekuensi pembawa 92 MHz ..
6.
I e im uJ n inte "rator di krit den~an
1. Hasil keluaran a!
esaf frekue1 si 1enct plik l erda rkan
perhitungan dan masukan berup is_yarat di itnl hasil Modulasi De ta cul'"Up untuk dapat mencuplik dan m ngikuti laju dari isyarat informasi.
r
.., Keluaran basi Modulasi Delta berupa isyarat digital . ang rnempun ai frekuen si
~ r
pt.:n k Jar,\11 Isyarat analog bem pa si nus yang digunakan untu k mempresentasikan isyarat pu lsa hasiJ Modulasi Delta digunakan frekuensi 1.1 KHz untuk mempresentasikan pulsa high dan. frek.uensi 9 KHz untuk mempresentas· an pul a low. K luaran m dulator FS .-
pada Gambar J 8 terlihat bahwa pada saat isyarat hasil Modulasi Delta bernilai high pada keluarau Modulator FSK dihasilkan isyarat inu dengan frekuens i 11 KHz dan pada saat isyarat pul sa hasil Modulasi Delta bernila i low pada keluaran Modulator FSK dihasilkan isyarat sinus dengan frekuens· 9KHz
b ru ah - ubi:l 1
I
Jg.mtung
Jt n amplltu lu lS~tlr·
mt
1a ,
frekuensi isyarat informasi dan isyarat sampling. dari per yaratan minimum akao tetj di
Untuk. frekuensi .sampling !ebill keci
slope orerload yaitu keadaan dtmanc is arat cuplik terkuantisasi tidak dapat mengik""llti laju dari pembahan is arat siJ1us. 4 Pembahnn freh1 nsi isyarat informasi le ih kecil dari akan menghasilkan isy rat
pu lsa hasil Mod lasi Delta dengan nila i frekuensi pensakelaran yang semakin besar. 5. Dengat mengurangi jumlah bit k'Uantisasi pada D (' mak,
kan mempengamhi besar
tegangan step stze (q) yang merupakan tegangan terkecil dari isya rat informasi yang dapat dijangkau
lei
Digilul
to
A11alo .,
Cum·erl ,,.
(D C) menjadi
sem kil b sar ehingg akan menimbulkat grun tlur noise
Daftar Pustaka I. Ha kin, Simon, ") )igital Commtmicalioll" , McGraw-Hill, Series m Electrical
Gambar 18. J;yarat HasiJ Modulasi Delta &
Jsyarat Ha il Mod Jl si FS
Gambar 19 Isyarat Hasil Modulasi FM.
Engjneering, 200 ., Herbert L
Krauss,
harle
~· .
Bostian. frederick H . Raa , "Teknik Radio
Benda Pad at" .. Jakarta Penerbit Universitas Indonesia. l · 90 :i Rappa o1t The dore. S.
addle 16
"W11· ' l'ss Communi ·ation Sntem " _nd Edition.
p er
i er, Prentice-Hall, 1001 . 17
Techne Jurnnlllmiah
Etektrot~kmka
4. Tocci, Ronald J,
Vol Ill No i Apnl
~111 1
Hal 1 .
111
''Digital .):vstem, Principle, and Applicatiou" , 5th Edition,
Englev,ood Clitl Prentice HalL 1991 5 Tomasi, Wayne, "Advauced Electronic ( 'ommunl(:ation Svstem ·· , 2nd Edition. Englewood Cliff. Prentice Hall International, I 092. h Young. P:tul H
"/·}cctronic
Jer~ev. J'e
18
( 'nmni!I!Jicotinn
naH. _uu-;
l'ei'llllilfiW"
"'th Edition
New
