27
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN ANALISA
4.1 Amplitude Modulation and Demodulation
4.1.1 Hasil Percobaan
Tabel 4.1. Hasil percobaan dengan fm= 1 KHz, fc = 4 KHz, Ac= 15 Vpp No � (� �) � ��( � �) � � ( � �) m %m (mx100)
1 1 68 26 0.44 44
2 1.5 72 8 0.8 80
3 2 70 18 0.59 59
4 2.3 70 20 0.55 55
Gambar 4.1.Sinyal carrier 4 KHz (V/div =5 V, T/div = 0.2 us)
28
Gambar 4.3. Sinyal hasil modulasi saat 1 Vpp(V/div 10mV, T/div 1 us)
Gambar 4.4.Sinyal hasil modulasi saat 1.5 Vpp(V/div 10mV, T/div 1 us)
Gambar 4.5.Sinyal hasil modulasi saat 2 Vpp(V/div 10mV, T/div 1 us)
29
Gambar 4.7 Sinyal hasil demodulasi(V/div = 1 V, T/div = 1 us)
4.1.2 Analisa
Dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa sinyal amplitudo hasil modulasi akan
selalu mengikuti sinyal informasi. Karena pada dasarnya sinyal carrier hanya memiliki
sifat penghantar (pembawa) tidak memiliki informasi/data apapun. Pada percobaan
sinyal input diberikan frekuensi sebesar 1KHz dan dihasilkan lebarbidang samping atas
dan bawah. Kedua lebarbidang tersebut sama dengan gelombang sinyal informasi.
Bagian sisi atas dan sisi bawah pita frekuensi yang terlihat pada output merupakan
bentuk gelombang informasi yang dimodulasikan dengan sinyal pembawa yang
frekuensinya lebih besar. Dari gambar yang terlihat bahwa sinyal termodulasi
dihasilkan dengan cara sinyal informasi menumpangi sinyal carier. Pada dua sisi band
tersebutlah sinyal pembawa ditumpangkan oleh sinyal informasi.
Sinyal informasi dimodulasi dengan merubah nilai amplitudonya. Untuk
amplitudo gelombang AM, semakin besar amplitudo sinyal informasi amplitudo sinyal
pembawa juga makin besar dan sebaliknya. Setelah sinyal didemodulasi maka sinyal
akan berubah ke bentuk semula.
Persenmodulasi
Besarnya amplitudosinyal informasi akan mempengaruhi nilai indeks modulasi
pada sinyal output termodulasi. Nilai indeks modulasi yang mendekati nilai 1 akan
mempengaruhi kualitas sinyal termodulasi yang menyebabkan sinyal informasi tidak
dapat terbaca pada sinyal termodulasinya. Begitupun jika nilai indeks modulasi kurang
dari 1. Indeks modulasi yang terlihatrata – rata berkisar pada 0,80. Pada keadaan
tersebut sinyal informasi dapat terbaca dengan jelas pada sinyal termodulasinya.
30
frekuensi rendah semakin besar pula hasil modulasinya. Bahkan saat dimasukkan lebih
dari 2.3 VPP terjadi over modulasiyaitu sinyal hasil modulasi terdistorsi. Koefisienmodulasi diperoleh dari:
= 2 � −2 � � 2 � + 2 � � =
� − � � � + � �
Untuk 1 Vpp dengan Vmax = 68 mV dan Vmin = 26 mV
= 68−26 68 + 26
= 42
94= 0.44
% modulasi=mx 100% , maka
% � = 0.44 100 % = 44 %
4.2 DSB-SC Modulation and Demodulation 4.2.1 Hasil Percobaan
Gambar 4.8.Sinyal pembawa 300 KHz(V/div = 0.2 V)
31
Gambar 4.10.Sinyal DSB-SC hasil modulasi(V/div = 0.2 V)
4.2.2 Analisa
IC MC1496 sebagai balance modulator. MC1496 berfungsi sebagai pengganda
frekuensi ketika suatu sinyal yang sama dimasukkan pada kedua port masukkannya (
pin 1 dan pin 10 ). Sinyal pembawa akan ditekan sehingga outputnya adalah sinyal
DSBSC(double side band suppressed carrier). Ketika memodulasi sinyal pembawa
dengan modulasi amplitude, akan ada 2 komponen frekuensi sebagai hasilnya. Yang
pertama adalah sinyal modulasi itu sendiri, yang kedua adalah pembawa frekuensi.
Untuk meningkatkan efisiensi daya, DSB-SC menghapus bagian frekuensi pembawa,
sehingga frekuensi yang ditransmisikan hanya terdiri band side. Tidak ada pembawa
muncul dalam output karena arus dasar.
Sinyal termodulasi AM terdiri dari tiga komponen yaitu komponen pembawa,
komponen bidang sisi atas, dan komponen bidang sisi bawah. Sinyal ini dapat
ditransmisikan atau dipancarkan secara keseluruhan ke arah penerima. Transmisi
semacam ini disebut transmisi DSBFC (Double Side Band Full Carrier ) yang berarti
pemancaran dua bidang sisi (atas dan bawah) berikut dengan komponen pembawanya.
Jenis transmisi yang demikian membutuhkan lebar bidang sebesar 2fm, dengan fm adalah frekuensi tertinggi sinyal pemodulasi
Amplitudo puncak komponen pembawa merupakan bagian yang terbesar, yaitu
Vc. Sedangkan kedua komponen yang lain mempunyai amplitudo puncak yang sama, yaitu ½mVc. Hal ini berarti bahwa jika m=1, maka setiap satuan daya pancaran DSBSC terdiri atas dua pertiga bagian komponen pembawa dan sisanya terbagi pada komponen
bidang sisi atas (USB) dan bidang sisi bawah (LSB).
Kenyataan di atas merupakan suatu kerugian karena komponen pembawa dengan
daya yang terbesar dari ketiga komponen yang ada ini, sebenarnya tidak membawa
informasi apapun. Jenis transmisi DSBSC ( Double Side Band Suppressed Carrier)
32
telah ditekan menjadi nol. Pada jenis ini, lebar bidang yang dibutuhkan sama dengan
lebar bidang yang dibutuhkan pada transmisi DSBFC.
4.3 PWM Generation and Reconstruction 4.3.1 Hasil Percobaan
Tabel 4.2. Hasil percobaan PWM.
No Control Voltage (Vpp) Output pulse width (m sec)
1 2 -
2 3 -
3 4 -
4 5 35 us
5 6 40 us
6 7 50 us
7 8 60 us
Gambar 4.11.Sinyal input 2 KHz danamplitudo 5 Vpp(V/div = 1 V, T/div = 0.1 us)
33
Gambar 4.13. Sinyal outputsaat amplitudo pada 1 KHz 5 Vpp(T/div 50 us)
Gambar 4.14.Sinyal output saat amplitudo pada 1 KHz 6 Vpp(T/div 50 us)
34
Gambar 4.16.Sinyal outputsaat amplitudo pada 1 KHz melebihi 8 Vpp(V/div , T/div )
Gambar 4.17. Sinyal hasil demodulasi(V/div = 1 V, T/div = 5 us )
4.3.2 Analisa
� = +
− �1
� 0 = �
3 = +
−0
�1
�
3 = +
� ∞ = � = +
−∞ �1
36
Nilai T1 bergantung dari Vs pin kaki 5 sedangkan T2 tidak. Untuk frekuensi keluaran duty cycle 50% menandakan tegangan pada alat hanya akan diberikan 50%
Dari rumus diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa tegangan keluaran dapat
diubah-ubahsecara langsung dengan mengubah nilai T1. Apabila T1 adalah 0, Vout juga akan 0. Apabila T1 adalah Ttotal maka Vout adalah Vin atau katakanlah nilai maksimumnya.
Mekanisme untuk membangkitkan sinyal keluaran yang periodenya berulang
antara high dan low dimana kita dapat mengontrol durasi sinyal high dan low sesuai
dengan yang kita inginkan.
Sinyal hasil demodulasi akan kembali pada bentuk awal setelah dilakukan
demodulasi. Suatu demodulator frekuensi mendeteksi sinyal informasi dari sinyal FM
37 4.4 PPM Generation and Reconstruction
4.4.1 Hasil Percobaan
Tabel 4.3. Hasil percobaan PPM.
Modulation signal amplitude (Vpp)
Time Periode (ms) Total time periode (us) Pulse width
ON (us)
Pulse width OFF (us)
0 13 u 6 20
1 14.4 5.2 19.6
2 15 4 19
3 15.6 3.2 18.8
4 16 2 18
5 16.8 0.8 17.6
6 17 0 17
7 17.6 0.4 18
Gambar 4.18.Sinyal pemodulasi 1 KHz,amplitudo 5 Vpp(V/div = 1 V, T/div = 5 us)
38
Gambar 4.20.Sinyal hasil modulasi saat pemodulasi 2 Vpp(V/div = 1 V, T/div = 5 us)
Gambar 4.21.Sinyal hasil modulasi saat pemodulasi 3 Vpp(V/div = 1 V, T/div = 5 us)
39
Gambar 4.23.Sinyal hasil modulasi saat pemodulasi 7 Vpp(V/div = 1 V, T/div = 5 us)
Gambar 4.24.Sinyal modulasi saat pemodulasi >7 Vpp(V/div = 1 V, T/div = 5 us)
Gambar 4.25. Sinyal hasil demodulasi(V/div = 1 V, T/div =5 us)
4.4.2 Analisa
PPM hanya PWM + monostable multi-vibrator.Untuk menghasilkan PPM kita
memerlukan satu astabil multi-vibrator untuk menghasilkan sinyal PWM dan satu
monostable multi-vibrator untuk mendapatkan keinginan PPM. Dalam modulasi posisi
pulsa, posisi pulsa berubah sesuai dengan amplitudo sinyal modulasi, lebar pulsa tetap
40
mengacu pada amplitudo sinyal modulasi. NE555 pembangkit pulsa digital yang
merupakan pembawa modulator, tanpa masukan pin5 dari IC, frekuensi pembawa tetap
dihasilkan pada pin ketiga dari IC. Sementara gelombang sinus sebagai sinyal modulasi
ke pin5 dari IC, lebar sinyal digital frekuensi tetap bervariasi sehubungan dengan
amplitudo dari sinyal modulasi. ON saat pulsa digital konstan dan ditentukan oleh
resistor dan kapasitor. OFF waktu output pulsa digital ditentukan oleh amplitudo sinyal
modulasi. Pulsa waktu OFF untuk meningkatkan tegangan pada pin5 dari IC sementara
lebar pulsa waktu OFF lebih luas untuk mengurangi tegangan pada pin5 dari 555 IC.
Untuk menghitung duty cycle dengan rumus = �� +�
+2 � dengan Ra 3 KHz dan Rb 3.9 KHz didapat nilai duty cycle sebesar 0.63 atau 63 %. Berdasarkan
praktikum saat 0 Vpp dengan Ton13 us dan Ttotal 20 us didapat duty cycle sebesar
= �
� = 0.65 = 65 %
Terlihat hasil praktikum hampir sama dengan teori.
Sinyal hasil demodulasi akan kembali pada bentuk awal setelah dilakukan
demodulasi. Suatu demodulator frekuensi mendeteksi sinyal informasi dari sinyal FM
dengan operasi yang berlawanan dengan cara kerja modulator FM.
41 Tabel 4.4. Hasil Percobaan LPF.
46 4.5.2 Analisa
Low pass filter adalah jenis filter yang melewatkan sinyal frekuensi rendah dan
menahan sinyal frekuensi tinggi. Analisa dari rangkaian LPF adalah pada low pass filter
yang telah dibuat mempunyai frekuensi cut off sekitar 1KHz. Sinyal yang diloloskan adalah
sinyal dengan frekuensi dibawah cut off dan untuk sinyal di atas frekuensi cut off maka akan
diredam. Pada frekuensi mendekati 10 KHz sinyal output semakin melemah mendekati 0, hal
ini karena terjadi peredaman. Rangkaian LPF filter RC merupakan jenis filter pasif yaitu
respon frekuensi yang ditentukan oleh konfigurai R dan C yang digunakan. Rangkaian dasar
dan grafik respon frekuensi LPF sebagai berikut
Frekuensi cut-off (fc) dari LPF dengan RC dapat dituliskan dengan persamaan ( LPF
FrekuensiLPFpada data pengukuran sebesar 1 K, terjadi kecocokan antara data dan
47
Frekuensi HPF pada data pengukuran sebesar 10 K, terjadi kecocokan antara data dan
hasil perhitungan.
High pass filter akan melewatkan sinyal pada frekuensi diatas cutoff sehingga fungsi
alih akan maksimum ketika frekuensi membesar. Ini berarti bahwa filter akan melewatkan
sinyal dengan frekuensi tinggi dan meredam frekuensi rendah.
4.6Phase Locked Loop 4.6.1 Hasil Percobaan
Gambar 4.27. Sinyal free running 100 KHz ( V/div = 2V , T/div = 5 us )
48
Gambar 4.29. Perbandingan sinyal free running dengan sinyal masukan ( T/div 20 us)
Gambar 4.30. Perbandingan sinyal input dengan output ( V/div = 0.1V, T/div = 20 us)
4.6.2 Analisa
Praktikum terbagi dalam dua bagian yaitu modulator FM dan detector FM. Sirkuit
dirancang untuk beroperasi pada frekuensi pembawa 100 kHz. Tegangan yang dikendalikan
VCO pada rangkaian pertama digunakan untuk membuat gelombang FM dan rangkaian
kedua beroperasi sebagai detector FM
Gambar diatas merupakan rangkaian modulator FM, hanya bagian VCO dari IC yang
digunakan. Frekuensi yang dihasilkan oleh VCO dapat dicari dengan rumus
= 2.4 � − �
�8 9 �
= 2.4 15 − 13.6
49
Perhitungan hanya selisih sedikit dengan teori dan praktikum yang disebabkan
pengamatan nilai Vc yang tidak terlalu akurat. Untuk modulator sensitivity dapat dihitung
dengan
� = −2.4
�8 9� (� /�)
� = −2.4
2.2� 0.001 � 15= −72.72 �� /�
Sehingga
�= � � = 1
2 � 72.72 �Hz/V = 36.36 KHz
Gambar diatas menunjukkan detector FM. Loop diatur dengan free running sebesar
100 KHz oleh C104 dan kombinasi seri R107 dan R106. Komponen R109, C108, R110dan
C109 membentuk low pass filter untuk menghilangkan jejak 100 KHz sinyal pembawa dan
setelah melewati C110 hanya menyisakan informasi didemodulasi pada output.
4.7 Hasil Pengujian
Pengujian telah dilaksanakan dengan mengujikan 5 pedoman praktikum kepada
mahasiswa Fakultas Teknik Elektro Dan Komputer. Kriteria mahasiswa yang akan dijadikan
responden untuk menguji pedoman praktikum yaitu mahasiswa yang telah atau sedang
mengambil mata kuliah Elektronika Telekomunikasi atau mahasiswa yang telah mengambil mata
50 4.7.1 Hasil Pengujian Kuisioner
4.7.1.Hasil Pengujian Rata-rata � Tiap Butir Kuisioner
Dari lampiran B.1 tidak dihasilkan rata-rata dengan nilai < 3. Hal ini berarti butir -
butir kuisioner dapat dikatakan cukup berhasil ketika diujikan pada responden.
4.7.2 Hasil Pengujian Nilai Tugas
Dari lampiran B.2 didapati 24 buah nilai < 75. Hal ini berarti dapat dikatakan
bahwa responden (mahasiswa) beberapa kurang mampu memahami materi pada pedoman
praktikum yang disusun ketika diujikan pada responden.
Namun pada rata-rata nilai tiap topik praktikum, rata-rata nilai tiap responden
tersebut terdapat 2 nilai dibawah 75. Sehingga jika dilihat dari rata-rata nilai yang
didapat, bisa dikatakan bahwa responden (mahasiswa) mampu memahami materi pada
