Praktikum Teknik Modulasi

PERCOBAAN 1
MODULATOR AM

A. TUJUAN
- Dapat menggambarkan proses modulator AM menggunakan rangkaian transistor
- Mampu melakukan pengukuran index modulasi
- Mampu menggunakan spectrum analyzer

B. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

- Software Multisim

C. TEORI DASAR
Beberapa alasan penggunaan teknik modulasi pada sistem komunikasi adalah sebagai berikut:
1. Transmisi langsung dari sinyal informasi dapat menyebabkan permasalahan interferensi karena
menghasilkan gelombang radio yang mempunyai frekuensi sama
2. Sinyal informasi mempunyai frekuensi yang relatif rendah. Efisiensi transmisi dan penerimaan
gelombang radio pada frekuensi rendah
Secara praktek memerlukan antena yang besar dan panjang. Proses untuk menumpangkan sinyal
informasi frekuensi rendah kedalam frekuensi tinggi (carrier) didefinisikan sebagai Modulsi. Carrier
merupakan sinyal radio frekuensi (RF), karena carrier pada frekuensi cukup tinggi dapat dikirimkan
melalui free space sebagai gelombang radio. Sinyal informasi frekuensi rendah dinamakan
“intelligence” juga didefinisikan sebagai sinyal pemodulasi (modulating signal), sinyal informasi, sinyal
audio atau gelombang pemodulasi. Tiga karakteristik yang berbeda dari modifikasi sinyal carrier untuk
membawa sinyal informasi adalah sbb:
- Perubahan amplitudo sinyal carrier
- Perubahan frekuensi sinyal carrier
- Atau phase sinyal carrier
semuanya perubahan sinyal carrier diatas berubah berdasarkan amplitudo sinyal informasi. Kombinasi
dua frekuensi yang berbeda (sinyal carrier dan intelligence) didalam rangkaian linier akan
menghasilkan penambahan secara aljabar seperti dutunjukkan pada gambar berikut:

Halaman
Praktikum Teknik Modulasi

Gambar (a) berupa rangkaian penjumlah aljabar yang mana dua sinyal dikombinasi dalam
rangkaian linier berupa resistor. Hasil penjumlahan seperti pada gambar (d) yang mana bukan
merupakan transmisi gelombang AM. Bila sinyal ini dikirimkan kemudian, antena hanya akan
mendeteksi sinyal carrier saja, karena komponen sinyal intelligence frekuensi rendah tidak dapat
mengalami propagasi sebagai gelombang radio. Metode dasar untuk menghasilkan sinyal AM adalah
menggunakan kombinasi carrier dan intelligence melalui komponen nonlinier. Secara matematik
kombinasi dua gelombang sinus melalui komponen non linier akan menghasilkan komponen-
komponen frekuensi sbb:
1. Sebuah level dc
2. Komponen-komponen pada masing-masing frekuensi (carrier dan intelligence)
3.Komponen hasil penjumlahan dan selisih dari dua komponen yang frekuensinya
berbeda
4.Harmonisa frekuensi untuk dua komponen yang berbeda

Presentase Modulasi
Seperti sebelumnya bahwa perubahan amplitudo sinyal intelligence akan menghasilkan sinyal AM
dengan amplitudo terbesar dan terkecil. Persentase modulasi adalah digunakan untuk mengukur
seberapa besar amplitudo carrier yang diatur oleh sinyal intelligence. Persentase modulasi juga
dinamakan sebagai index modulasi atau faktor modulasi dan disimbolkan dengan m.

Persentase modulasi dapat ditentukan dengan persamaan sbb:

Ei
m= ……………… (1.1)
x100
Ec

Atau secara sederhana dapat diexpresikan:

Ei
m= ……………… (1.2)
Ec

Halaman
Praktikum Teknik Modulasi

Persen modupasi juga dapat diperoleh dari nilai peak-to-peak maksimum dari bentuk gelombang AM
(point W), yang mana ditunjukkan sebagai B dan nilai peak-to-peak minimum (point x) yang ditunjukkan
sebagai A, maka persamaan menjadi:

BA
m= x100 ……………… (1.3)
B+ A

Cara perhitungan seperti ini biasanya digunakan pada oscilloscope (pengukuran menggunakan metode
oscilloscope). Bila bentuk gelombang AM mempunyai nilai minimum A sebesar 0, yang tergantung
dengan bertambahnya amplitudo intelligence, maka persentase modulasi menjadi:

BA B0
m= x100 = x100 = 100 ……………… (1.4)
B+ A B+ 0

Pada situasi seperti ini amplitudo carrier bervariasi antara nol dan dua kali nilai amplitudo tanpa
modulasi Bila penambahan amplitudo intelligence diperbesar lagi, maka akan mengakibatkan
overmodulasi. Bila ini terjadi, amplitudo sinyal termodulasi akan mempunyai nilai lebih dari dua kali
tanpa modulasi. Gambar berikut menunjukkan gelombang AM mengalami overmodulasi.
Pada keadaan ini akan terjadi distorsi yang dinamakan sideband splatter, yang menyebabkan
interferensi yang sangat besar pada pemancar lainnya dan pada receiver terdengar suara yang
menghambur Sideband splatter merupakan suatu distorsi yang disebabkan terjadinya overmodulasi
gelombang AM, yang mana pada saat ditransmisikan menghasilkan bandwidth yang besar (melebihi
range bandwidth yang ditentukan).

Halaman
Praktikum Teknik Modulasi

D. LANGKAH PERCOBAAN
a. Pengamatan Hasil Penjumlahan Sinyal Carrier dan Informasi
1. Buatlah seperti rangkaian dibawah ini

XSC1
VCC
5V
VCC Ext Trig
+
_
L1 C1 A B

1mH 100nF + _ + _

0
1

TP 1 2
Q1
V4

MPS8099
10 Vpk 4
15.9kHz
0° R1
3 V1 820Ω

2 Vpk
950 Hz
0°

2. Aturlah frekuensi carrier sebesar 15.9 KHz dengan 10 Volt peak, dan frekuensi LF 950 Hz
dengan 2Volt peak.
3. Sambungkan CH A pada oscilloscope pada TP 1 dan negatifnya dihubungkan ke GND
4. Jalankan program dengan mengubah switch menjadi 1.
5. Lihat hasil tampilan gelombang dengan mengklik 2 kali pada oscilloscope.
6. Ubah setting oscilloscope untuk mendapatkan hasil yang jelas.
7. Simpan dan catat hasil setting Oscilloscope..

Halaman
Praktikum Teknik Modulasi

b. Pengamatan Bentuk Gelombang Sinyal AM

1. Gambar rangkaian seperti pada gambar dibawah ini

XSC1
VCC
VC5CV
Ext Trig
+
_

L1 C1 A B
__
1mH 100nF ++

TP 2 1

Q1
2
V4
MPS8099 4
10 Vpk 15.9kHz R1 820Ω
0°
3 V1

2 Vpk
950 Hz
0°

2. Seperti percobaan pada pengamatan A, namun pindahkan CH A pada TP 2

3. Jalankan rangkaian, click “1” pada tombol switch “0/1” pada icon
4. Lihat hasil tampilan gelombang dengan mengklik 2 kali pada oscilloscope.
5. Ubah settingan oscilloscope untuk mendapatkan hasil yang jelas.
6. Analisa hasil tampilan oscilloscope tersebut.

c. Pengukuran Index Modulasi

1. Metode Oscilloscope 1 (metode maksimum minimum)
Menggunakan rangkaian pada pengamatan B, disini akan mengukur Index Modulasi dengan
mencari Emax dan Emin. Untuk mendapatkan output modulator amplitudo pada saat terjadi
over modulasi.

Halaman
Praktikum Teknik Modulasi

2. Metode Oscilloscope 2 (metode trapezoidal)

1. Buatlah rangkaian seperti gambar berikut, Dengan menghubungkan CH A dari
oscilloscope pada output dari rangkaian modulator AM dan hubungkan CH B pada
output Low Frequency (LF).

XSC1
VCC
VC5CV
Ext Trig
+
_

L1 C1 100nF AB
_ _
1mH + +
0
0

1
Q1

2
V4
MPS8099 3
10 Vpk 15.9kHz R1 820Ω
0°
4 V1
2 Vpk
950 Hz
0°

2. Atur optional pada B/A atau A/B, kemudian gambar bentuk gelombang hasil
tampilan oscilloscope.
3. Ukurlah index modulasi menggunakan metode trapezoidal.
4. Ulangi langkah 1 sampai 3 dengan mengubah-ubah frekuensi dan amplitudo dari kedua sinyal
( untuk beberapa sample)
5. Dapatkan output modulator amplitudo pada saat terjadi over modulasi.
6. Berikan analisa dari hasil percobaan tersebut.

Halaman
Praktikum Teknik Modulasi

3.Metode Spektrum Analyzer

1.Gambarlah seperti pada gambar rangkaian berikut, dengan menggunakan spectrum analyzer.
XSA1

VCC
VC5CV IN T

L1 C1 100nF
0
1mH

1
Q1

2
V4
MPS8099 3
10 Vpk 15.9kHz
0° R1 820Ω
4 V1

2 Vpk
950 Hz
0°

2.Atur settingan spectrum untuk mendapatkan hasil yang pas.

3.Berikan analisa dari hasil percobaan tersebut.

E. PERTANYAAN DAN TUGAS

1. Apa Yang anda ketahui dengan frekuensi AM
2. Apa yang dimaksud dengan Modulasi

Halaman