Tugas 3 V-class Dasar Telekomunikasi

PRINSIP KERJA RANGKAIAN MODULATOR FM DAN DEMODULATOR FM

     Demodulasi FM adalah proses sebaliknya dari modulasi FM, yaitu proses suatu sinyal modulasi yang dibentuk kembali seperti aslinya dari suatu gelombang pembawa (carrier wave) yang termodulasi oleh rangkaian

     Proses terjadinya demodulasi terjadi pada alat untuk melakukan demodulasi yaitu demodulator atau detektor. Definisi demodulator sendiri adalah rangkaian yang penerima komunikasi (radio, televisi, dan radar) yang berfungsi memisahkan informasi asli dari gelombang campuran (yaitu gelombang isyarat  pembawa yang termodulasi. Demodulator sering juga disebut dengan detector. Dalam system modulasi frekuensi (FM) diterapkan rangkaian demodulator yang disebut diskriminator. sesudah isyarat informasi dipisahkan dari gelombang campuran, maka isyarat informasi itu dikuatkan dan ditampilkan sebagai  bunyi atau tanda"tanda lain (misalnya bayangan seperti dalam televisi)

    Demodulasi sinyal FM memerlukan sebuah sistem yang akan menghasilkan output yang proporsional terhadap deviasi frekuensi sesaat dari inputnya.salah satu sistem yang dapat mengakomodasi syarat diatas adalah Frequency Discriminator.

 Jenis demodulator FM yang lain adalah :

     · slope Detector

     · sound travis Detector

     · Quadrature Detector

    ·  ratio detector, dan lain-lain

    Prinsip kerja dari demodulator di atas yaitu demodulator frekuensi mendeteksi sinyal informasi dari sinyal FM dengan operasi yang berlawanan dengan cara kerja modulator FM. Disini kita menggunakan suatu slope Demodulator balance diskriminator untuk proses modulasi. !ecara umum setiap demodulator FM berfungsi mengkonversi setiap perubahan frekuensi menjadi tegangan dengan distorsi seminimal mungkin. +ntuk itu, setiap demodulator/diskriminator/detektor FM, secara teori, harus memiliki karakteristik kerja yang linier antara tegangan dengan frekuensi.

Modulasi frekuensi (FM) adalah teknik penumpangan sinyal informasi ke sinyal carier di mana kerapatan frekuensi sinyal pembawa berubah-ubah sesuai dengan besarnya amplitudo sinyal informasi. Di bawah ini adalah rangkaian modulator FM sederhana dengan vcc sebesar 5 v dan icc sebesar 9mA yang dibuat dengan :
•    5 resistor
•    5 kapasitor
•    2 dioda
•    1 transistor
•    1 induktor

Rangkaian FM Modulator sederhana dengan varaktor dioda

          Cara kerja rangkaian di atas adalah varaktor dioda mempunyai nilai kapasitansi nominal. Bersama dengan induktor akan membentuk rangkaian resonansi yang akan menentukan frekuensi pembawa. Sinyal informasi akan dimasukkan melalui V input. Perubahan tegangan sinyal informasi akan merubah nilai kapasitansi dari varaktor dioda sehingga akan juga mengubah frekuensi. Sehingga frekuensi akan berubah-ubah sesuai dengan perubahan dari sinyal informasi.

         VCO (voltage controlled oscillator) adalah osilator LC yang frekuensinya bisa dikendalikan dari tegangan yang diberikan pada varaktor-nya. Varaktor adalah dioda yang bila diberi tegangan balik akan menjadi kapasitor, dimana nilai kapasitansinya tergantung dari tegangan yang diberikan padanya. Jadi dengan mengubah tegangan pada varaktor itu, frekuensi VCO akan berubah. Sementara itu nilai kapasitansi varaktor (maupun kapasitansi intrinsik dalam transistor) sangat mudah dipengaruhi oleh suhu. Inilah yang membuat frekuensi VCO mudah berubah (kurang stabil). Sensitif terhadap suhu.

Tugas 2 V-class Dasar Telekomunikasi

Tugas 2 Vclass Dasar Telekomunikasi

1. Jelaskan tentang FM (Frequency Modulation)
2. Jelaskan tentang AM (Amplitudo Modulation)
 

Jawaban :

1. Modulasi Frekuensi (Frequency Modulation = FM ) adalah proses menumpangkan sinyal informasi pada sinyal pembawa (carrier) sehingga frekuensi gelombang pembawa (carrier) berubah sesuai dengan perubahan simpangan (tegangan) gelombang sinyal informasi. Jadi sinyal informasi yang dimodulasikan (ditumpangkan) pada gelombang pembawa menyebabkan perubahan frekuensi gelombang pembawa sesuai dengan perubahan tegangan (simpangan) sinyal informasi. Pada modulasi frekuensi sinyal informasi mengubah-ubah frekuensi gelombang pembawa, sedangkan amplitudanya konstan selama proses modulasi. Proses modulasi frekuensi digambarkan sebagai berikut:

Proses Modulasi Frekuensi (Frequency Modulation, FM)

Besar perubahan frekuensi (deviasi), δ atau fd, dari sinyal pembawa sebanding dengan amplituda sesaat sinyal pemodulasi, sedangkan laju perubahan frekuensinya sama dengan frekuensi sinyal pemodulasi. Persamaan sinyal FM dapat dituliskan sebagai berikut: 

dimana, 

eFM = Nilai sesaat sinyal FM 

Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa 

ωc = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa 

ωm = 2π fm dengan fm atau fs adalah frekuensi sinyal pemodulasi 

mf = indeks modulasi frekuensi 

Pada modulasi frekuensi kita mengenal istilah indeks modulasi (mf). Indeks modulasi ini didefinisikan sebagai berikut: 

Spektrum Sinyal FM

Lebar bandwidth sinyal FM adalah tak berhingga. Namun pada praktek biasanya hanya diambil bandwith dari jumlah sideband yang signifikan. Jumlah sideband signifikan ditentukan oleh besar indeks modulasinya seperti dalam fungsi tabel besel berikut. 

Tabel Fungsi Besel Untuk FM

Ji : nilai amplituda komponen frekuensi sideband ke i (i≠0) 

Jo : nilai amplituda komponen frekuensi sinyal pembawa (bukan sideband) 

β = mf : indeks modulasi 

Lebar bandwidth pada modulasi FM dapat ditentukan menggunakan teorema carson sebagai berikut : 

dimana, 

fd = frekuensi deviasi 

fm = frekuensi maksimum sinyal pemodulasi 

Karakter dari transmisi modulasi frekuensi (Frequency Modulation, FM) adalah : 

Tidak dapat dipantulkannya gelombang elektromagnetic dari modulasi frekuensi sehingga jarak pancaran adalah line of sight dan terbatas pada daya pancar. 

Ketahanan modulasi terhadap noise pada transmisi modulasi frekuensi, sehingga kualitas sinyal informasi yang diterima jernih seperti aslinya.

2. Sinyal AM merupakan salah satu bentuk modulasi dimana sinyal informasi digabungkan dengan sinyal pembawa (carrier) berdasarkan perubahan amplitudonya.Bentuk modulasi dimana amplitudo sinyal pembawa di variasikan secara proposional berdasarkan sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Frekuensi sinyal pembawa tetap konstan.Besarnya amplitudo sinyal informasi mempengaruhi besarnya amplitudo dari carrier, tanpa mempengaruhi besarnya frekuensi sinyal pembawa. Parameter sinyal yang mengalami perubahan adalah amplitudonya, Amplitudo sinyal pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan amplitudo sinyal informasi. Rentang frekuensi AM adalah 500 Hz – 1600 KHz dan panjang gelombang atau amplitudo AM adalah 1600 KHz – 30000 KHz. Jika direntangkan dengan satuan meter, jangkauan sinyal AM bisa mencapai puluhan ribu kilometer. AM adalah metode pertama kali yang digunakan untuk menyiarkan radio komersil. Kelemahan dari sistem AM adalah mudah terganggu oleh gangguan atmosfer dan kualitas suara terbatasi oleh bandwidth yang sempit. Gelombang AM mengalir dekat dengan tanah pada siang hari dan semakin tinggi ke angkasa pada malam hai, yang artinya sulit untuk mendapatkan radius penyiaran selama jam siang. AM juga mudah terhalang oleh bangunan tinggi.

Tugas 1 V-class Dasar Telekomunikasi

Tugas 1 Vclass Dasar Telekomunikasi

1. Apakah definisi dari telekomunikasi ?

Jawaban :
Telekomunikasi adalah teknik pengiriman atau penyampaian infomasi, dari suatu tempat ke tempat lain.

2. Sebutkan media atau sarana yang bisa digunakan untuk komunikasi (tradisional maupun modern)

Jawaban :
Tradisional : Kentongan, Lonceng, Bedug, Surat, Merpati pos, Api, Asap, Prasasti, dan Daun lontar.
Modern : Telegrap, Telepon, Televisi, Handphone, FAX, Radio, dan Internet.

3. Sebutkan dan jelaskan saluran transmisi yang digunakan untuk berkomunikasi.

Jawaban :
- Copper Media : merupakan semua media transmisi data yang terbuat dari bahan tembaga.
- Optical Media : Ada tiga jenis kabel fiber optic yang biasanya digunakan, yaitu single mode, multi mode dan plastic optical fiber yang berfungsi sebagai petunjuk cahaya dari ujung kabel ke ujung kabel lainnya. Dari transmitter receiver, yang mengubah pulsa elektronik ke cahaya dan sebaliknya, dalam bentuk light-emitting diode ataupun laser.
- Network Wireless : transmisi data menggunakan sinar infra merah atau gelombang mikro untuk menghantarkan data.

4. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis modulasi analog

Jawaban :
- Amplitude Modulation (AM)
Modulasi jenis ini adalah modulasi yang paling simple, frekwensi pembawa atau carrier diubah amplitudenya sesuai dengan signal  informasi atau message signal yang akan dikirimkan. Dengan kata lain AM adalah modulasi dalam mana amplitude dari signal pembawa (carrier) berubah karakteristiknya sesuai dengan amplitude signal informasi. Modulasi ini disebut juga linear modulation, artimya bahwa pergeseran frekwensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan.
- Frequency Modulation (FM)
Modulasi Frekwensi adalah salah satu cara memodifikasi/merubah Sinyal sehingga memungkinkan untuk membawa dan mentransmisikan informasi ketempat tujuan. Frekwensi dari Sinyal Pembawa (Carrier Signal) berubah-ubah menurut besarnya amplitude dari signal informasi. FM ini lebih tahan noise dibanding AM.
- Pulse Amplitude Modulation (PAM)
Basic konsep PAM adalah merubah amplitudo signal carrier yang berupa deretan pulsa (diskrit) yang perubahannya mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan ketempat tujuan. Sehingga signal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling signal).

5. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis propagasi gelombang radio

Jawaban :
- Propagasi Gelombang Tanah
Gelombang tanah merambat dekat permukaan tanah dan mengikuti lengkungan bumi, sehingga dapat menempuh jarak melampaui horizon. Perambatan melalui lintasan ini sangat kuat pada daerah frekuensi 30 kHz – 3 MHz. Di atas frekuensi tersebut permukaan bumi akan meredam sinyal radio, karena benda-benda di bumi menjadi satu ukuran dengan panjang gelombang sinyal. Sinyal dari pemancar AM utamanya merambat melalui lintasan ini.
- Propagasi Gelombang Langit
Gelombang langit diradiasikan oleh antenna ke lapisan ionosfir yang terletak di atmosfir bagian atas dan dibelokkan kembali ke bumi. Ada beberapa lapisan ionosfir yakni lapisan D , E, F1 dan F2, dimana keberadaannya di langit berubah-ubah menurut waktu, dan sangat mempengaruhi perambatan sinyal. Lapisan D dan E adalah lapisan yang paling jauh dari matahari sehingga kadar ionisasinya rendah. Lapisan ini hanya ada pada siang hari, dan cenderung menyerap sinyal pada daerah frekuensi 300 kHz – 3 MHz.
- Propagasi Gelombang Langsung
Pada propagasi ini, sinyal yang dipancarkan oleh antenna pemancar langsung diterima oleh antenna penerima tanpa mengalami pantulan, disebut Line Of Sight (LOS). Karena perambatannya harus secara langsung, maka di lokasi- lokasi yang antenna penerimanya terhalang, tidak akan menerima sinyal (blocked spot).