24
Gambar 3. 4 Rangkaian Pulse Generator
3.4 Sampler pencuplik
Proses  sampler  yang   dilakukan   bertujuan   untuk   menghasilkan   bentuk gelombang   PAM   yaitu   sampling   alami   natural   sampling.   Sampler   atau
pencuplikan direlisasikan dengan menggunakan 2 buah IC yaitu SN 7404 sebagai gerbang NOT MC 14066 sebagai saklar dimana pemicunya berupa pulsa. IC 7404
dan MC 14066 dirangkai untuk difungsikan sebagai proses modulasi antara sinyal informasi sebagai sinyal pemodulasi dengan pulsa-pulsa   dan bentuk gelombang
sampling alami akan dipengaruhi oleh nilai resistor R1, untuk proses sampling nilai R1 adalah 1 K Ohm.
Gambar 3. 5 Rangkaian Sampler Pencuplik
25
3.5 Hold tahan dan Pulse Shaper
Hold   adalah   rangkaian   yang   berfungsi   sebagai   rangkaian   pengubah gelombang sampling alami menjadi sampling dengan puncak rata. Pulse shaper
merupakan rangkaian untuk menstabilkan pulsa-pulsa tetap dalam kondisi kontiyu yang   terbentuk   dari  gelombang  sampling   dengan  puncak  rata.  Rangkaian   Hold
dan pulse shaper direalisasikan dengan mengubah IC sample and Hold tipe LF 398 dengan mengubah nilai hold kapasitor.
Gambar 3. 6 Rangkaian Hold dan Pulse Shaper
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Modulator-Demodulator   4-PAM   yang   dirancang   dan   dapat   dikatakan berhasil,   karena   dari   hasil   pengukuran   dan   analisa,   Modulator-
Demodulator   4-PAM   telah   dapat   difungsikan   sebagaimana   yang diharapkan :
1. Sinyal keluaran sama seperti sinyal masukan berupa suara.
2.
Modulator-Demodulator   dirancang   sesuai   dengan   proses   tujuan, rumusan masalah dan batasan masalah.
5.2 Saran
Untuk peningkatan kualitas alat akan lebih baik jika :
1.
Merancang   pulsa   generator   yang   stabil   sehingga   frekuensi   yang cari tidak dapat di reset sendiri, sebab jika pulsa generator terdapat
noise maka hasil sampler tidak dapat diketahui. 2. Keluaran LPF kadang sering di filter sendiri oleh rangkainnya dan
berbeda dengan masukannya, sehingga di lakukan kalibrasi ulang.
40
41
KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa karena atas kasih karunia-Nya penulis
dapat   menyelesaikan   Tugas   Akhir   ini.   Dokumen   ini   adalah   laporan   hasil   kerja Tugas   Akhir   yang   merupakan   salah   satu   syarat   ujian   akhir   sarjana   bagi   setiap
mahasiswa   Jurusan   teknik   Elektro   pada   fakultas   Teknik   dan   Ilmu   Komputer Universitas Komputer Indonesia.
Penulis juga berterima kasih kepada pihak-pihak yang membantu dalam menuis laporan ini, pada kesempatan  ini penulis mengucapkan terima kasih khususnya
kepada: a. Tuhan   Yesus   Kristus   yang   telah     memberikan   kesehatan   dan   semangat
karunia-Nya,   serta   memberikan   kesabaran   dan   kekuatan   kepada   penulis sehingga meberikan penulis kelancaran dalam menyusun laporan Tugas.
b. Bapak  dan mama  yang mendukung dalam doa serta motifasi yang tinggi kepada   penulis,   sehingga   penulis   dapat   menyelesaikan   dan   menyusun
laporan Tugas Akhir ini dengan penuh semangat dan tepat pada waktunya. c. Bapak   DR.   Ir.   Eddy  Suryanto   soegoto,   M.Sc   selaku   pimpinan   Rektorat
Universitas Komputer Indonesia. d. Bapak Dr. Ir. H. Ukun Sastrarawiraprawira, M.Sc selaku dekan Fakultas
Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.
e. Bapak   Muhammad   Aria,   MT   selaku   dosen   wali   serta   Ketua   Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer
Indonesia
i
ii
f. Ibu Tri Rahajoeningroem, MT selaku Koordinator Tugas Akhir dan Dosen
Pembimbing I, yang telah memberi banyak masukanyang bermanfaat bagi penulis.
g. Bapak Joko Prayitno S.T dan Budi Herdiana, S.T Dan selaku pembimbing Alat Yang telah banyak meembantu dalam pengerjaan tugas akhir ini.
h. Serta   Seluruh   dosen   Jurusan   Teknik   Elektro   Fakultas   Teknik   dan   Ilmu Komputer   Universitas   Komputer   Indonesia   Yang   telah   mendidik   dan
memberikan   ilmunya   kepada   penulis   selama   selama   kuliah   dujurusan Teknik Elektro UNIKOM ini.
i. Buat yang tersayang Meiyanti Siboro, yang telah lama menanti kelulusan
aku terimakasih atas dukungan dan kasihnya. j.
Buat   adikku   Lamsar   Sitanggang,   S.Kom   dan   Falentina   Br   Tanggang terimaksaih atas dukungannya sehingga tugas akhir ini terselesaikan.
k.
Temen-temen Elektro Gabriel   B Pasaribu , Zulfendi, Hendra F M, Rio Andriawan, Wiandini Fauziah, Wilhelmina br Ginting dan semua angkatan
2004200520062007   yang   bersama-sama   Kuliah   dan   membantu   dalam penyelesaian TA
tugas akhir. l.
Serta seluruh teman- teman yang tidak dapat saya sebutkan namanya satu persatu,   yang   telahtelah   ikut   berpartisipasi   dalam   memantu   penulis
mengerjakan dan menyusun tugas akhir ini. Penulis   menyadari   bahwa   laporan   Tugas   Akhir   ini   masih   jauh   dari     sempurna
dikarenakan keterbatasan penulis dalam hal ilmu pengetahuan dan
iii
pemahaman   penulisan   laporan,   tetapi   penulis   berusaha   menyusunnya   dengan sebaik mungkin sesuai kemampuan penulis, oleh karena itu berbagai saran dan
kritik akan memperkaya esensi dari tugas akhir ini.
Bandung, Agustus 2010
Penulis
iv
ABSTRAK Pada   Tugas   Akhir   ini   akan   dirancang   yaitu   Perancangan   dan   Pembuatan
Modulator-Demodulator 4-PAM, mengenai perancangan alat ini memiliki tujuan dapat dianalisa tiap rangkaian dan mampu memahami teknik modulasi 4-PAM,
serta mempelajari pengaruh Duty Cycle dan frekuensi sampling. Format masukan berbentuk sinyal sinusoidal dengan batasan frekuensi hingga 50
KHz dengan media transmisi kabel, dengan generator bersifat variabel di sertai dengan   pengaturan   lebar   pulsa   Duty   Cycle.   pengolahan   informasi   untuk
dikirim   dan   diterima   oleh   Modulator-Demodulator   4-PAM   Pulse   Amplitude Modulation   Tingkat-4   merupakan   perangkat   elektronika   yang   berfungsi   untuk
mentransmisikan sinyal informasi seperti suara. Sinyal   informasi   yang   dikirimkan   melalui   Modulator-Demodulator   4-PAM
mempunyai  range frekuensi  200-3500 Hz,  frekuensi sampling  diatur  0-50 KHz dengan   siklus   kerja   maksimal   50   .   Proses   sampling   dapat   menggunakan
sampling alami natural sampling dan sampling puncak rata plat top sampling. Hasil dari penelitian ini  adalah merancang suatu proses sistem transmitter dan
receiver pada suatu sistem komunikasi dengan sinyal informasi yang digunakan ialah suara.
v
ABSTRACT
In   this   final   will   be   designed   that   is   Designing   and   Making   Modulator- Demodulator   4-PAM,   regarding   the   design   of   this   tool   has   a   purpose   can  be
analyzed for each circuit and capable of understanding the 4-PAM modulation technique,   and   to   study   the   influence   of   Duty   Cycle   and   sampling   frequency.
The format of the input sinusoidal-shaped signal with frequency limits up to 50 KHz with cable transmission medium, the generator is accompanied by variable
pulse width settings Duty Cycle. Processing of information to be sent and received by Modulator-Demodulator 4-
PAM Pulse Amplitude Modulation Level -4 is an electronic device that serves to transmit signals such as sound information.
Signal   information   sent   via   Modulator-Demodulator   4-PAM   has   a   frequency range of 200-3500 Hz, 0-50 kHz sampling frequency is set with a maximum 50
duty cycle. Sampling process can use a natural sampling natural sampling and sampling rate peak top plate sampling. The results of this research is to design a
process   transmitter   and   receiver   system   in   a   communication   system   with   the information signal that is used is sound.
vi
DAFTAR  ISI
HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR ABSTRAK
ABSTRACT DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah
1
1.2
Tujuan 2
1.3
Rumusan Masalah 2
1.4 Batasan Masalah 3
1.5 Metoda Penelitian 3
1.6 Sistematika Pembahasan 4
BAB II DASAR TEORI
2.1
Modulasi 6
2.2
Demodulasi 6
2.3
Modulasi Analog 7
2.3.1
Modulasi Amplitudo 7
2.3.2 Modulasi Frekuensi
7 2.3.3
Modulasi Fasa 7
2.4
Modulasi Digital 8
vii
2.5
PAM Pulse Amplitudo Modulation 9
2.5.1 Sampling PAM Alami 10
2.5.2 Sampling PAM dengan Puncak Rata 11
2.6
Modulasi 4PAM 12
2.7
Op-Amp Operational Amplifier 13
2.8
Low Pass Filter 15
2.9 Pembanding komparator 16
BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Perancangan dan Implementasi Modulator PAM
20 3.2 Perancangan LPF aktif 3,5 KHz                                                   20
3.2
Generator Pulse 22
3.3
Sampler Pencuplik 24
3.4
Hold and Pulse Shaper 24
BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA 4.1 Pengukuran  Modulator 4-PAM
26
4.1.1
Pengukuran LPF 26
4.1.2
Pengukuran Generator Pulse 30
4.1.3
Pengukuran Sampler 33
4.1.4
Pengukuran Hold and Pulse Shaper 35
4.2 Pengukuran  Demodulator 4-PAM 36
4.2.1 Pengukuran Sampler
36
viii
4.2.2 Pengukuran LPF 3,5 KHz
37 4.3 Hasil Pengukuran dan Analisa Blok Rangkaian Secara
Keseluruhan 38
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
40 5.2 Saran
40
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Modulator-Demodulator……………………………..7 Gambar 2.2 Sinyal Modulasi Analog……………………………………….8
Gambar 2.3 Sinyal Modulasi Digital………………………………………..9 Gambar 2.4 Spektrum Frekuensi Proses Sampling………………………...10
Gambar 2.5 Bentuk Gelombang Sampling PAM…………………………..11 Gambar 2.6 Samping PAM Puncak Rata…………………………………..11
Gambar 2.7 Bentuk Konstelasi 4-PAM…………………………………....12 Gambar 2.8 Sinyal NRZ 2 level dan Konversinya ke PAM 4 level……….13
Gambar 2.9 Op-Amp…………………………………………………...….14 Gambar 2.10 Penguat Diferensial………………………………………….14
Gambar 2.11 Inverting……………………………………………………..14 Gambar 2.12 a Kurva T anggapan Frekuensi Low Pass Filter
b Rangkaian Dasar Low Pass Filter ……………………..16 Gambar 2.13 Rangkaian Dasar Komparator………………………………17
Gambar 3.1 Blok Rangkaian Sistem 4-PAM……………..……….………20 Gambar 3.2 Kurva Tanggapan Frekuensi LPF…………………………....20
Gambar 3.3 Rangkaian LPF 3,5 kHz ……………………………………...22
x
Gambar 3.4 Rangkaian Pulse Generator…………………………………...23 Gambar 3.5 Rangkaian Sampler pencuplik ……………………………...24
Gambar 3.6 Rangkaian Hold dan Pulse Shaper…………………………....24
VI
PERANCANGAN  DAN PEMBUATAN MODULATOR-DEMODULATOR 4-PAM
TUGAS AKHIR
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh pendidikan Program Sarjana di Jurusan Teknik Elektro
Oleh :
JUNIANTO SITANGGANG 1.31.04.040
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA BANDUNG
2010
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN  DAN PEMBUATAN MODULATOR-DEMODULATOR 4-PAM
Disusun Oleh :
Junianto Sitanggang
1.31.04.040
Bandung,…..Agustus 2010 Mengetahui,
Pembimbing
Tri Rahajoeningroem, M.T NIP : 4127.70.04.015
Menyetujui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Muhammad Aria, M.T NIP : 4127.70.04.008
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN  DAN PEMBUATAN MODULATOR-DEMODULATOR 4-PAM
Disusun Oleh :
Junianto Sitanggang
1.31.04.040
Bandung,…..Agustus 2010 Mengetahui,
Penguji I
Muhammad Aria, M.T NIP : 4127.70.04.008
Penguji II
Levy Olivia Nur, M.T NIP : 4127.70.04.014
BAB ID PENGUKURAN DAN ANALISA
Pengukuran   dan   analisa   dilakukan   bertujuan   untuk   mendapatkan spesifikasi   alat   sehingga   memudahkan   menganalisa   rangkaian.   Pengukuran
dilakukan pada setiap titik pengukuran   test point yang  telah ditentukan pada blok rangkaian 4-PAM.
Alat ukur yang digunakan antara lain : a. Oscilloscope Digital
b. Oscilloscope Analog c. Function Generator
d. Frequency Counter Serta   didukung   oleh   teori   untuk   penyesuaian   hasil,   berikut  Setting
pengukuran dan hasil yang diperoleh untuk tiap titik pengukuran.
4.1 Pengukuran Modulator 4-PAM
4.1.1Pengukuran LPF
Pengukuran LPF Low Pass Filter bertujuan untuk mendapatkan nilai cut off yang diinginkan.  Langkah-langkah pengukuran rangkaian LPF:
Mengkalibrasi Oscilloscope digital yaitu pada channel 1 dan channel 2 di pasang   probe   sebagai   alat   ukur   pengamatan   di   keluaran   dan   masukan   untuk
26
27
medapatkan   hasil   yang   benar   maka   kedua  probe  tersebut   di   kalibrasi   sama sehingga jika digunakan tidak terjadi kesalahan yang  fatal. Setelah pengukuran
yang   dilakukan   terbukti   bahwa   hasil   pengukuran   sesuai   maka  Oscilloscope Digital digunakan untuk mengambil gambar sinyal. Kemudian pengukuran diukur
langsung dari keluaran LPF dengan menggunakan  Oscilloscope digital  maupun analog,  input  analog   LPF   menggunakan   gelombang   sinus   dari  Function
Generator. Setting pengukurannya sebagai berikut :
Gambar 4.1 Setup pengukuran LPF Tabel 4.1 Data Pengujian Karakteristik LPF
No f-in
V in
V out
VdB=20log Gambar hasil pengukuruan
1 300Hz
1V 1V
VdB  = 20log
= 0 dB
Filter Lpf
Osiloskop digital
Generator sinyal