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