Laporan Praktikum_5 Kel 2b

LAPORAN PRAKTIKUM

SISTEM KOMUNIKASI DIGITAL “FSK MODULATOR”

Oleh kelompok 2B/ TT2-C : 1. M. IMRON WAHYU

()

2. RATIH DWI SETYAWARDANI

(19)

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG 2014

MODULATOR FSK 1. TUJUAN

1) Untuk memahami teori operasi modulator FSK. 2) Untuk memahami teori modulator FSK dengan menggunakan teori matematika. 3) Untuk mendesain dan mengimplementasikan modulator FSK dengan VCO.

2. ALAT DAN BAHAN

1) Modul 2) Power supply 3) Osiloskop 4) Generator fungsi 5) Banana to banana 6) T connector 7) BNC to BNC 8) BNC to aligator

3. DASAR TEORI

Dalam transmisi sinyal digital, repeater digunakan untuk memulihkan sinyal data, hal ini akan meningkatkan kekebalan terhadap kebisingan. Jadi teknik coding dapat digunakan untuk mendeteksi, memperbaiki dan mengenkripsi sinyal. Selama transmisi jangka panjang, bagian frekuensi tinggi dari sinyal digital akan mudah menipis dan menyebabkan distorsi. Oleh karena itu, sinyal harus dimodulasi sebelum transmisi, dan salah satu metode adalah memasukkan frekuensi-shift (FSK) modulasi. FSK Teknik adalah untuk memodulasi sinyal data ke dua frekuensi yang  berbeda untuk mencapai efektif transmisi. Pada penerima, sinyal data akan dipulihkan berdasarkan dua berbeda frekuensi dari sinyal yang diterima. Hubungan sinyal FSK dan data sinyal ditunjukkan pada Gambar 13.1. Ketika

sinyal data 5V, setelah lulus sinyal melalui buffer, S1 saklar ON akan, maka frekuensi FSK sinyal f1. Ketika sinyal data 0 V, setelah lulus sinyal melalui  buffer, switch S2 akan ON, frekuensi sinyal FSK adalah f2. Biasanya,  perbedaan antara frekuensi f1 dan f2 harus sebesar mungkin. Hal ini karena korelasi kedua sinyal rendah, oleh karena itu, efek transmisi dan menerima akan lebih baik. Namun, bandwidth yang dibutuhkan harus ditingkatkan. Gambar 13.2 adalah bentuk gelombang sinyal modulasi FSK.

Pada bagian ini, kami menggunakan teori matematika untuk memecahkan modulasi FSK seperti yang ditunjukkan dalam persamaan (7.1). Ekspresi adalah sebagai berikut:

Teknik FSK banyak digunakan dalam transmisi kawat komersial dan industri dan transmisi nirkabel. Dalam percobaan, kita akan membahas bagaimana untuk menghasilkan sinyal FSK. Di aplikasi tertentu, sinyal FSK adalah tetap.

Misalnya, untuk transmisi nirkabel, tanda sinyal 2124 Hz dan sinyal ruang 2975 Hz. Untuk transmisi kawat seperti telepon, frekuensi adalah sebagai berikut: Spasi = 1370 Hz Mark = 870 Hz Atau Spasi = 2225 Hz Mark = 2025 Hz Dalam FSK modulator, kami menggunakan data sinyal (gelombang Persegi) sebagai sumber sinyal. Sinyal output frekuensi modulator didasarkan  pada tingkat gelombang persegi dari sinyal data. Dalam hal ini eksperimen, frekuensi pembawa adalah 870 Hz dan 1370 Hz. Kedua frekuensi dapat diproduksi dengan menggunakan Voltage Controlled Oscillator (VCO). Output frekuensi sinyal yang bervariasi dengan tingkat perbedaan dari pulsa masukan untuk menghasilkan dua frekuensi yang berbeda. Masing-masing frekuensi sinyal output sesuai dengan tingkat tegangan input (yaitu "0" atau "1"). Dalam percobaan ini, kami menggunakan IC 2206 generator gelombang dan

LM566

tegangan

dikendalikan

osilator

untuk

menghasilkan

sinyal

termodulasi FSK. Pertama-tama mari kita memperkenalkan karakteristik 2206 IC. 2206 IC adalah generator gelombang, yang mirip dengan IC 8038. Gambar 7.3 adalah sirkuit 3 diagram modulasi FSK dengan menggunakan IC 2206. Pada Gambar 7.3, resistor R3, R4 terdiri tegangan dibagi sirkuit. Fungsi utama dari tegangan dibagi sirkuit adalah membiarkan negatif gelombang tegangan dari IC 2206 beroperasi secara normal. Osilasi frekuensi 2206 IC ditentukan oleh resistor R1 dan R5. Frekuensi osilasi nya adalah

Ada komparator internal IC 2206. Asumsikan bahwa ketika input 5V, output frekuensi f1, dan ketika input 0V, frekuensi output f2. Kita bisa memanfaatkan TTL sinyal pada pin 9 untuk mengontrol frekuensi output menjadi f1 atau f2. Jenis struktur mirip dengan struktur pada gambar 7.1. Oleh karena itu,

dengan menggunakan karakteristik struktur ini, kita dapat mencapai modulasi FSK dengan mudah.

Gambar 7.6 adalah diagram sirkuit modulasi FSK. Teori operasi untuk mengubah tingkat tegangan sinyal data (tingkat TTL) ke level tegangan yang sesuai. Tegangan ini akan masukan ke terminal input dari LM566 VCO. Kemudian, VCO akan menghasilkan dua frekuensi sehubungan dengan tingkat tegangan input (870 Hz dan 1370 Hz). Q1, Q2, R1, R2, R3, VR1 dan VR2 terdiri konverter tegangan. Di sirkuit ini, Q1 akan beroperasi sebagai gerbang NOT. Ketika sinyal input dari dasar Q1 tinggi, maka Q1 akan beralih pada. Pada saat ini, sinyal output dari kolektor akan rendah (sekitar 0,2 V), sehingga Q2 akan mematikan. Ketika sinyal input dari dasar Q1 rendah (0 V), Q1 akan mematikan. Pada saat ini, sinyal output dari kolektor Q1 tinggi (5 V), jadi, Q2 akan mengaktifkan. Ketika Q2 saklar off, tegangan input dari VCO adalah:

VCO sinyal frekuensi output f1. Ketika Q2 aktifkan, tegangan input dari VCO (Asumsikan hambatan dari Q2 hanya beberapa ohm)

Pada saat ini, frekuensi sinyal output dari VCO f2. Jadi, kita hanya perlu menyesuaikan VR1 dan VR2, maka output sinyal frekuensi VCO akan menjadi f1 dan f2 yang 1.370 Hz dan 870 Hz, masing-masing. Dalam gambar 7.6, dua μA741, R5, R6, R7, R8, R9, R10, C3, C4, C5 dan  C6 terdiri order ke 4 low-pass filter. Tujuannya adalah untuk menghilangkan sinyal yang tidak diinginkan dari

yang LM566 output VCO (TP2), sehingga kita dapat memperoleh sinyal gelombang sinusoidal. 4. LANGKAH KERJA Praktikum 1 : XR 2206 FSK modulator

1. Arahkan pada gambar 13-3 dengan R 1 = 1kΩ, R 5 = 10 kΩ atau arahkan  pada gambar module DCT13-1 pada GOTT DCT-6000-07. Biarkan J2 dan J4 menjadi rangkaian terhubung singkat dan J5 menjadi rangkaian terhubung buka. 2. Dari gambar DCT13-1, biarkan dua terminal dari I/P menjadi rangkaian terhubung singkat dan JP1 menjadi rangkaian terhubung buka. Pada terminal sinyal masukan data (Data I/P), tegangan masukan 0V DC. Dengan menggunakan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal keluaran dari sinyal FSK (FSK O/P), kemudian catat hasil pengukuran pada tabel 13-1. 3. Dari gambar DCT 13-1, biarkan dua terminal dari I/P menjadi rangkaian terhubung buka dan JP1 menjadi rangkaian terhubung singkat. Pada terminal sinyal masukan data (Data I/P), tegangan masukan 5V DC. Dengan menggunakan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal keluaran dari sinyal FSK (FSK O/P), kemudian catat hasil pengukuran pada tabel 13-1. 4. Pada terminal sinyal masukan data (Data I/P),amplitudo

masukan 5V,

sinyal TTL 100 Hz. Dengan menggunakan osiloskop, amati bentuk gelombang sinyal keluaran dari sinyal FSK (FSK O/P), kemudian catat hasil pengukuran pada tabel 13-1. 5. Sesuaikan sinyal masukan pada tabel 13-1, ulangi langkah 4 dan catat hasil  pengukuran pada tabel 13-1. 6. Arahkan pada gambar 13-3 dengan R 1 = 7.5 kΩ, R 5 = 15 kΩ atau arahkan  pada gambar module DCT13-1 pada GOTT DCT-6000-07. Biarkan J2 dan J4 menjadi rangkaian terhubung buka dan J5 menjadi rangkaian terhubung singkat. 7. Sesuaikan sinyal masukan pada tabel 13-2, ulangi langkah 2 ke langkah 4 dan catat hasil pengukuran pada tabel 13-2.

Praktikum 2 :

1. Arahkan pada gambar 13-6 atau pada gambar module DCT13-2 pada GOTT DCT-6000-07. 2. Dari gambar DCT13-2, biarkan dua terminal dari I/P menjadi rangkaian terhubung singkat dan JP1 menjadi rangkaian terhubung buka. Pada terminal sinyal masukan data (Data I/P), tegangan masukan 0V DC. Dengan menggunakn osiloskop, amati bentuk gelombang port sinyal keluaran dari VCO ( TP2) dari LM 566. Perlahan atur VR 2  sehingga frekuensi dari TP2 adalah 1370 Hz. Amati lagi bentuk gelombang sinyal keluaran ………..(TP1), low pass filter orde dua (TP3) dan port sinyal keluaran FSK (FSK O/P). terakhir, catat hasil pengukuran pada tabel 13-3. 3. Dari gambar DCT13-2, biarkan dua terminal dari I/P menjadi rangkaian terhubung bukadan JP1 menjadi rangkaian terhubung singkat. Pada terminal sinyal masukan data (Data I/P), tegangan masukan 5V DC. Dengan menggunakn osiloskop, amati bentuk gelombang port sinyal keluaran dari VCO ( TP2) dari LM 566. Perlahan atur VR 2  sehingga frekuensi dari TP2 adalah 870 Hz. Amati lagi pada TP1, TP3 dan FSK O/P. Terakhir, catat hasil pengukuran pada tabel 13-3. 4. Pada terminal sinyal masukan data (Data I/P), amplitudo masukan 5V dan sinyal TTL 200 Hz. Dengan menggunakan osiloskop, amati bentuk gelombang keluaran pada Data I/P, TP1, TP2, TP3 dan FSK O/P. Terakhir, catat hasil pengukuran pada tabel 13-4. 5. Sesuaikan sinyal masukan pada tabel 13-4, ulangi langkah 2 ke langkah 4 dan catat hasil pengukuran pada tabel 13-4.

5. HASIL PRAKTIKUM

Tabel 13-1 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan IC 2206 Input

0V

5V

Input

Sinyal TTL dengan

Sinyal TTL dengan

Sinyal

Vp = 5 Vp, f = 100 Hz

Vp = 5 Vp, f = 200 Hz

Sinyal

J2, J4 SC J3, J5 OC

J2, J4 SC J3, J5 OC

Tabel 13-2 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan IC 2206 Input

0V

5V

Input

Sinyal TTL dengan

Sinyal TTL dengan

Sinyal

Vp = 5 Vp, f = 100 Hz

Vp = 5 Vp, f = 200 Hz

Sinyal J3, J5 SC J2, J4 OC

J3, J5 SC J2, J4 OC

Tabel 13-3 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan LM566 Input Sinyal

0V

TP1

TP2

TP3

FSK O/P

Tabel 13-3 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan LM566 (Lanjutan) Input Sinyal

5V

TP1

TP2

TP3

FSK O/P

Tabel 13-4 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan LM566 Input Sinyal

TP1

TP2

TP3

FSK O/P

Sinyal TTL dengan Vp=5 V f=200Hz

Tabel 13-4 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan LM566. (Lanjutan) Input Sinyal

TP1

TP2

TP3

FSK O/P

Sinyal TTL dengan Vp=5 V f=100Hz

6. ANALISA DATA Percobaan 1

6.1 Tabel 13-1 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan IC 2206 Sinyal informasi /sumber berupa sinyal TTL 5Vp yang pertama mempunyai frekuensi sebesar 100 Hz dan sinyal analog untuk cariernya. Output yang dihasilkan modulator FSK ini apabila sinyal TTL bernilai “1” maka gelombangnya menjadi sangat rapat dan apabila sinyal TTL bernilai “0” maka hasil keluaran merenggang. Kemudian frekuensinya di naikan menjadi 200 Hz maka output yang dihasilkan sama dengan 100 Hz akan tetapi outputnya lebih rapat dibandingkan dengan 200 Hz. 6.2 Tabel 13-2 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan IC 2206 input 0 V. Sama dengan tabel sebelumnya bahwa output yang dihasilkan modulator FSK ini apabila sinyal TTL bernilai “1” maka gelombangnya menjadi sangat rapat dan apabila sinyal TTL bernilai “0” maka hasil keluaran merenggang. Perbedaannya dari tabel sebelumnya bahwa pada output yang dihasilkan pada 100Hz yang dihasilkan lebih lebar dibandingkan dengan sebelumnya dan apabila frekuensinya di naikkan sebesar 200 Hz maka lebar sinyalnya semakin besar. Percobaan 2

6.3 Tabel 13-3 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan LM566 Pada percobaan ini dengan input 0 V TP1 sinyal keluarannya berbentuk sinyal kotak , sedangkan pada TP2 memiliki keluaran sinyal kotak. Selanjutnya pada TP3 memiliki keluaran sinyal sinus agak rapat dibandingan dengan keluaran FSK O/P tetapi pada FSK O/P memiliki amplitude yang lebih besar. Selanjutnya, apabila tegangan input dinaikan sebesar 5V sama dengan sebelumnya, akan tetapi perbedaan terdapat pada TP1 dan TP2. Dimana, TP1 sinyal segitiganya lebih banyak dan amplitudonya lebih besar.

Sedangkan pada TP2 sinyal kotaknya lebih rapat dan juga amplitudonya  juga lebih besar. 6.4 Tabel 13-4 Hasil pengukuran dari modulasi FSK dengan menggunakan LM566 Frekuensi pada TTL sebesar 100 Hz 

Pada TP1 didapati bahwa sinyal outnya berbentuk sinyal segitiga dimana apabila sinyal TTL (sinyal input) bernilai “1” atau bernilai maksimum maka gelombangnya menjadi merenggang dan apabila sinyal TTL(sinyal input) bernilai “0” atau bernilai minimum maka hasil keluaran merapat.



Pada TP2 didapati bahwa sinyal outnya berbentuk sinyal kotak dimana apabila sinyal TTL(sinyal input) bernilai “1” atau bernilai maksimum maka gelombangnya menjadi merenggang dan apabila sin yal TTL (sinyal input) bernilai “0” atau bernilai minimum maka hasil keluaran merapat.



Ketika pada TP3 maka sinyal output berupa sinyal sinus dan frekuensinya mengikuti sinyal TTL(sinyal input) bernilai “1” atau  bernilai maksimum, maka gelombang outputnya lebih lebar daripada gelombang output ketika amplitude informasi minimum.



Ketika pada FSK O/P maka sinyal output berupa sinyal sinus dan frekuensinya mengikuti sinyal TTL(sinyal input) bernilai “1” atau  bernilai maksimum memiliki gelombang lebih renggang dan amplitude lebih besar. Sedangkan apabila sinyal TTL (sinyal input)bernilai “0” atau bernilai minimum gelombangnya lebih rapat dan amplitudonya minimum.

Saat Frekuensi 200 Hz

Pada dasarnya hasilnya sama saat frekuensi 100 Hz tapi gelombang yang dihasilkan pada TP1 aplitudonya lebih besar, pada TP3 dan TP4 gelombangnya lebih sedikit disbanding dengan menggunakan 100 Hz.

7. KESIMPULAN

Dari percobaan maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut : 

Sinyal FSK dihasilkan akibat pengaruh informasi yang berupa sinyal digital terhadap frekuensi carier.



Pada percobaan pertama bahwa sinyal informasi masimum maka output FSK merapat dan apabila minimum maka merenggang. Frekuensi juga  berpengaruh terhadap hasil keluaran FSK.



Pada percobaan ke dua bahwa sinyal informasi masimum maka output FSK merenggang dan apabila minimum maka merapat. Frekuensi semakin tinggi maka jumlah keluaran FSK semakin sedikit.



Saat sinyal informasi renggang maka frekuensi lebih kecil dari sinyal carier, sedangkan saat sinyal informasi rapat maka frekuensi lebih besar dari sinyal carier .