Modulasi

TUGAS V-CLASS  2

1.       Jelaskantentang FM (Frequency Modulation)

2.       Jelaskantentang AM (Ampitudo Modulation)

 Jawaban

1.      Jelaskantentang FM (Frequency Modulation)

ModulasiFrekuensi (Frequency Modulation, FM)

adalah proses menumpangkansinyalinformasipadasinyalpembawa (carrier) sehinggafrekuensigelombangpembawa (carrier) berubahsesuaidenganperubahansimpangan (tegangan) gelombangsinyalinformasi. Jadisinyalinformasi yang dimodulasikan (ditumpangkan) padagelombangpembawamenyebabkanperubahanfrekuensigelombangpembawasesuaidenganperubahantegangan (simpangan) sinyalinformasi. Padamodulasifrekuensisinyalinformasimengubah-ubahfrekuensigelombangpembawa, sedangkanamplitudanyakonstanselama proses modulasi. Proses modulasifrekuensidigambarkansebagaiberikut:

Proses Modulasi Frekuensi (Frequency Modulation, FM)

Besarperubahanfrekuensi (deviasi), δ atau fd, darisinyalpembawasebandingdenganamplitudasesaatsinyalpemodulasi, sedangkanlajuperubahanfrekuensinyasamadenganfrekuensisinyalpemodulasi. Persamaansinyal FM dapatdituliskansebagaiberikut:

dimana,

e_FM = Nilaisesaatsinyal FM
E_c = amplitudamaksimumsinyalpembawa
ω_c = 2π fc dengan fc adalahfrekuensisinyalpembawa
ω_m = 2π fm dengan fm atau fs adalahfrekuensisinyalpemodulasi
m_f = indeksmodulasifrekuensi

Padamodulasifrekuensikitamengenalistilahindeksmodulasi (mf). Indeksmodulasiinididefinisikansebagaiberikut:

SpektrumSinyal FM

Lebar bandwidth sinyal FM adalahtakberhingga. Namunpadapraktekbiasanyahanyadiambil bandwith darijumlah sideband yang signifikan. Jumlah sideband signifikanditentukanolehbesarindeksmodulasinyasepertidalamfungsitabelbeselberikut.

TabelFungsiBeselUntukModulasiFrekuensi (Frequency Modulation, FM)

J_i :nilaiamplitudakomponenfrekuensi sideband kei (i≠0)
J_o : nilaiamplitudakomponenfrekuensisinyalpembawa (bukan sideband)
β = mf : indeksmodulasi

Lebar bandwidth padamodulasi FM dapatditentukanmenggunakanteoremacarsonsebagaiberikut :

dimana,

f_d = frekuensideviasi
f_m = frekuensimaksimumsinyalpemodulasi

Karakterdaritransmisimodulasifrekuensi (Frequency Modulation, FM) adalah :

Tidakdapatdipantulkannyagelombangelektromagneticdarimodulasifrekuensisehinggajarakpancaranadalah line of sight danterbataspadadayapancar.

Ketahananmodulasiterhadap noise padatransmisimodulasifrekuensi, sehinggakualitassinyalinformasi yang diterimajernihsepertiaslinya.

2.  Jelaskantentang AM (Ampitudo Modulation)

ModulasiAmplitudo (Amplitude Modulation, AM)

ModulasiAmplitudo (Amplitude Modulation, AM) adalah proses menumpangkansinyalinformasikesinyalpembawa (carrier) dengansedemikianrupasehinggaamplitudogelombangpembawaberubahsesuaidenganperubahansimpangan (tegangan) sinyalinformasi. Padajenismodulasiini amplitudasinyalpembawadiubah-ubahsecaraproporsionalterhadapamplitudasesaatsinyalpemodulasi, sedangkanfrekuensinyatetapselama proses modulasi.

BentukSinyalModulasiAmplitudo (AM)

Sinyalpembawaberupagelombang sinus denganpersamaanmatematisnya:

Sinyalpemodulasi, untukmemudahkananalisa, diasumsikansebagaigelombang sinusoidal juga, denganpersamaanmatematisnya:

dimana,

E_c = amplitudamaksimumsinyalpembawa
ω_c = 2π fc dengan fc adalahfrekuensisinyalpembawa
E_m = amplitudamaksimumsinyalpemodulasi
ω_m = 2π fm dengan fm adalahfrekuensisinyalpemodulasi

Sinyal AM, yaknisinyalhasil proses modulasiamplituda, diturunkandari :

menjadi,

sehingga index modulasi (m) :

indexmodulasimerupakanukuranseberapadalamsinyalinformasimemodulasisinyalpembawa. Apabila index modulasiterlalubesar (m>1) makahasilsinyaltermodulasi AM akancacatdanapabila index modulasiterlalurendah (m<1) makadayasinyaltermodulasitidakmaksimal.

Untukmenghindarikeadaanovermodulasiyaitukeadaandimanagelombangpembawatermodulasilebihdari 100 %, makakitaharusdapatmembatasibesar-kecilnyamodulasi yang terjadi. Hal inidapatdiatasidengancaramenentukannilai index modulasi (m). Pengaruhindeksmodulasiterhadap proses modulasisinyalpembawadapat di pahamidarigambarberikut:

PengaruhIndeksModulasi

Kondisi index modulasi m = 1 adalahkondisi ideal, dimana proses modulasiamplitudamenghasilkan output terbesar di penerimatanpadistorsi. Spektrumsinyal AM dapatdigambarkansebagaiberikut:

SpektrumSinyal AM

Dari gambardiatasterlihat, modulasiamplitudamemerlukan bandwidth 2x bandwidth sinyalpemodulasi (= 2fm). Daya total sinyal AM dapatdituliskandalampersamaanmatematiksebagaiberikut :

 

dimana Pc adalahdayasinyalpembawa

  adalahdaya total sideband (LSB +USB)

Dari persamaan -persamaantersebut di atasdapatkitadiketahuibahwa lebar pita frekuensi (band width) dalamsebuah proses modulasiamplitudo (AM) adalahdua kali frekuensisinyalinformasi.