V-Class 3 MODULATOR-DEMODULATOR

1.      Jelaskan cara kerja rangkaian MODULATOR FM

Jawaban :

Modulator  fm adalah suatu rangkaian yang berfungsi melakukan proses modulasi, yaitu proses “menumpangkan” data pada frekuensi gelombang pembawa (carrier signal) ke sinyal informasi/pesan agar bisa dikirim ke penerima melalui media tertentu (kabel atau udara), biasanya berupa gelombang sinus. Dalam hal ini sinyal pesan disebut juga sinyal pemodulasi.:

 Proses Modulator Frekuensi seperti yang kita lihat di atas adalah salah satu contoh gambar (Frequency Modulation, FM), jadi sinyal informasi di tumpangkan(modulasi) pada gelombang pembawa atau yang sering kita sebut sebagai sinyal carrier yang menyebabkan perubahan frekuensi gelombang.

Seperti yang kita lihat pada gambar di atas ada sebuah nama yang mungkin asing yaitu kapasitas varaktor yang berfungsi sebagai pengendali frekuensi  di dalam sebuah modulator. Jadi varaktor tu seperti dioda bedanya kalau varaktor ini di beri tegangan balik jadi si varaktor ini dapat bekerja sebagai  kapasitor yang apabila kapasitas tegangannya tergantung pada tegangan yang kita berikan. Jadi outputannya dari sinyal modulator ini telah di ubah sesuai dengan sinyal informasi yg menumpang ke sinyal carrier.

Jadi dapat di simpulkan bila tegangan input merupakan sinyal carrier maka frekuensi dalam suatu rangkaian modulator tersebut akan berubah sesuai dengan sinyal pembawa tersebut. Karna sesuai dengan pernyataan di atas outputannya dari sinyal modulator dalam rangkaian di atas di ubah sesuai dengan sinyal informasinya yang menumpang pada sinyal carrier. Contohnya modulator suara(FM) pada siaran tv

2.      Jelaskan cara kerja rangkaian

Jawaban :

Demodulator mempunyai fungsi kebalikan dari modulator (demodulasi), yaitu proses mendapatkan kembali data atau proses membaca data dari sinyal yang diterima dari pengirim. Dalam demodulasi, sinyal pesan dipisahkan dari sinyal pembawa frekuensi tinggi.

Jenis demodulator FM yang lain adalah :
• Slope Detector
• Round Travis Detector
• Quadrature Detector
• Ratio detector, dan lain-lain

Prinsip kerjanya demodulator FM secara umum :

Disini suatu demodulator frekuensi mendeteksi sinyal informasi dari sinyal FM dengan operasi yang berlawanan dengan cara kerja modulator FM. Disini kita menggunakan suatu slope Demodulator Balance discriminator untuk proses modulasi. Secara umum setiap demodulator FM berfungsi mengkonversi setiap perubahan frekuensi menjadi tegangan dengan distorsi seminimal mungkin. Untuk itu, setiap demodulator/diskriminator/detektor FM, secara teori, harus memiliki karakteristik kerja yang linier antara tegangan dengan frekuensi.

Contoh rangkaian demodulator FM :

Rangkaian diatas menggunakan double tuned transformator, cara kerjanya FM signal dirubah menjadi variasi amplitudo variasi amplitudo lalu diserahkan ke filter sehingga variasi tegangan output baik pada amplitudo dan polaritas sebanding dengan variasi frekuensi input.

TUGAS V-CLASS 2 "MODULASI"

 1.      Jelaskan tentang FM (Frequency Modulation)

Jawaban :

          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,

e_FM = Nilai sesaat sinyal FM
E_c = amplituda maksimum sinyal pembawa
ω_c = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
ω_m = 2π fm dengan fm atau fs adalah frekuensi sinyal pemodulasi
m_f = 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 Modulasi Frekuensi (Frequency Modulation, FM)

J_i : nilai amplituda komponen frekuensi sideband ke i (i≠0)
J_o : 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,

f_d = frekuensi deviasi
f_m = 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.  Jelaskan tentang AM (Ampitudo Modulation)

 Jawaban :

          Modulasi Amplitudo (Amplitude Modulation, AM)

adalah proses menumpangkan sinyal informasi ke sinyal pembawa (carrier) dengan sedemikian rupa sehingga amplitudo gelombang pembawa berubah sesuai dengan perubahan simpangan (tegangan) sinyal informasi. Pada jenis modulasi ini amplituda sinyal pembawa diubah-ubah secara proporsional terhadap amplituda sesaat sinyal pemodulasi, sedangkan frekuensinya tetap selama proses modulasi.

Bentuk Sinyal Modulasi Amplitudo (AM)

Sinyal pembawa berupa gelombang sinus dengan persamaan matematisnya:

Sinyal pemodulasi, untuk memudahkan analisa, diasumsikan sebagai gelombang sinusoidal juga, dengan persamaan matematisnya:

dimana,

E_c = amplituda maksimum sinyal pembawa
ω_c = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
E_m = amplituda maksimum sinyal pemodulasi
ω_m = 2π fm dengan fm adalah frekuensi sinyal pemodulasi

Sinyal AM, yakni sinyal hasil proses modulasi amplituda, diturunkan dari :

menjadi,

sehingga index modulasi (m) :

index modulasi merupakan ukuran seberapa dalam sinyal informasi memodulasi sinyal pembawa. Apabila index modulasi terlalu besar (m>1) maka hasil sinyal termodulasi AM akan cacat dan apabila index modulasi terlalu rendah (m<1) maka daya sinyal termodulasi tidak maksimal.

Untuk menghindari keadaan overmodulasi yaitu keadaan dimana gelombang pembawa termodulasi lebih dari 100 %, maka kita harus dapat membatasi besar-kecilnya modulasi yang terjadi. Hal ini dapat diatasi dengan cara menentukan nilai index modulasi (m). Pengaruh indeks modulasi terhadap proses modulasi sinyal pembawa dapat di pahami dari gambar berikut:

Pengaruh Indeks Modulasi

Kondisi index modulasi m = 1 adalah kondisi ideal, dimana proses modulasi amplituda menghasilkan output terbesar di penerima tanpa distorsi. Spektrum sinyal AM dapat digambarkan sebagai berikut:

Spektrum Sinyal AM

Dari gambar diatas terlihat, modulasi amplituda memerlukan bandwidth 2x bandwidth sinyal pemodulasi (= 2fm). Daya total sinyal AM dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut :

dimana Pc adalah daya sinyal pembawa

 adalah daya total sideband (LSB +USB)

Dari persamaan -persamaan tersebut di atas dapat kita diketahui bahwa lebar pita frekuensi (band width) dalam sebuah proses modulasi amplitudo (AM) adalah dua kali frekuensi sinyal informasi.

TUGAS V-CLASS 1 "DEFINISI TELEKOMUNIKASI'

1.    Apakah definisi  dari  telekomunikasi ?

Jawaban : Telekomunikasi adalah teknik pengiriman atau penyampaian infomasi, dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam kaitannya dengan 'telekomunikasi' bentuk komunikasi jarak jauh dapat dibedakan atas tiga macam:

·         Komunikasi Satu Arah (Simplex). Dalam komunikasi satu arah (Simplex) pengirim dan penerima informasi tidak dapat menjalin komunikasi yang berkesinambungan melalui media yang sama. Contoh :Pager, televisi, dan radio.

·         Komunikasi Dua Arah (Duplex). Dalam komunikasi dua arah (Duplex) pengirim dan penerima informasi dapat menjalin komunikasi yang berkesinambungan melalui media yang sama. Contoh : Telepon dan VOIP.

·         Komunikasi Semi Dua Arah (Half Duplex). Dalam komunikasi semi dua arah (Half Duplex)pengirim dan penerima informsi berkomunikasi secara bergantian namun tetap berkesinambungan. Contoh :Handy Talkie, FAX, dan Chat Room

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

Jawaban :

A.    Alat Komunikasi Tradisional

·         Lonceng

·         Daun Lontar

·         Kentongan

·         Asap

B.     Alat Komunikasi Tradisional

·         Telepon

·         Koran ( Surat Kabar )

·         Televisi

·         Internet

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

Jawaban :

A. Guided Transmission Media (Kabel)
Guided transmission media atau media transmisi terpandu merupakan sistem kabel yang digunakan sebagai jaringannya.
B. Twisted Pair Cable
Kabel Twisted Pair ini terbagi menjadi dua jenis yaitu shielded (STP) dan unshielded (UTP). Shielded adalah jenis kabel yang memiliki selubung pembungkus sedangkan unshielded tidak mempunyai selubung pembungkus. Untuk koneksinya kabel jenis ini menggunakan konektor RJ-11 atau RJ-45.
Pada twisted pair (10 BaseT) network, komputer disusun membentuk suatu pola star. Setiap PC memiliki satu kabel twisted pair yang tersentral pada HUB. Twisted pair umumnya lebih handal  (reliable) dibandingkan dengan thin coax karenaHUB mempunyai kemampuan data error correction dan meningkatkan kecepatan transmisi.
Saat ini ada beberapa grade, atau kategori dari kabel twisted pair. Kategori 5 adalah yang paling reliable dan memiliki kompabilitas yang tinggi, dan yang paling isarankan. Berjalan baik pada 10Mbps dan Fast Ethernet (100Mbps). Kabel kategori 5 dapat dibuat straight-through atau crossed.

C. Kabel straight through
Kabel straight through digunakan untuk menghubungkan komputer ke HUB. Kabel crossed digunakan untuk menghubungkan HUB ke HUB. Panjang kabel maksimum kabel Twisted-Pair adalah 100 m.
D. Coaxial Cable
Coaxial Cable  merupakan suatu jenis kabel yang menggunakan dua buah konduktor dan kabel yang mempunyai tingkat transmisi data yang lebih tinggi dibandingkan dengan kabel biasa tetapi lebih mahal.
E. Fiber Optic Kabel Kaca
Fiber Optic Cable dibuat dari serabut-serabut kaca (optical fibers) yang tipis dengan diameter sebesar diameter rambut manusia, mempunyai kecepatan pengiriman data sampai 10 kali lebih besar dari coaxial cable.
G. Unguided (Radiasi Elektromagnetik)
Unguided merupakan radiasi elektromagnetik yang digunakan dan dipancarkan melalui udara terbuka untuk mengirim informasi dengan jarak yang cukup jauh.
H. Sateli

Satelit adalah media transmisi yang fungsi utamanya menerima sinyal dari stasiun bumi dan meneruskannya ke stasiun bumi lain.
Inframerah
Inframerah biasa digunakan untuk komunikasi jarak dekat, dengan kecepatan 4 Mbps.
I. Microwave
Microwave  merupakan gelombang radio frekuensi tinggi yang dipancarkan dari satu stasiun ke stasiun yang lain.

J. Sinar Laser

Teknologi komunikasi sinar laser banyak digunakan untuk penelitian-penelitian.

4.    Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis modulasi analog

Jawaban :

A. Amplitude Modulation (AM)

AM atau modulasi amplitudo adalah amplitudo sinyal carrier yang berubah sesuai pergerakan dari amplitudo sinyal input. Adapun frekuensi dan fasa sinyal carrier pada AM tidak berubah. Berdasarkan bentuk keluarannya, hasil AM ada tiga macam. Bentuk keluaran ditentukan oleh sebuah koefisien indeks modulasi.

B. Frequency Modulation (FM)

FM atau modulasi frekuensi adalah frekuensi sinyal carrier yang berubah sesuai pergerakan dari amplitudo sinyal input. Adapun amplitudo sinyal carrier pada FM tidak berubah. Pada modulasi FM terjadi fenomena intermodulasi.

C. Phase Modulation (PM)

PM atau modulasi fasa adalah fasa sinyal carrier yang berubah sesuai pergerakan dari amplitudo sinyal input.

5.  Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis propagasi gelombang radio

Jawaban :

Propagasi Gelombang Radio (Gelombang Elektromagnetik)

A. Propagasi gelombang radio

Propagasi gelombang radio dapat diartikan sebagai proses perambatan gelombang radio dari pemancar ke penerima. Transmisi sinyal dengan media non-kawat memerlukan antenna untuk meradiasikan sinyal radio ke udara bebas dalam bentuk gelombang elektromagnetik (em). Gelombang ini akan merambat melalui udara bebas menuju antenna penerima dengan mengalami peredaman sepanjang lintasannya, sehingga ketika sampai di antenna penerima, energy sinyal sudah sangat lemah.

Gelombang (em) dalam perambatannya menuju antenna penerima dapat melalui berbagai macam lintasan. Jenis lintasan yang diambil tergantung dari frekuensi sinyal, kondisi atmosfir dan waktu transmisi. Ada 3 jenis lintasan dasar yang dapat dilalui, yakni melalui permukaan tanah (gelombang tanah), melalui pantulan dari lapisan ionosfir di langit (gelombang langit), dan perambatan langsung dari antenna pemancar ke antenna penerima tanpa ada pemantulan (gelombang langsung).

 B. 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.

C. 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.

Lapisan F terdiri dari lapisan F1 dan F2, mempunyai kadar ionisasi yang paling tinggi karena dekat dengan matahari, sehingga ada pada baik pada siang maupun malam hari. Lapisan ini yang paling mempengaruhi sinyal radio, dimana pada daerah frekuensi 3 – 30 MHz, sinyal yang sampai ke lapisan ini pada sudut tertentu, akan dibelokkan kembali ke bumi, ke tempat yang sangat jauh dari antenna pemancarnya dengan redaman yang kecil, sehingga sangat bermanfaat untuk transmisi sinyal. Sinyal yang sampai ke lapisan tersebut pada sudut yang besar terhadap bumi, akan dilewatkan ke ruang angkasa.

D. 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).

Jarak transmisi yang dapat dijangkau pada propagasi LOS relative pendek dan dibatasi oleh tinggi antenna pemancar dan penerimanya, direpresentasikan melalui rumus berikut:

Dimana,
d : jarak antenna pemancar dan penerima, km
ht : tinggi antenna pemancar, m
hr : tinggi antenna penerima, m

Komunikasi LOS paling banyak digunakan pada transmisi sinyal radio di atas 30 MHz yakni pada daerah VHF, UHF, dan microwave. Pemancar FM dan TV, menggunakan propagasi ini. Untuk mengatasi jarak jangkau yang pendek, digunakan repeater, yang terdiri dari receiver dengan sensitivitas tinggi, transmitter dengan daya tinggi, dan antenna yang diletakkan di lokasi yang tinggi.