Tugas V-Class 2
SOAL
1.
Jelaskan tentang FM (Frequency Modulation)
2.
Jelaskan tentang AM (Ampitudo Modulation)
JAWAB
1.
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,
eFM = Nilai sesaat sinyal FM
Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa
ωc = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
ωm = 2π fm dengan fm atau fs adalah frekuensi sinyal pemodulasi
mf = indeks modulasi frekuensi
Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa
ωc = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
ωm = 2π fm dengan fm atau fs adalah frekuensi sinyal pemodulasi
mf = 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)
Ji : nilai amplituda komponen frekuensi
sideband ke i (i≠0)
Jo : nilai amplituda komponen frekuensi sinyal pembawa (bukan sideband)
β = mf : indeks modulasi
Jo : 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,
fd = frekuensi deviasi
fm = frekuensi maksimum sinyal pemodulasi
fm = 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. 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,
Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa
ωc = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
Em = amplituda maksimum sinyal pemodulasi
ωm = 2π fm dengan fm adalah frekuensi sinyal pemodulasi
ωc = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
Em = amplituda maksimum sinyal pemodulasi
ωm = 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.
Komentar
Posting Komentar