Politeknik Negeri Jakarta

Amplitude Modulation

A. Tujuan

Tujuan dari proses modulasi

Karakteristik dari Modulasi Amplitudo dan jenisnya

B. Modulasi

Secara teori modulasi diibaratkan menumpangkan sinyal informasi ke sinyal pembawa (carrier).

Modulasi berarti mengatur, atau menyetel, dan dalam telekomunikasi tepatnya ini berarti mengatur suatu

parameter dari suatu pembawa (carrier) frekuensi tinggi dengan pertolongan sinyal informasi yang

berfrekuensi lebih rendah. Keperluan akan modulasi mula-mula timbul dalam transmisi radio dan sinyal-

sinyal frekuensi rendah (misalnya frekuensi audio). Didapatkan bahwa untuk radiasi yang efisien,

dimensi-dimensi antenna harus kira-kira sama orde besarnya dengan panjang gelombang (wave length)

dari sinyal yang dipancarkan. Seperti ditunjukkan dalam persamaan B.4, frekuensi f dan panjang

gelombang λ dari sebuah gelombang elektromagnetis dihubungkan dengan kecepatan fasa vp oleh

f λ = vp

persamaan B.4

kebanyakan sinyal-sinyal informasi frekuensi rendah emmpunyai frekuensi dalam orde 1 KHZ, dan

karena gelombang-gelombang elektromagnetis bergerak dalam ruang angkasa dengan kecepatan sinar,

panjang gelombangnya akan sama dengan

λ = 3 oo ×106

1000 m = 300 km

sekitar 188 mil. Jelas bahwa tidak mungkin untuk membuat antenna dengan ukuran ini.

Masalah ini diatasi dengan menggunakan sinyal frekuensi rendah tersebut untuk memodulasi sinyal

frekuensi tinggiyang dinamakan gelombang pembawa (carrier wave), yang kemudian dipancarakan.

Gelombang pembawa adalah selalu berbentuk sinusoida, dan perubahan tegangan-waktu dari gelombang

dapat dinyatakan dengan persamaan

Teknik Telekomunikasi Page 1

Politeknik Negeri Jakarta

e = Ec maks sin (ωct + θ)

(8.1)

Parameter-parameter dari gelombang ini yang dapat dimodulasi adalah (1) Ec maks untuk modulasi

amplitude, (2) fc (atau ωc = 2 πfc) untuk modulasi frekuensi, (3) θ untuk modulasi fasa. Modulasi

frekuensi dan fasa keduanya masuk dalam kategori umum modulasi sudut.

Sebagian besar dari sifat-sifat penting modulasi amplitude dapat dipelajari dengan menggunakan

asumsi bahwa sinyal (frekuensi rendah) yang memodulasi adalah sebuah gelombang sinus atau kosinus.

1. Modulasi Amplitudo

Bila suatu gelombang pembawa dimodulasi amplitude, maka amplitude bentuk gelombang

tegangan pembawa dibuat berubah sebanding dengan tegangan yang memodulasi, sehingga

ec = (Ec maks + em) sin ωct

(8.2)

dimana e adalah tegangan sesaat dari sinyal yang dimodulasi, Ec maks tegangan pembawa puncak tanpa

modulasi, dan em tegangan modulasi sesaat (instantaneous). Gambar 8.1 memperlihatkan perubahan-

perubahan dengan waktu dari sinyal yang dimodulasi untuk satu siklus, dengan memisalkan bahwa

baik pembawa maupun sinyal modulasi adalah berbentuk sinusoida. Puncak-puncak dari siklus

pembawa dapat dihubungkan sehingga membentuk sebuah gelombang selubung (envelope wave),

yang diberikan oleh

eenv = Ec maks + em

(8.3)

Dimana eenv adalah nilai sesaat dari bentuk gelombang selubung.

Teknik Telekomunikasi Page 2

Politeknik Negeri Jakarta

Gambar 1. Bentuk gelombang sebuah sinyal yang dimodulasi amplitude.

Derajat modulasi merupakan parameter penting dan juga sering disebut index modulasi AM,

dinotasikan dengan m. parameter ini merupakan perbandingan antara amplitude puncak sinyal

pemodulasi (Em maks) dengan amplitude puncak sinyal pembawa (Ec maks). Besarnya index modulasi

mempunyai rentang antara 0 dan 1. Index modulasi sebesar nol, berarti tidak ada pemodulasian,

sedangkan index modulasi sebesar satu merupakan pemodulasian maksimal yang dimungkinkan.

Besarnya index modulasi dapat dinyatakan dengan persamaan.

m = E mmaksE cmaks

2. Spektrum Frekuensi AM

Gambar 2. Spektrum Gelombang AM

Dari spektrum terlihat bahwa sinyal termodulasi mempunyai komponen frekuensi pembawa

ditambah dengan upper sideband dan lower sideband yang terpusat di frekuensi pembawa. Sinyal

seperti ini disebut dengan sinyal double sideband large carrier/full carrier.

Persamaan untuk sinyal AM menunjukkan bahwa ntuk m <1, amplituda carrier paling tidak

dua kali amplituda masing-masing sideband. Ini berarti bahwa paling tidak dua pertiga dari total daya

yang dikirim digunakan oleh carrier. Karena carrier tidak mengandung informasi/pesan yang dikirim,

maka ada kalanya carrier dihilangkan atau ditekan. Sinyal akan berbentuk

Teknik Telekomunikasi Page 3

Politeknik Negeri Jakarta

S(t) = AM

2 [sin (ωc+ωm)t + sin (ωc−ωm)t]

Sinyal ini disebut juga sinyal Double SideBand (DSB) Suppressed Carrier. Sinyal DSB

masih mempunyai bandwidth yang sama dengan sinyal AM dengan keuntungan bahwa daya yang

dipergunakan lebih efisien. Kelemahannya adalah kompleksitas pada sisi penerima karena

memerlukan suatu teknik tertentu untuk mendapatkan kembali frekuensi dan phasa sinyal carrier yang

diperlukan untuk mendeteksi sinyal pemodulasi.

3. Daya dan Arus pada AM

Daya pada modulasi AM dapat dihitung menggunakan persamaan daya pada umumnya, yaitu

P = V2/R

Dari persamaan umum tersebut daya dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.

Pt = Ecarr

2

R +

ELSB2

R +

EUSB2

R

Dimana

R = resistansi (misalkan resistansi dari antenna)

Daya pada Carrier dapat dihitung sebesar.

Pc = Ecarr

2

R = ¿¿¿ =

Ec2

2 R

Daya pada masing-masing sideband dapat dihitung sebesar.

PLSB = PUSB = ESB

2

R = (mEc /2

√2 )2

/ R = m2 Ec

2

8 R

Persamaan tersebut bisa dituliskan menjadi.

PLSB = m2

4Ec

2

2 R

Sehingga Dayaa total gelombang AM adalah.

Pt

Pc

=1+ m2

2

Teknik Telekomunikasi Page 4

Politeknik Negeri Jakarta

Kesimpulan

Amplitude Modulation merupakan Penumpangan sinyal frekuensi (frekuensi rendah) ke dalam

frekuensi carrier (ferkuensi tinggi). Yang perlu diperhatikan adalah index modulasi (m), dimana

m < 1 : under modulation

m = 1 : critical modulation

m > 1 : over modulation

jika m > 1 akan terjadi cacat pada sinyal.

Teknik Telekomunikasi Page 5

Politeknik Negeri Jakarta

Teknik Telekomunikasi Page 6