BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

1. Untuk memahami teori operasi demodulator FSK.

2. Untuk melaksanakan rangkaian detektor FSK dengan menggunakan PLL.

3. Untuk memahami teori operasi pembanding dengan menggunakan penguat operasional

sebagai level tegangan konverter.

1.2 Teori dasar

Dalam bab 13 kita menggunakan modulasi FSK untuk komunikasi jarak jauh, yang tingkat

tegangan sinyal digital telah dikonversi ke frekuensi. Oleh karena itu, pada penerima, kita harus

memulihkan sinyal FSK ke sinyal digital, yang berarti frekuensi harus diubah kembali pada

tegangan. Kami menggunakan fase loop terkunci (PLL) sebagai demodulator FSK. PLL adalah

semacam sistem pelacakan otomatis, yang mampu mendeteksi frekuensi sinyal input dan fase.

PLL secara luas digunakan dalam aplikasi nirkabel, seperti AM demodulator, FM demodulator,

frekuensi pemilih dan sebagainya. Dalam komunikasi digital, berbagai jenis PLLs digital

dikembangkan. Digital PLL sangat berguna dalam sinkronisasi carrier, sinkronisasi bit dan

demodulasi digital.

1. Detektor FSK Asynchronous

Diagram blok detektor FSK asynchronous ditunjukkan pada Gambar 14-1. Dalam gambar

14-1, kita dapat melihat bahwa pada bagian penerima, ada dua low-pass filter, yang frekuensi

pusat mereka c + D dan c - D, masing-masing. Dengan menggunakan karakteristik

filter, kita dapat memperoleh c + D (sinyal digital mewakili sebagai 1) dan c - D

(sinyal digital mewakili sebagai 0). Kemudian menggabungkan sinyal digital setelah

demodulation, akhirnya, sinyal digital asli dapat diperoleh di terminal output. Karena deviasi

frekuensi tetap dari sinyal pembawa ( c) cukup kecil, oleh karena itu, penggunaan filter tajam

merugikan.

Gambar 14-1 Blok diagram detektor FSK asynchronous.

2. Synchronous FSK Detector

Biarkan data yang diterima sinyal FSK V (t) kalikan dengan osilasi lokal (LO) sinyal COS (

c + D) t atau COS ( c - D) t seperti ditunjukkan pada persamaan (14-1) dan (14-3).

Kemudian kita dapat memperoleh cos [2 ( c + D)] t yang frekuensi sinyal digital

direpresentasikan sebagai 1 atau cos [2 ( c - D)] t yang frekuensi sinyal digital

direpresentasikan sebagai 0. Setelah itu dengan menggunakan filter untuk menghapus

harmonisa urutan kedua dan tegangan DC, maka kita dapat memperoleh sinyal digital asli

seperti yang ditunjukkan pada gambar 14-2.

Pada bagian ini, kami menggunakan teori matematika untuk memecahkan demodulasi FSK

seperti yang ditunjukkan pada persamaan (14-1). Sinkron detektor FSK membutuhkan dua

osilator LO, yang frekuensi LO adalah c - D dan c + D, masing-masing, seperti yang

ditunjukkan pada gambar 14-2. Ketika sinyal yang diterima adalah A cos ( c + D) t, maka

kita mendapatkan

Dengan menggunakan filter untuk menghilangkan semua sinyal yang tidak diinginkan dalam

persamaan (14-1), maka diwakili frekuensi sinyal output adalah 1 dan kita bisa ditulis ulang

persamaan (14-1) sebagai berikut

Dengan menggunakan filter untuk menghilangkan semua sinyal yang tidak diinginkan dalam

persamaan (14-3), maka diwakili frekuensi sinyal output adalah 0 dan kita bisa ditulis ulang

persamaan (14-1) sebagai berikut :

Lingkaran Umumnya, fase terkunci (PLL) dapat dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu

detektor fasa (PD), loop filter (LF) dan osilator dikendalikan tegangan (VCO). Diagram blok

PLL ditunjukkan pada Gambar 14-3.

Dalam gambar 14-3, ketika sinyal input perubahan frekuensi, sinyal output dari detektor fasa

akan berubah dan sebagainya serta output tegangan. Kita dapat menggunakan karakteristik ini

untuk merancang FSK demodulator. Biarkan FSK sinyal frekuensi sebagai f 1 dan f 2.

Kemudian sinyal tersebut dimasukkan ke terminal masukan angka 14-3. Ketika sinyal frekuensi

f l, tegangan output akan V 1. Ketika frekuensi sinyal input f 2, tegangan keluaran V 2. Pada

saat ini, kami telah dikonversi frekuensi untuk tegangan. Jika kita menambahkan komparator

pada output terminal PLL, tegangan referensi akan terletak antara V 1 dan V 2, maka pada

terminal output komparator, kita dapat memperoleh sinyal digital, yang merupakan sinyal FSK

didemodulasi.

Gambar 14-2 Blok diagram detektor FSK sinkron.

Dalam penelitian ini, kami menerapkan FSK demodulator dengan menggunakan LM565 PLL

seperti yang ditunjukkan pada gambar 14-4. Frekuensi operasi LM565 PLL di bawah 500 kHz

dan diagram sirkuit internal ditunjukkan pada Gambar 14-4. Ini termasuk detektor fasa, osilator

dikendalikan tegangan dan penguat. Detektor fasa adalah jenis modulator sirkuit ganda

seimbang dan VCO terintegrasi Schmitt sirkuit.

Gambar 14-3 Blok diagram PLL.

Pin 1 dihubungkan ke suplai tegangan negatif, -5 V. Pin 2 dan 3 terhubung ke sinyal input,

tapi biasanya pin 3 akan terhubung ke tanah. Jika pin 4 dan 5 terhubung ke pengali frekuensi,

maka berbagai perkalian frekuensi dapat diperoleh. Dalam percobaan ini, kita tidak perlu

menggunakan frekuensi multiplier, oleh karena itu, dua pin ini adalah korsleting. Pin 6 adalah

output tegangan referensi. Resistor internal yang (R x) dari pin 7 dan kapasitor eksternal (CO

terdiri loop filter. Pin 8 terhubung ke resistor timing (VR 1). Pin 9 terhubung ke waktu kapasitor

(C 2). Pin 10 tegangan positif memasok +5 V dari LM565. Parameter penting LM565 PLL

desain sirkuit adalah sebagai berikut :

1. Free-Running Frekuensi LM565

Ketika LM565 tanpa sinyal input, sinyal output dari VCO disebut frekuensi bebas berjalan.

C 2 adalah waktu kapasitor dan resistor variabel VR 1 adalah waktu resistor. The bebas

berjalan frekuensi (f 0) VCO dari LM565 ditentukan oleh C 2 dan VR 1. Ekspresi adalah

2. The Dikunci Rentang LM566

Ketika PLL berada dalam kondisi terkunci, jika frekuensi sinyal input (f i) menyimpang dari

f o, maka PLL akan tetap dalam kondisi terkunci. Ketika f i mencapai frekuensi tertentu,

yang PLL tidak dapat mengunci, maka perbedaan antara f i dan f o disebut rentang terkunci.

Terkunci kisaran LM565 dapat dinyatakan sebagai :

3. Yang Ditangkap Rentang LM565

Modus awal PLL berada dalam kondisi terkunci, maka frekuensi sinyal input (f i)

akan mendekati f i. Ketika f i mencapai frekuensi tertentu, PLL akan berada dalam kondisi

terkunci. Pada saat ini, perbedaan antara f i dan f o disebut rentang ditangkap. Yang

ditangkap kisaran LM565 dapat dinyatakan sebagai :

Dalam gambar 14-4, pin 7 dari LM565 terhubung TOR 3, R 4, R 5, C 3, C 4 dan C 5

sampai terdiri dari low-pass filter. Tujuannya adalah untuk menghilangkan sinyal yang tidak

diinginkan, yang akan menyebabkan komparator menghasilkan tindakan yang salah. A741

adalah pembanding dan tegangan referensi dimasukkan pada pin 6 dari LM565. Tegangan

output dari LM565 akan melewati A741 dan D 1 untuk mendapatkan tegangan output sinyal

digital dari level TTL.

1.3 Alat yang digunakan

1) Modul ASK Demodulator : 1 Buah

2) Osiloskop : 1 Buah

3) Power Supply : 1 Buah

4) BNC to BNC : 5 Buah

5) BNC to BNC mini : 6 Buah

6) BNC to penjepit : 2 Buah

7) Generator Fungsi : 2 Buah

Skema rangkaian

Gambar . Skema rangkaian FSK Demodulator

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Prosedur Percobaan

Adapun prosedur percobaan pada praktikum ini adalah

2.1.1 XR 2206 FSK Demodulator

1. Lihat diagram sirkuit pada gambar 144 atau angka DCT14-1 pada GOTT DCT-6000-07 modul.

Tanpa perlu menambah sinyal pada terminal input (FSK I / P), maka dengan menggunakan

osiloskop, amati pada output VCO (TP1) dari LM565, menyesuaikan variabel resistor VR 1

sehingga frekuensi bebas berjalan dari LM565 beroperasi pada 1170 Hz.

2. Pada terminal input (FSK I / P) tokoh DCT14-1, masukan 4 V amplitudo dan frekuensi 870 Hz

gelombang sinus. Dengan menggunakan osiloskop dan beralih ke saluran DC, kemudian

mengamati pada sinyal gelombang keluaran FSK I / P, TP1, biaya dan titik uji discharge (TP2),

lingkaran low-pass sirkuit 1 (TP3), lingkaran low-pass sirkuit 2 ( TP4), low-pass lingkaran

sirkuit 3 (TP5), lingkaran low-pass sirkuit 4 (TP6), tegangan referensi dari komparator (TP7),

terminal output dari komparator (TP8) dan sinyal output port data (Data O / P ). Akhirnya,

mencatat hasil yang diukur pada tabel 14-1.

3. Pada terminal input (FSK I / P) tokoh DCT14-1, masukan 4 V amplitudo dan frekuensi 1370 Hz

gelombang sinus. Ulangi langkah 2 dan mencatat hasil pengukuran dalam tabel 14-2.

4. Lihat untuk mencari 13-3 dengan R, = 7,5 k dan R5 = 15 k atau lihat gambar DCT13-1

pada GOTT DCT-6000-07 modul. Mari J2 dan J4 menjadi rangkaian terbuka, J3 dan J5 menjadi

sirkuit pendek.

5. Tanpa perlu menambah sig nal pada terminal input (FSK I / P) tokoh DCT 14-1, maka dengan

menggunakan osiloskop, amati pada output VCO (TP1) dari LM565, menyesuaikan variabel

resistor VR 1 sehingga frekuensi bebas berjalan dari LM565 beroperasi pada 1170 Hz.

6. Pada data sinyal terminal input (data I / P) tokoh DCT13-1, masukan 5 V amplitudo, 150 Hz

sinyal TTL.

7. Hubungkan sinyal FSK modulated (FSK O / P) tokoh DCT13-1 ke terminal input (FSK I / P)

tokoh DCT14-1. Dengan menggunakan osiloskop, amati pada output sinyal gelombang dari

TP1, TP2, TP3, TP4, TP5, TP6 dan Data O / P. Akhirnya mencatat hasil diukur pada tabel 14-3.

8. Menurut sinyal input dalam tabel 14-3, ulangi langkah 6 sampai langkah 7 dan mencatat hasil

pengukuran pada tabel 14-3.

2.1.2 LM565 FSK Demodulator

1. Lihat diagram sirkuit pada gambar 13-6 atau angka DCT13-2 pada GOTT DCT-6000-07

modul.

2. Dari gambar DCT13-2, biarkan terminal input sinyal data (data I / P) menjadi sirkuit pendek

dan J1 menjadi rangkaian terbuka, yaitu input 0 V DC tegangan sinyal terminal input data

(data I / P). Dengan menggunakan osiloskop, amati pada sinyal gelombang keluaran dari port

output VCO (TP1) LM 566. Sedikit menyesuaikan VR 1 sehingga frekuensi output TP1 adalah

1370 Hz. Sekali lagi, mari terminal sinyal input data (data I / P) terbuka sirkuit dan J 1

menjadi hubung singkat, yaitu input 5 V DC tegangan sinyal terminal input data (data I / P).

Dengan menggunakan osiloskop, amati pada sinyal gelombang keluaran dari port output VCO

(TP1) LM 566. Sedikit menyesuaikan VR 1 sehingga frekuensi output TP I adalah 870 Hz.

3. Tanpa perlu menambah sinyal pada terminal input (FSK I / P) tokoh DCT 14-1, maka dengan

menggunakan osiloskop, amati pada output VCO (TP1) dari LM565, menyesuaikan variabel

resistor VR 1 sehingga frekuensi bebas berjalan dari LM565 beroperasi pada 1170 Hz.

4. Pada sinyal terminal input data (data I / P) tokoh DCT 13-1, masukan 5 V amplitudo, 150 Hz

sinyal TTL. Hubungkan sinyal FSK modulated (FSK O / P) tokoh DCT 13-2 ke terminal input

(FSK I / P) tokoh DCT14-1. Dengan menggunakan osiloskop dan beralih ke saluran DC,

amati pada output sinyal gelombang FSK I / P, TP1, TP2, TP3, TP4, TP5, TP6 dan Data O / P.

Akhirnya mencatat hasil diukur pada tabel 14-4.

5. Menurut sinyal input dalam tabel 14-4, ulangi langkah 4 dan mencatat hasil pengukuran pada

tabel 14-4.

2.2 Hasil Percobaan

Table 14-1 Measured results of FSK demodulator. (Vin = 4V)

Carrier Signal

Frequencies Data I/P TP1

870 Hz

TP2 TP3

TP4 TP5

TP6 TP7

Tp8

Table 14-2 Measured results of FSK demodulator. (Vin = 4V)

Carrier Signal

Frequencies Data I/P TP1

1370 Hz

TP2

TP3

TP4

TP5

Tp6 Tp7

Tp8 Data o/p

Table 14-3 Measured results of FSK demodulator by using 2206 IC. (J3 , J5 SC;J2 ,J4 OC)

Carrier

Signal

Frequencies

Data I/P TP1

Vp = 5V

150 Hz

TP2 TP3

TP4 TP5

Tp6 Tp7

Tp8 Data o/p

Table 14-3 Measured results of FSK demodulator by using 2206 IC. (J3 , J5 SC;J2 ,J4 OC)

Carrier Signal

Frequencies Data I/P TP1

Vp = 5V

200 Hz

TP2

TP3

TP4

TP5

Tp6 Tp7

Tp8 Data o/p

Table 14-4 Measured results of FSK demodulator by using LM 566

Carrier Signal

Frequencies Data I/P TP1

Vp = 5V

150 Hz

TP2 TP3

TP4 TP5

Tp6 Tp7

Tp8 Data O/p

Table 14-4 Measured results of FSK demodulator by using LM 566.

Carrier Signal

Frequencies Data I/P TP1

Vp = 5V

200 Hz

TP2 TP3

TP4 TP5

TP6 TP7

2.3 Analisis Percobaan

1. Pada Tabel 14-1 dengan frekuensi carrier sebesar 870 Hz pada percobaan ini memposisikan

titik point ukur pada Data I/P,TP1,TP2,TP3,TP4,TP5,TP6,TP7,TP8, dan Data O/P yang

masing masing memiliki hasil yang berbeda beda. Terlihat pada Data I/P hasil output

gelombang berupa gelombang sinus dan cosinus. Tiap masing masing dari titik point ukur

memiliki perbedaan pada tegangan pick to pick, frekuensi pada display dan periodenya.

Walaupun dengan setting sama atau beda untuk time/div nya.

2. Pada Tabel 14-2 pada percobaan ini analisa data sama dengan tabel 14-1 namun dengan

frekuensi carrier yang berbeda. Dengan frekuensi carrier sebesar 1370Hz pada percobaan ini

memposisikan titik point ukur pada Data I/P,TP1,TP2,TP3,TP4,TP5,TP6,TP7,TP8 dan Data

O/P yang masing masing memiliki hasil yang berbeda beda. Terlihat pada Data I/P hasil

output gelombang berupa gelombang sinus dan cosinus. Tiap masing masing dari titik point

ukur memiliki perbedaan pada tegangan pick to pick, frekuensi pada display dan periodenya.

Walaupun dengan setting sama atau beda untuk time/div nya. Saat frekuensi carrier semakin

besar berdampak pada frekuensi pada display dan periodenya yang semakin besar. Pada titik

point ukur data O/P output gelombang yang ditangkap semakin besar sekitar 1,37 kHz

sehingga semakin rapat output gelombangnya.

3. Pada Tabel 14-3 dengan frekuensi carrier sebesar 150 Hz dan Vp sebesar 5 V pada percobaan

ini memposisikan titik point ukur pada Data I/P,TP1,TP2,TP3,TP4,TP5,TP6,TP7,TP8 dan

Data O/P yang masing masing memiliki hasil yang berbeda beda. Terlihat pada Data I/P

hasil output gelombang berupa gelombang sinus dan cosinus. Tiap masing masing dari titik

point ukur memiliki perbedaan pada tegangan pick to pick, frekuensi pada display dan

periodenya. Walaupun dengan setting sama atau beda untuk time/div nya. Untuk tiap titik

point ukur yang kita coba terjadi perbedaan pada output gelombangnya dikarenakan

TP8

karakteristik dari tiap proses pada circuit demodulator. Namun, pada data O/P akan sama

keluarannya dengan data I/P.

4. Pada Tabel 14-3 dengan frekuensi carrier sebesar 200 Hz dan Vp sebesar 5 V pada percobaan

ini memposisikan titik point ukur pada Data I/P,TP1,TP2,TP3,TP4,TP5,TP6,TP7,TP8 dan

Data O/P yang masing masing memiliki hasil yang berbeda beda. Terlihat pada Data I/P

hasil output gelombang berupa gelombang sinus dan cosinus. Tiap masing masing dari titik

point ukur memiliki perbedaan pada tegangan pick to pick, frekuensi pada display dan

periodenya. Walaupun dengan setting sama atau beda untuk time/div nya. Untuk tiap titik

point ukur yang kita coba terjadi perbedaan pada output gelombangnya dikarenakan

karakteristik dari tiap proses pada circuit demodulator. Namun, pada data O/P akan sama

keluarannya dengan data I/P. Semakin besar dari frekuensinya yang tadi dari 150 Hz menjadi

200 Hz mempengaruhi kerapatan dari output gelombang yang kita ukur dari titik point ukur

kita.

5. Pada Tabel 14-4 dengan frekuensi carrier sebesar 150 Hz atau 200 Hz dan Vp sebesar 5 V

pada percobaan ini memposisikan titik point ukur pada Data

I/P,TP1,TP2,TP3,TP4,TP5,TP6,TP7,TP8 dan Data O/P yang masing masing memiliki hasil

yang berbeda beda. Terlihat pada Data I/P hasil output gelombang berupa gelombang sinus

dan cosinus. Pada analisa ini sama dengan tabel 14-3 namun bedanya pada penggunaan LM

565. Dikarenakan LM 565 memiliki karakter tersendiri.

BAB III

KESIMPULAN

FSK demodulator memiliki fungsi untuk mengembalikan sinyal yang awal masuk data I/P

dan diproses, kemudian pada data O/P dikembalikan seperti inputan awal data I/P. Untuk detektor

pada FSK demodulator ada synchronous dan asynchronous, yang masing masing memiliki

karakteristik, dengan adanya pengaruh tiap filter pada proses demodulasinya. Pada saat pengukuran

dari percobaan yang kita lakukan, semakin besar frekuensi carrier pada tabel 14-1 dan 14-2

menyebabkan perubahan pada periode dan frekuensi pada display semakin besar pula. LM 565 juga

berpengaruh pada FSK demodulator ini karena memiliki karakteristik khusus.