JURNAL FM

BAB IV

FREQUENCY MODULATION ( FM )

IV.1 Tujuan percobaan

1. Mengetahui dan mengamati karakteristik dari modulator FM.

2. Mengetahui dan mengamati respon dinamis dari FM.

3. Mengetahui dan mengamati respon frekuensi dari FM.

4. Mengetahui dan memahami proses demodulasi FM.

IV.2 Teori Dasar

IV.3 Alat dan bahan yang digunakan

- 1 FM/PM Modulator 736 27

- 1 FM/PM Demodulator 736 28

- 1 Spectrum analyzer 726 94

- 1 Function generator 0200 kHz 726 961

- 1 Frequency counter 0-10 MHz 726 99

- 1 Power Supply 15 V, 3 A 726 86

- 1 Digital storage oscilloscope 305 575 292

- 2 Probe 100 MHz 575 231

- 1 Multimeter analog C.A 40 531 57

- 2 Set bridging plugs hitam 501 511

- 1 Set Cable pair hitam 100 cm 501 461

IV.4 Gambar Rangkaian Percobaan

- Gambar rangkaian untuk Modulasi FM

Gambar 4.4.1 Rangkaian Modulator FM

- Gambar rangkaian untuk Demodulasi FM

Gambar 4.4.2 Rangkaian Demodulator FM

IV.5 Prosedur Percobaan

IV.5.1 Karakteristik dari modulator FM

1. Menghubungkan masukan dari modulator FM ke ground

menggunakan connecting lead.

1 Membiarkan modulator FM dalam keadaan on kurang lebih 5

menit.

2 Mengatur kenali frekuensi kebatas kiri paling jauh dan mengatur batas

frekuensi terendah fmin VCO menggunakan counter kemudian

mencatat hasilnya.

3 Menentukan batas tertinggi fmax VCO kemudian mencatat hasilnya.

4 Mengatur VCO untuk nilai frekuensi rata-rata f0.

2

maxmin

0

fff

(1.5-1)

5 Memberikan tegangan DC (U1) pada input modulator FM

menggunakan function generator, kemudian memnghubungkan

counter pada output FM.

6 Mencatat karakteristik modulator dengan merubah-ubah tegangan

DC (U1) antara -10 V < U1 < +10 V ( U1 naik 1 V sampai batas maks) ,

kemudian menentukan frekuensi fVCO dari sinyal FM.

7 Memasukkan nilai pengukuran pada tabel 4.6-1 kemudian

menggambar hasil pengukuran dalam diagram.

8 Menentukan konstanta modulator kFM dari VCO berdasarkan pada

karakteristik kemiringan ( slope ).

1U

fk

VCO

FM

(1.5-2)

9 Menetapkan karakteristik linier.

IV.5.2 Respon dinamis dari FM

1. Mengatur percobaan sesuai gambar 4.4-1 dengan fo = 20 kHz.

2. Memberikan sinyal sinusoidal pada masukan modulator FM dengan:

fM = 1Hz

AM = 0.10 V

3. Menampilkan sinyal keluaran dari modulator FM pada osiloskop dan

mengamati perubahan yang terjadi bila kita mengubah-ubah

amplitudo AM.

4. Menentukan deviasi frekuensi FFM berdasarkan frekuensi batas f1

dan f2.

5. Menampilkan sinyal keluaran modulator FM pada gambar 4.6-1.

IV.5.3 Respon frekuensi FM.

IV.5.3.1 Penentuan Carrier nol.

1-1 Penentuan carrier nol dengan mengubah ubah deviasi frekuensi

FFM

1. Memutuskan hubungan antara function generator dan masukan

modulator FM. Menghubungkan input dari analyzer pada output

dari modulator FM. Mengatur analyzer pada frekuensi carrier fo.

2. Mengurangi bandwidth hingga mencapai b = 5 Hz.

Menggunakan analyzer dalam mode STOP sebagai frequency-

selective level meter untuk mengendalikan amplitudo carrier AC.

Setelah itu dilanjutkan dengan memodulasi modulator modulator

FM menggunakan sinyal harmonis dengan fM = 100 Hz. Tampilkan

sinyal modulasi SM(t) pada osiloskop

3. Mengubah amplitudo AM dari 0 -10V.

4. Mengamati amplitudo carrier AC pada analyzer dan mencatat

pembacaan amplitudo dari sinyal modulasi AM pada osiloskop

tiap saat dimana amplitudo AC mencapai minimum ( idealnya AC

= 0 V ). Mencatat hasilnya pada tabel 4.6-2.

1-2. Penentuan carrier nol dengan mengubah ubah fM.

1. Menampilkan sinyal modulasi pada osiloskop.

2. Memberikan sinyal sinusoidal dengan amplitudo konstan AM = 10 V

sebagai sinyal modulasi ( Hati hati mengubah frekuensinya dari 3

KHz 100 Hz).

3. Mengamati perubahan pada carrier AC menggunakan analyzer.

4. Mencatat frekuensi sinyal fM pada saat carrier menghilang pada

tabel 4.6-3.

5. Menggunakan persamaan dibawah untuk menghitung indeks

modulasi dan bandingkan dengan nilai teoritis berdasarkan

gambar 4.2-1.

FM

FM

FM

FM

f

FFM

:

IV.5.3.2 Spektrum FM

2-1 Spektrum FM untuk modulasi gelombang sinus.

1. Mengatur frekuensi carrier FM tanpa modulasi hingga f0 = 20 KHz

menggunakan counter.

2. Memberikan sinyal sinusoidal pada modulator FM dengan

AM = 10 V dan fM = 300 Hz .

3. Menghubungkan masukan analyzer pada keluaran modulator.

4. Mengukur dan mencatat spektrum FM pada tabel 4.6-4 dengan

nilai amplitudo dari komponen spektral berdasarkan persamaan

:

21

)()(

VV

nSnS

FM

5. Menentukan komponen spektral secara teoritis SFM(n) dengan

bantuan gambar 1.2-1 kemudian memasukkan nilainya pada

tabel 4.6-5.

6. Menggambar kurva spektrum FM dalam diagram, kemudian

memberikan tanda posisi carrier dengan f0. Mengulangi

percobaan untuk fM = 200 Hz dengan mempertahankan

pengaturan analyzer. Gunakanlah tabel4.6-6 dan gambarkan

spektrumnya .

7. Menentukan bandwidth transmisi FM menggunakan persamaan

(1-10) untuk Carson Bandwith berdasarkan pengukuran spektrum.

Mencatat hasilnya pada tabel 4.6-7.

2-2 Spektrum FM untuk modulasi gelombang kotak.

1. Memberikan masukan sinyal kotak dengan fM = 200 Hz dan AM =

10 V pada modulator FM.

2. Mengukur spektrum FM antara 18 KHz.20 KHz dan memasukkan

nilai pengukuran S (n) pada tabel 4.6-8 lalu gambarkan

spektrumnya.

IV.5.4 Demodulasi FM.

IV.5.4.1 Karakteristik nilai sesaat.

1. Mengatur loop filter pada demodulator hingga 2 dimana sinyal

modulasi adalah sinyal sinusoidal dengan fM = 1000 Hz dan AM =

5V.

2. Menampilkan sinyal modulasi SM(t) dan sinyal demodulasi SD(t)

pada osiloskop.

3. Menggambarkan kurva sinyal pada gambar 4.6-2.

4. Mengulangi percobaan untuk loop filter 1, dan menggambarkan

kurva sinyalnya pada gambar 4.6-3.

IV.5.4.2 Sinyal demodulasi sebagai fungsi dari loop filter.

1. Memberikan sinyal VCO dari spektrum analyzer pada masukan

modulator FM.

2. Menghubungkan masukan analyzer dengan keluaran Modulator

FM/PM.

3. Mengamati amplitudo demodulasi AD untuk frekuensi antara 0,1

KHz5 KHz, dan mencatat nilai yang diperoleh pada tabel 4.6-9.

Menggambarkan hasilnya pada diagram.

4. Mengulangi percobaan dengan loop filter 1, mencatat hasilnya

pada tabel 4.6-10, kemudian menggambarkan hasilnya pada

diagram.

IV.5.4.3 Preemphasis.

1. Memberikan sinyal VCO dari spektrum analyzer pada tahap

preemphasis dengan menggunakan pengaturan 2.

2. Mengamati amplitudo demodulasi AD untuk frekuensi antara 0,1

KHz5 KHz, dan mencatat nilai yang diperoleh pada tabel 4.6-11.

Menggambarkan hasilnya pada diagram.

IV.5.4.4 Menyelidiki rangkaian PLL.

4.1 Kontrol tegangan VCO.

1. Merangkai alat sesuai dengan gambar 4.4-2, dan mengatur

ulang filter hingga 2.

2. Memberikan sinyal sinusoidal dengan fM = 1000 Hz dan AM = 5V.

3. Menampilkan sinyal masukan VCO pada osiloskop.

4. Mengamati dan menggambarkan hasilnya pada gambar 4.6-4.

4.2 Sinyal keluaran VCO.

1. Memutuskan sinyal modulasi dan mengubah frekuensi tengah

modulator FM.

2. Mengamati dan menampilkan sinyal output dari VCO pada

gambar 4.6-5.

IV.6 Hasil Pengamatan.

IV.6.1 Karakteristik dari Modulator FM.

min =

max =

Tabel 4.6-1: Karakteristik Modulator FM

U1/V JVCO/kHz

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

IV.6.2 Respon Dinamis dari FM.

Gambar 3.6-1 Respon dinamis dari sinyal FM

IV.6.3 Respon Frekuensi dari FM.

IV.6.3.1 Penentuan Carrier nol.

1-1 Penentuan carrier nol dengan mengubah ubah deviasi frekuensi FFM

Tabel 4.6-2 Carrier Nol

fM = Hz

kFM = Hz/V

Teori

AM/V AM/V

1-2 Penentuan carrier nol dengan mengubah ubah fM

Tabel 4.6-3 Carrier Nol

FFM = Hz untuk AM = 10 V

Teori

fM/Hz

IV.6.4 Spektrum FM

IV.6.4.1 Spektrum FM untuk modulasi gelombang sinus.

Untuk frekuensi fM = 300 Hz

Tabel 4.6-4 : Spektrum FM

Parameter Sinyal Setting Analyzer

Ac : V

fC : 20,0 KHz

AM : 10 V

fM : 300 Hz

: 2,7

V1 : 5

b : 50 Hz

fr : 50 KHz

T : 40 s

Pengukuran Teori

V2

KHz

f

Nama

V

nS )(

V

nSFM

)(

V

nSFM

)(

1

1

1



Ac : V

fC : 20,0 KHz

AM : 10 V

fM : 300 Hz

: 2,7

V1 : 5

b : 50 Hz

fr : 50 KHz

T : 40 s

Pengukuran Teori

V2

KHz

f

Nama

V

nS )(

V

nSFM

)(

V

nSFM

)(

1

1

1

1

1

1

Untuk frekuensi fM = 200 Hz



Ac : V

fC : 20,0 KHz

AM : 10 V

fM : 200 Hz

: 4

V1 : 5

b : 50 Hz

fr : 50 KHz

T : 40 s

Pengukuran Teori

V2

KHz

f

Nama

V

nS )(

V

nSFM

)(

V

nSFM

)(

10

10

5

2

5

2

5

2

5

10

10

Tabel 4.6-7 Carson Bandwidth pada FM

KHz

f

F = Hz

Hz

b %)10(

Hz

b %)1(

300

200

IV.6.4.2 Spektrum FM untuk modulasi gelombang kotak / pulsa.



Ac : V

fC : 20,0 KHz

AM : 10 V

fM : 200 Hz

: -

V1 : 5

b : 50 Hz

fr : 50 KHz

T : 40 s

Pengukuran Teori

V2

KHz

f

Nama

V

nS )(

V

nSFM

)(

V

nSFM

)(

10

10

10

5

2

2

10

10

10



AC : V

fC : 20,0 KHz

AM : 10 V

fM : 200 Hz

: -

V1 : 5

b : 50 Hz

fr : 50 KHz

T : 40 s

Pengukuran Teori

V2

KHz

f

Nama

V

nS )(

V

nSFM

)(

V

nSFM

)(

2

2

5

10

10

10

IV.6.5 Demodulator FM.

IV.6.5.1 Karakteristik nilai sesaat

Gambar 4.6-2 Karakteristik dinamis (waktu) untuk demodulasi FM,

loop filter 2

Gambar 4.6-3 Karakteristik dinamis (waktu) untuk demodulasi FM,

loop filter 1

IV.6.5.2 Sinyal demodulasi sebagai fungsi dari loop filter.

Tabel 4.6-10: Sinyal demodulasi sebagai

fungsi dari loop filter (2 )

f / kHz AD / V

0,1

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

IV.6.5.3 Preemphasis

Tabel 4.6-12: Efek Preemphasis

f / kHz AD / V

0,1

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Tabel 4.6-11: Sinyal demodulasi sebagai

fungsi dari loop filter (1 )

f / kHz AD / V

0,1

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

3,5

4,0

4,5

5,0

IV.6.5.4 Menyelidiki rangkaian PLL.

4-1 Kontrol tegangan VCO.

Gambar 4.6-4 Sinyal kontrol VCO

4-2 Sinyal keluaran VCO.

Gambar 4.6-5 Sinyal keluaran VCO

KOORD. PRAKTIKUM

DASAR TELEKOMUNIKASI

(MUHAMMAD KHAIRUN RIJAL)

D411 05 123

ASISTEN PEMERIKSA

( )

D411 0

IV.7 Analisa Hasil Pengamatan.

IV.8 Kesimpulan.

DATA SEMENTARA

Nama :

Stambuk :

Kelompok :

Tanggal Masuk :

Asisten

( )

JURNAL FM

Documents

Transcript of JURNAL FM