Tanggal Praktikum : 30 – 05 – 2013

Selesai : 01 – 05 – 2013

PERCOBAAN 4

PRAKTIKUM SISKOM DIGITAL

PCM DEMODULATOR

Disusun oleh :KELOMPOK 2-B

1. ARYUNITASARI ( 03 )

2. M. RIZKI YANUAR ( 10 )

3. REZKY EKO ( 19 )

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2013

PCM DEMODULATOR

1. Tujuan :

Untuk memahami teori pengoperasian PCM demodulasi.

Untuk memahami teori pengoperasian PCM sirkuit demodulasi.

Untuk merancang dan mengimplementasikan PCM demodulator.

Untuk memahami metode pengukuran dan menyesuaikan rangkaian demodulasi PCM.

2. Alat dan Bahan :

Modul GOTT-ECS02-PAM Demodulator

Power Supply

Osiloskop

Signal connector line cable

DC power line cable

3. Teori Dasar :

a. Teori pengoperasian PCM demodulator

Pada hari-hari awal, sistem komunikasi ini kebanyakan menggunakan sinyal

analog untuk mengirimkan sinyal. Namun, karena jatuh tempo komputer dan jaringan

digital komunikasi, sebuah banyak data atau informasi yang dikirim dengan

menggunakan teknik modulasi pulsa gelombang.

Pulse modulasi gelombang dapat digunakan untuk mengirimkan sinyal audio

analog atau data dengan tingkat tertentu untuk sampel sinyal analog dan tingkat ini

adalah tingkat transmisi. Pada penerima, sinyal yang diterima akan didemodulasi oleh

PCM demodulator untuk memulihkan asli sinyal analog gelombang terus menerus.

Umumnya, pulsa modulasi gelombang dapat diklasifikasikan sebagai pulsa

modulasi amplitudo (PAM), modulasi lebar pulsa (PWM), posisi pulsa modulasi

(PPM), dan modulasi kode pulsa (PCM). PAM, PWM, dan modulasi PPM milik

modulasi analog dan modulasi PCM milik modulasi digital. Sekarang layak untuk

memperhatikan bahwa modulasi PCM adalah sinyal digital nyata yang dapat diproses

dan disimpan oleh komputer. Namun, PAM, PWM, dan modulasi PPM mirip dengan

AM, FM, dan PM modulasi, masing-masing.

Untuk setiap pulsa gelombang modulasi, sebelum modulasi, sinyal tipe yang

asli kontinyu harus sampel dan sampling rate dari sinyal sampel tidak bisa rendah,

atau yang lain Sinyal pulih akan menyebabkan distorsi. Sampling rate tergantung pada

teorema sampling yang teorema sampling didefinisikan sebagai: untuk setiap sistem

pulsa gelombang modulasi, jika sampling rate ekses kali ganda atau lebih dari

frekuensi maksimum sinyal, maka tingkat distorsi data recovery pada penerima akan

minimum.

Sebagai contoh, rentang frekuensi sinyal audio adalah 40 Hz ~ 4 kHz, maka

sinyal sampel frekuensi gelombang modulasi pulsa harus minimal 8 kHz, oleh karena

itu, sampling kesalahan dapat dikurangi seminimal. Gambar dibawah ini adalah

diagram blok dari PCM demodulasi.

Gambar 1. Blok diagram PCM demodulator

Selama transmisi, PCM Sinyal sulit untuk menghindari gangguan kebisingan. Oleh

karena itu, sebelum sinyal PCM mengirimkan ke PCM demodulator, kami

menggunakan pembanding untuk memulihkan sinyal ke tingkat yang asli. Sinyal

PCM adalah serangkaian gelombang sinyal pulsa, jadi, sebelum demodulating, pulsa

seri

gelombang sinyal akan dikonversi ke sinyal digital paralel dengan serial ke parallel

converter. Setelah itu sinyal akan melewati n-bit decoder (biasanya harus menjadi D /

A converter) untuk memulihkan sinyal digital untuk nilai kuantisasi asli. Namun, nilai

ini kuantisasi tidak hanya mencakup sinyal audio asli, tetapi juga mencakup banyak

frekuensi tinggi harmonik, oleh karena itu, kami menggunakan low-pass filter untuk

menghilangkan sinyal yang tidak diinginkan pada akhir bagian.

b. Implementasi PCM Demodulator

Pelaksanaan PCM demodulator mirip dengan chapter 5 yang merupakan IC

CW6694 dari conies. Kita hanya perlu beberapa komponen untuk mencapai PCM

demodulator. Gambar 6-2 adalah diagram sirkuit PCM demodulator. Kami akan

menghubungkan penyangga ( μ A741 ) ke terminal data PCM demodulasi pada pin 27

dari IC. Tujuan buffer ini digunakan untuk pencocokan impedansi. Master jam (

MC1k ) adalah frekuensi operasi sistem, yang 2048 kHz frekuensi gelombang persegi.

Jam sampel ( SC1k ) adalah frekuensi sampel, yang memasok frekuensi operasi yang

dibutuhkan dari sampler internal. Sampel frekuensi 8 kHz, yaitu sinyal input PCM

akan diterjemahkan dalam setiap 0.125 ms, maka nilai kuantisasi decode akan

mengirim ke low-pass filter dan akhirnya sinyal audio dapat diperoleh dari pin RO.

Pada frekuensi sampling diperoleh dengan menggunakan counter untuk membagi kHz

sinyal gelombang persegi 2048 oleh 256. Rangkaian setara pin PI, PON dan RO dari

PCM demodulasi rangkaian ditunjukkan pada Gambar 6-3. U1 adalah buffer, yang

digunakan untuk mencocokkan impedansi dari low-pass filter dan output terminal

OPA. U2 adalah penguat pembalik dan gain dapat dinyatakan sebagai

(6-1)

Dari jumlah 6-2, kapasitor , resistor , , dan μ A741 terdiri urutan pertama aktif

low-pass filter, yang digunakan untuk menghapus bagian frekuensi tinggi dari sinyal

audio dan juga menyediakan dengan keuntungan diperkuat . Hal ini karena amplitudo

sinyal audio didemodulasi mungkin tidak cukup, oleh karena itu, low-pass filter juga

menyediakan dengan fungsi amplifikasi di terminal output. 3 dB titik frekuensi U2

adalah

=

6-2)

Dan gain dapat dinyatakan sebagai

Dari jumlah 6-2, FSO dan FSI adalah pilihan format data PCM encoder seperti yang

ditunjukkan dalam tabel 6-1. Pemilihan format data PCM encoder dapat encoder

sampel-8-bit format p-hukum,8-bit A-Law Format atau format data 16-bitdigital.

Sebagai hasil dari FSI di sirkuit encoder dibumikan, oleh karena itu, FSI dalam

rangkaian decoder juga harus membumi. Dari tabel 6-1, ketika FSO adalah "TINGGI"

tingkat, output encoder data format PCM 16-bit. Ketika FSO adalah "RENDAH"

tingkat, output encoder format data dari PCM 8-bit. Pemilihan FSO dan FSI dari

kedua modulasi dan demodulasi harus sama, jika tidak, sinyal audio didemodulasi

akan berbeda dari sinyal audio asli. Pin RST merupakan pin reset IC ini.

4. Prosedur Percobaan

Berdasarkan diagram rangkain dari 5-3 atau modul DCT5-1 dari GOITT 6000-3.

Hubung singkat J1 dari terminal input (Audio I/P), amplitudo input 250 mV dan

frekuensi 500 Hz gelombang sinus untuk membangkitka sinyal termodulasi PCM.

Berdasarkan diagram rangkain dari 6-2 atau modul DCT6-1 dari GOITT 6000-3.

Hubung singkat J1 dan hubungkan ke terminal output (PCM O/P)dari sinyal

termodulasi PCM ke input terminal PCM I/P), amati pada buffer dari terminal output

(T1), 2048 KHz generator gelombang kotak (T2) , 8 KHz generator gelombang kotak

(T3) terminal sinyal output PCM demodulator (T4) dan terminal sinyal output (audio

O/P), kemudian catat hasilnya pada tabel percobaan.

Ubah frekuensi sesuai yang telah ditentukan ,kemudian ulangi langkah ke-3 dan catat

hasilnya pada tabel percobaan.

Hubung singkat J2 . Dari terminal sinyal input (audio I/P), amplitudo input 250 mV dan

frekuensi 500 Hz gelombang sinus, hubungkan terminal input (PCM O/P) dari sinyal

termodulasi ke input terminal (PCM I/P) dari sinyal demodulasi. Dengan menggunakan

oscilloscope , amati bentuk sinyal dari T1, T2, T3, T4 dan Audio O/P. Kemudian catat

hasilnya pada tabel percobaan.

Ubah frekuensi sesuai yang telah ditentukan , kemudian ulangi langkah ke-5 dan catat

hasilnya pada tabel percobaan.

5. HASIL PERCOBAAN

Tabel 6-2 PCM demodulator ketika J1 di short

Sinyal input Sinyal output

500 Hz

250 mV

TP1

V/div = 1V ; T/div =

100µs

TP2

V/div = 2V ; T/div =

250ns

TP3

V/div = 1V ; T/div = 50µs

TP4

V/div = 500mV ; T/div =

1ms

TP5

V/div = 10mV ; T/div =

50µs

Audio O/P

V/div = 1V ; T/div = 1ms

Tabel 6-2 PCM demodulator ketika J1 di short (continue)

Sinyal input Sinyal output

500 Hz

250 mV

TP1

V/div = 1V ; T/div =

100µs

TP2

V/div = 2V ; T/div =

500ns

TP3

V/div = 1V ; T/div = 50µs

TP4

V/div = 500mV ; T/div =

1ms

TP5

V/div = 10mV ; T/div =

250ns

Audio O/P

V/div = 500mV; T/div

=500µs

Tabel 6-3 PCM demodulator ketika J2 di short

Sinyal input Sinyal output

500 Hz

250 mV

TP1

V/div = 1V ; T/div =

100µs

TP2

V/div = 2V ; T/div =

250ns

TP3

V/div = 1V ; T/div = 50µs

TP4

V/div = 100mV ; T/div =

1µs

TP5

V/div = 20mV ; T/div =

25µs

Audio O/P

V/div = 1V; T/div =2,5ms

Tabel 6-3 PCM demodulator ketika J2 di short (continue)

Sinyal input Sinyal output

500 Hz

250 mV

TP1

V/div = 1V ; T/div = 50µs

TP2

V/div = 2V ; T/div =

250ns

TP3

V/div = 1V ; T/div = 50µs

TP4

V/div = 200mV; T/div

=250µs

TP5

V/div = 200mV; T/div

=250ns

Audio O/P

V/div = 500mV; T/div

=1ms

6. Analisa Data

Hasil dari demodulator PCM seperti yang ditunjukkan oleh oscilloscope. Jika

dibandingkan dengan input modulator PCM (sinyal PAM) terlihat adanya perbedaan.

Sinyal output demodulator PCM tidak berubah kembali menjadi bentuk sinyal PAM.

Sinyal tersebut berbentuk tangga naik dan turun seperti sinyal sampling yang belum

melewati rangkaian pada modulator PAM.

Sinyal ini kemudian diproses menggunakan demodulator PAM untuk mengembalikan sinyal

ke bentuk semula (gelombang sinus). Pada demodulator PAM, digunakan sinyal SYN

untuk mengatur clock. Output dari proses ini seperti yangditunjukkan pada oscilloscope.

Gelombang output berbentuk sinusoida sempurnaseperti gelombang input. Selanjutnya,

dilakukan pengujian untuk mengetahui pengaruh dari switch pada modulator PCM

terhadap gelombang output demodulator. Pada oscilloscope, terlihat bahwa jika switch pertama

dimatikan, gelombang output masih berbentuk sinus yang bagus sehingga tidak terlalu berpengaruh pada

gelombang output. Jika switch selanjutnya dimatikan, terlihat perubahan perlahan dari

gelombang output. Gelombang akan semakin rusak (cacat). Ketika switch terakhir

dimatikan, gelombang output menjadi sangat cacat. Gelombang tidak lagi berbentuk

sinusoida. Hal ini membuktikan bahwa bit LSB tidak terlalu berpengaruh pada gelombang

output,sedangkan bit MSB sangat berpengaruh pada gelombang output. Dengan kata lain, jika terjadi

kesalahan pengkodean pada bit MSB, maka akan terjadi kesalahan yang fatal karena

gelombang output tidak sesuai dengan gelombang informasi.

Prinsip sistem transmisi menggunakan metode PCM dapat dijelaskan

sebagai berikut:

Sinyal informasi baseband (analog) pertama kali dicuplik dengan menggunakan metode

sampling.

Kemudian dilakukan proses konversi analog ke digital menggunakan rangkaiana DC yang di

dalamnya dilakukan proses kuantisasi dan pengkodean. Shift register paralel in serial

out dan serial in parallel out diperlukan karena biasanya rangkaian ADC dan DAC lebih dari

satu keluaran (simultan) delapan digit biner.

Setelah ditransmisikan, sinyal PCM tersebut diubah kembali menjadi sinyal informasi

asli (analog) sebuah decoder atau DAC dan sebuah rangkaian low pass filter. 

7. Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan seperti berikut ini :

a. Pulse modulasi gelombang dapat digunakan untuk mengirimkan sinyal audio analog

atau data dengan tingkat tertentu untuk sampel sinyal analog pada tingkat transmisi.

b. Selama transmisi, PCM Sinyal sulit untuk menghindari gangguan kebisingan. Oleh

karena itu, sebelum sinyal PCM mengirimkan ke PCM demodulator, harus

menggunakan pembanding untuk memulihkan sinyal ke tingkat yang asli (sesuai

dengan input).

c. Sinyal PCM adalah serangkaian gelombang sinyal pulsa. Jadi, sebelum demodulating,

pulsa seri gelombang sinyal akan dikonversi ke sinyal digital paralel dengan serial ke

parallel converter.

d. Pada PCM demodulator sinyal akan melewati n-bit decoder (biasanya harus menjadi

D / A converter) untuk memulihkan sinyal digital untuk nilai kuantisasi asli. Namun,

nilai ini kuantisasi tidak hanya mencakup sinyal audio asli, tetapi juga mencakup

banyak frekuensi tinggi harmonic.

e. Low-pass filter pada rangkaian demodulator digunakan untuk menghilangkan sinyal

yang tidak diinginkan pada akhir bagian atau noise.