PANDUAN SIMULASI PRAKTIKUM MODULASI FREKUENSI (FM) dan MODULASI PHASA (PM) DENGAN PROGRAM MATLAB

1. Modulasi Phasa (PM)

Tujuan

: Melihat sinyal keluaran dari modulasi PM berdasarkan variasi amplitudo Menganalisa perubahan amplitudo sinyal informasi terhadap hasil sinyal termodulasi. Menentukan karakteristik sinyal termdoulasi PM Menganalisa sinyal keluaran hasil demodulasi Menganalisa pengaruh noise pada sinyal keluaran hasil demodulasi

1.1. Alat dan bahan a) 1 set PC (Personal computer) atau notebook b) Software Matlab 7.04 y y y y y Sine wave PM Modulator PM Demodulator Mux Scope

1.2. Prosedur percobaan a) Instal terlebih dahulu program matlab 7 pada PC/notebook ! b) Buka program matlab 7 yang telah terisntal pada PC/notebook ! c) Buka aplikasi simulink pada jendela matlab yang tampil !

Gambar 1.1. Tampilan awal jendela Matlab 7

d) Pada jendela simulink library browser , buat lembar kerja baru (Ctrl + N )

1.2.1. Modulasi PM Percobaan 1 . Melihat hasil sinyal termodulasi dengan variasi amplitudo Pada simulink library browser, carilah komponen komponen sine wave, PM modulator, mux, dan scope dan masukan ke area lembar kerja simulink dengan klik drag komponen komponen yang dibutuhkan. a. Sediakan dua buah sine wave dan 1 buah mux dengan 3 msukan ! b. Hubungkan kaki input PM modulator dengan sine wave 1 (sumber gelombang sinus 1) ! c. Hubungkan keluaran PM modulator dengan dengan salah satu kaki mux !

d. Hubungkan keluaran sine wave 1 langsung ke input mux lainnya ! e. Pada sine wave 2, aturlah frekuensinya sesuai dengan frekuensi carier pada PM modulator. Hubungan keluaran sine wave 2 ke kaki mux yang tersisa ! f. Hubungkan keluaran mux ke scope !

Gambar 1.2. Rangkaian simulasi modulasi phasa

g. Setelah tersusun rangkaian seperti gambar di atas, aturlah amplitudo sinyal informasi (sine wave 1) sebesar 1 V dengan frekuensi sudut 2.5 rad/s dan sample time 1/500 ! h. Aturlah frekuensi carrier PM modulator dan sine wave 2 sebesar 10 Hz. Aturlah sample time sine wave 2 sebesar 1/500 s ! i. Jalankan simulasi , dan lihat hasil sinyal termodulasi pada scope ! j. Simpan hasil output yang didapat dan ulangi percobaan untuk amplitudo sinyal informasi 1.5 V, 2V, 2.5V, dan 3V. ! k. Salin hasil yang didapat pada tabel di bawah ini ! Apa yang dapat disimpulkan dari data yang didapat ?

Catatan : Perhatikan perbedaan warna untuk membedakan sinyal informasi, carrier, dan hasil modulasi.

Tabel 1.1. Bentuk sinyal output modulasi phasa Fc (Hz)

[ si(rad/s)

Asi(Volt)

Gambar sinyal termodulasi

Fc

: Frekuensi carier : frekuensi sudut sinyal informasi : amplitudp sinyal informasi

[ siAsi

Percobaan 2. Melihat karakteristik sinyal PM a) Lakukan percobaan seperti percobaan 1, namun hanya untuk amplitudo informasi 1 V ! Gambarkan hasil output sinyal pada tabel 1.2 ! b) Perhatikan output sinyal keluaran, tentukan beda phasa pada sepuluh titik amplitudo mulai dari amplitudo minimum hingga amplitudo maksimum! Masukan data yang didapat pada tabel 1.2 ! c) Tentukan koefisien phasa dari masing masing data yang di dapat dan hitunglah rata ratanya !

k pm !

U pm Aterukur

!

beda phasa amplitudo terukur

d) Apa yang dapat disimpulkan dari percobaan 2 ?

Tabel 1.2. Karakteristik sinyal PM

Ainfo (Volt)

Titik amplitudo Terukur (Volt)

Beda phasa U PM

Konstanta phasa kPM

1 Volt

Gambar output hasil sinyal termodulasi

1.2.2. Demodulasi PM Percobaan 3. Demodulasi tanpa noise a) Tambahkan blok demodulator PM pada area kerja modulasi ! b) Ubah komponen mux menjadi 2 input ! c) Hubungkan output modulator PM ke input demodulator PM ! d) Hubungkan output demodulator ke salah satu kaki mux ! e) Hubungkan output sinyal informasi langsung ke kaki mux yang lain ! f) Hubungkan output mux ke scope !

Gambar 1.3. Rangkaian Demodulasi PM

g) Atur frekuensi carrier moulator dan demodulator sebesar 100 Hz dan sample time 1/500 ! h) Jalankan simulasi dan lihat hasil output pada scope ! i) Gambarkan hasil yang didapat pada tabel 1.3 !

Percobaan 4. Demodulasi dengan pengaruh Noise a) Carilah blok noise dan sum pada library simulink dan tambahkan ke area kerja demodulasi b) Tambahkan komponen sum pada keluaran modulator PM ! c) Hubungkan noise dengan adder pada output modulator !

Gambar 1.4. Rangkaian Demodulasi PM dengan noise

d) Jalankan simulasi dan lihat hasil output sinyal pada scope ! e) Gambarkan hasil yang didapat pada tabel 1.3 !

Tabel 1.3 hasil sinyal demodulasi PM A info Fc mod Fc demod (Hz)Tanpa Noise

Bentuk gelombang output demodulasi

(Volt) (Hz)

Dengan Noise

2.

Modulasi Frekuensi : Melihat sinyal keluaran dari modulasi FM berdasarkan variasi amplitudo Menganalisa perubahan amplitudo sinyal informasi terhadap hasil sinyal termodulasi. Menentukan karakteristik sinyal termdoulasi FM Menganalisa sinyal keluaran hasil demodulasi Menganalisa pengaruh noise pada sinyal keluaran hasil demodulasi

Tujuan

2.1.

Alat dan bahan

a) 1 set PC (Personal computer) atau notebook b) Software Matlab 7.04 y y y y y Sine wave FM Modulator FMDemodulator Mux Scope

2.2. Prosedur percobaan a) Instal terlebih dahulu program matlab 7 pada PC/notebook ! b) Buka program matlab 7 yang telah terisntal pada PC/notebook ! c) Buka aplikasi simulink pada jendela matlab yang tampil !

Gambar 2.1. Tampilan awal jendela Matlab 7

e) Pada jendela simulink library browser , buat lembar kerja baru (Ctrl + N )

2.2.1. Modulasi FM Percobaan 1 . Melihat hasil sinyal termodulasi dengan variasi amplitudo Pada simulink library browser, carilah komponen komponen sine wave, FM modulator, mux, dan scope dan masukan ke area lembar kerja simulink dengan klik drag komponen komponen yang dibutuhkan. a. Sediakan 1 buah sine wave dan 1 buah mux dengan 2 masukan ! b. Hubungkan kaki input FM modulator dengan sine wave (sumber gelombang sinus) ! c. Hubungkan keluaran FM modulator dengan dengan salah satu kaki mux !

d. Hubungkan keluaran sine wave langsung ke input mux lainnya. e. Hubungkan keluaran mux ke scope.

Gambar 2.2. Rangkaian simulasi modulasi frekuensi

f. Setelah tersusun rangkaian seperti gambar di atas, aturlah amplitudo sinyal informasi (sine wave ) sebesar 1 V dengan frekuensi sudut 2.5 rad/s dan sample time 1/500 ! g. Aturlah frekuensi carrier pada modulator FM sebesar 5 Hz! Jalankan simulasi , dan lihat hasil sinyal termodulasi pada scope ! h. Simpan hasil output yang didapat dan ulangi percobaan untuk amplitudo sinyal informasi 2 V, 3V, 4V, dan 5V. ! i. Salin hasil yang didapat pada tabel di bawah ini ! Apa yang dapat disimpulkan dari data yang didapat ?

j. Perhatikan hasil sinyal termodulasi saat amplitudo sinyal informasi sebesar 5V ! ubahlah frekuensi carier pada FM modulator menjadi 10 Hz. Jalankan simulasi dan gambarkan output yang didapat pada tabel 2.1! k. Ulangi percobaan dengan merubah amplitudo sinyal informasi sampai 10 V! Gambarkan hasil yang didapat ! Apa yang terjadi ?

Catatan : Perhatikan perbedaan warna untuk membedakan sinyal informasi, carrier, dan hasil modulasi. Tabel 2.1. Bentuk sinyal output modulasi frekuensi Fc (Hz)

[ si(rad/s) 1

Asi(Volt)

Gambar sinyal termodulasi

2

3 5 2.5 4

5

6

7

8 10 2.5 9

10

Keterangan :Fc : Frekuensi carier : frekuensi sudut sinyal informasi : amplitudp sinyal informasi

[ siAsi

Percobaan 2. Melihat karakteristik sinyal FM e) Lakukan percobaan seperti percobaan 1 sebanyak 5 kali, dengan amplitudo sinyal informasi yang berbeda dan frekuensi carier modulator konstan ! f) Perhatikan output sinyal keluaran, tentukan selisih frekuensi pada blok blok yang sama pada setiap percobaan pada rentang amplitudo maksimum ! Masukan data yang didapat pada tabel 2.2 ! g) Berdasarkan data yang didapat, carilah konstanta modulasi FM !

k FM !

(f vco selisih frekuensi ! (A selisih amplitudo

Hz Volt

h) Apa yang dapat disimpulkan dari percobaan 2 ?

Tabel 2.2. Karakteristik sinyal FM

Amplitudo (Volt)

(f vco

Konstanta phasa KFM KFM 1 KFM 2 KFM3 KFM4 KFM 5

2.2.2. Demodulasi FM Percobaan 3. Demodulasi tanpa noise a) Tambahkan blok demodulator FM pada area kerja modulasi ! b) Hubungkan output modulator FM ke input demodulator FM ! c) Hubungkan output demodulator ke salah satu kaki mux ! d) Hubungkan output sinyal informasi langsung ke kaki mux yang lain ! e) Hubungkan output mux ke scope !

Gambar 2.3. Rangkaian Demodulasi FM

f) Aturlah amplitudo sinyal informasi sebesar 1 V dan frekuensi sudut 2,5 rad /s ! g) Atur frekuensi carrier modulator dan demodulator sebesar 100 Hz dan sample time 1/500 s! h) Jalankan simulasi dan lihat hasil output pada scope ! i) Gambarkan hasil yang didapat pada tabel 2.3 !

Percobaan 4. Demodulasi dengan pengaruh Noise f) Carilah blok noise dan sum pada library simulink dan tambahkan ke area kerja demodulasi g) Tambahkan komponen sum pada keluaran modulator FM ! h) Hubungkan noise dengan adder pada output modulator !

Gambar 2.4. Rangkaian Demodulasi FM dengan noise

i) Jalankan simulasi dan lihat hasil output sinyal pada scope ! j) Gambarkan hasil yang didapat pada tabel 2.3 !

Tabel 2.3 hasil sinyal demodulasi FM A info Fc mod Fc demod (Hz)Tanpa Noise

Bentuk gelombang output demodulasi

(Volt) (Hz)

Dengan Noise