KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT, sebab atas rahmat dan hidayah-Nya lah penyusun dapat menyelesaikan makalah ini. Makalah ini merupakan tugas kuliah yang berisi kesimpulan diskusi penyusun mengenai PWM (Pulse Width Modulation).

Tim penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing mata kuliah Praktek Komunikasi Data yang telah memberikan tugas untuk menyusun makalah ini, sehingga penyusun memiliki kesempatan untuk menambah wawasan dari sumber browsing internet maupun forum diskusi kelompok yang telah dilakukan.

Penyusun sangat menyadari dalam penyusunan makalah ini terdapat banyak kesalahan. Oleh karena itu, sangat diharapkan kritik maupun sarannya. Sehingga di kemudian hari dapat menyusun lebih baik lagi. Semoga makalah ini dapat digunakan dengan baik dan bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Surabaya, 19 Mei 2014

Tim Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN1.1 Pendahuluan

Perkembangan telekomunikasi data dan informatika pada saat ini telah mencapai suatu tahap yang begitu cepat, sehingga tidak mengherankan apabila di setiap kesempatan kita selalu membahas cara yang mudah untuk bisa membantu kita dalam setiap hal. Di dalam sistem sinyal gelombang tentunya terdapat beberapa hal tentang teknik yang saling mendukung sehingga terjalinnya konektivitas yang mudah dan cepat untuk dipergunakan.Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekuensi rendah) bisa dimasukan kedalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi.

Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu : Amplitude, Fase, dan Frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk sinyal yang termodulasi.

Peralatan untuk melaksanakan modulasi disebut modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh informasi-informasi awal (kebalikan dari proses modulasi) disebut demodulator dan peralatan yang melaksanakan kedua proses tersebut disebut modem.

Modulasi digunakan untuk ketidaksesuaian karakter sinyal dengan media (kanal) yang digunakan. Tanpa proses modulasi informasi tidak praktis dikirim melalui media udara.

Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang kontinu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombangnya. Sinyal analog bekerja dengan mentransmisikan suara dan gambar dalam bentuk gelombang kontinu (continou varying).

Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variabel dasar yaitu amplitude, frekeunsi, dan phase.

Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka penulis tertarik untuk meneliti bidang ini dengan mengambil judul Penerapan Jenis Teknik Modulasi Pada Komunikasi Data.

1.2 Tujuan Mahasiswa mampu memahami pengertian, cara kerja dan bentuk sinyal PWM.

Mahasiswa mampu mensimulasikan sinyal PWM.

Mahasiswa mampu membuat coding untuk Simulink sinyal PWM.

BAB IIDASAR TEORI2.1 Dasar Teori

Modulasi adalah proses (varying) suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekuensi rendah) bisa dimasukan kedalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi.Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu : amplitude, fase, dan frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk sinyal yang termodulasi.

Peralatan untuk melaksanakan modulasi disebut modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh informasi-informasi awal (kebalikan dari proses modulasi) disebut demodulator dan peralatan yang melaksanakan kedua proses tersebut dinamakan modem.

Modulasi digunakan untuk mengatur ketidaksesuaian karakter sinyal dengan media (kanal) yang digunakan. Tanpa proses modulasi informasi tidak praktis dikirim melalui media udara. Contoh : sinyal suara tidak praktis ditransmisikan secara langsung melalui media udara dalam bentuk aslinya.

Sinyal Pemodulasi Sinyal hasil frekuensi

(Baseband) (Pergeseran Frekuensi)

Fungsi Modulasi adalah :

Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran

Masalah perangkat keras menjadi lebih mudah, jika f / f c-1-10%

Menekan derau atau intervasi

Untuk memindahkan pengaturan alokasi frekuensi radio (diterbitkan oleh ITU-T)

Untuk Multiplexing : proese penggabungan beberapa sinyal informasi untuk disalurkan secara bersama-sama melalui satu kanal transmisi.

2.2 Jenis Modulasi

1. Modulasi Analog

Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang kontinu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombangnya. Sinyal analog bekerja dengan mentransmisikan suara dan gambar dalam bentuk gelombang kontinu (continuos varying). Dua parameter / karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus, mengingat gelombang untuk isyarat analog. Hal ini didasarkan kenyataan berdasarkan analisis fourier, suatu sinyal analog dapat diperoleh dari perpaduan sejumlah gelombang sinus. Dengan menggunakan sinyal anlaog, maka jangkauan transmisi data dapat mencapai jarak yang jauh tetapi sinyal ini dapat terpengaruh oleh noise. Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variabel dasar yaitu : amplitude, frekuensi, dan phase.

Contoh modulasi analog adalah:

Amplitudo Modulation (AM)

Amplitudo Shift Keying (ASK)

Frekuensi Modulation (FM)

Frekuensi Shift Keying (FSK)

Phase Modulation (PM)

Phase Shift Keying (PSK) BPSK

QPSK2. Modulasi Digital

Pada modulasi digital, pembawa informasi berupa deretamasi, pulsa-pulsa. Pembawa yang berupa pulsa-pulsa ini di kemudian dimodulasi oleh sinyal informasi, sehingga parameter berupa sesuai dengan besarnya amplitudo sinyal pemodulasi (sinyal informasi).

Contoh Modulasi Digital:

PAM (Pulse Amplitude Modulation)

PCM (Pulse Code Modulation)

PWM (Pulse Width Modulation) PPM (Pulse Position Modulation)BAB IIIISI3.1 Pulse Width Modulation

Pulse Wide Mudulationadalah teknik modulasi sinyal yang menggunakan lebar pulsa. Dengan kata lain pada teknik modulasi ini, sinyal asli yang dibawa ditumpangkan ke sinyal pembawa karier, melaui lebar pulsa tersebutlah signal tersebut dikirimkan. Secara sederhana PWM ini ibarat sebuah Komparator, yang memiliki dua buah sumber sebagai referensi yaitu VDD dan VSS. Sinal input diberikan di kaki positif dan di kaki negative diberikan signal segitiga sebagai pembanding. Ketika amplitude signal input lebih besar dari pada signal segitiga, maka output yang dihasilkan adalah high (+VDD), dan sebaliknya ketika signal input lebih kecil dibandingkan signal segitiga maka output yang dihasilkan adalah low (-VSS). Sehingga kalau kita amati input PWM adalah signal kotak, sebenarnya itu adalah hasil komparasi dari signal input dengan signal segitiga(referen ce signal). Perhatikan Gambar berikut ini.

Pada gambar diatas, signal input berupa signal sinus diberikan di bagian positive(+), dan signal reference (segitiga) diberikan pada bagian negative(-). kemudian dengan membandingan antara kedua signal tersebut, akan diperoleh sinyal keluaran berupa singal kotak.

Pada saat kita menaikkan level amplitude signal input, pada PWM output tidak akan terjadi perubahan amplitude, tetapi hanya terjadi peruhanan kerapatan dari pulsa tersebut. Perubahan kerapatan high dan low ini identik dengan duty cycle, yaitu perbandingan antara ton dengan total waktu yang diperlukan untuk 1 kali on dan 1 kali off.

Pada sistem modulasi lebar pulsa (PWM), pengaruh noise atau bising pada sinyal informasi yang dikirim masih dapat diterima sinyal informasinya dengan baik oleh penerima. Hal ini disebabkan karena sinyal informasi yang bercampur dengan noise masih mempunyai bentuk pulsa-pulsa yang merupakan sinyal informasinya bila dibandingkan dengan sistem modulasi analog lainnya.

Modulator Demodulator PWM dibuat dengan sistem modulasi yang sederhana sehingga harganya juga lebih murah dibandingkan dengan sistem modulasi digital yang menggunakan banyak tingkatan modulasinya.

Modulator PWM berfungsi untuk mengubah sinyal analog menjadi bentuk pulsa-pulsa dengan lebar pulsa yang berubah-ubah sesuai dengan amplitudo sinyal analog dan Demodulator PWM berfungsi untuk mengembalikan bentuk pulsa-pulsa tersebut ke dalam sinyal analog semula. Hubungan modulator dengan demodulator dapat dijadikan sebagai alat komunikasi satu arah (simplex).Aplikasi penerapan penggunaan PWM dalam kehidupan:

1. PWM sebagai data keluaran suatu perangkat. PWM dapat digunakan sebagai data dari suatu perangkat, data direpresentasikan dengan lebar pulsa positif (Tp).

2. PWM sebagai data masukan kendali suatu perangkat. Selain sebagai data keluaran, PWM pun dapat digunakan sebagai data masukan sebagai pengendali suatu perangkat. Salah satu perangkat yang menggunakan data PWM sebagai data masukannya adalah Motor DC Servo. Motor DC Servo itu sendiri memiliki dua tipe: 1. Kontinyu, 2. Sudut. Pada tipe 1., PWM digunakan untuk menentukan arah Motor DC Servo, sedangkan pada tipe 2., PWM digunakan untuk menentukan posisi sudut Motor DC Servo.

3. PWM sebagai pengendali kecepatan Motor DC bersikat. Motor DC bersikat atau Motor DC yang biasa ditemui di pasaran yang memiliki kutub A dan kutub B yang jika diberikan beda potensial diantara kedua-nya, maka Motor DC akan berputar. Pada prinsipnya Motor DC jenis ini akan ada waktu antara saat beda potensial diantara keduanya dihilangkan dan waktu berhentinya. Prinsip inilah yang digunakan untuk mengendalikan kecepatan Motor DC jenis ini dengan PWM, semakin besar lebar pulsa positif dari PWM maka akan semakin cepat putaran Motor DC. Untuk mendapatkan putaran Motor DC yang halus, maka perlu dilakukan penyesuaian Frekuensi (Perioda Total) PWM-nya.

4. Mengatur microkontroler

5. Mengatur lampu seperti lampu mobil ratingStudi kasus:

Melakukan percobaan sinyal modulasi dan demodulasi PWM menggunakan OP-AMP dengan rangkaian berikut:

Prosedur percobaan:

1. Membuat koneksi seperti yang ditunjukkan dalam diagram sirkuit

2. Mengatur amplitudo sinyal carrier untuk 2 Vpp dan frekuensi 300 Hz

3. Mengatur amplitudo sinyal referensi untuk 2 Vpp dan frekuensi 50 Hz

4. Amati o / p sinyal pada pin 6of 2nd op - amp dan mengamati variasi lebar pulsa dengan memvariasikan amplitudo sinyal modulasi

5. Menggambar Bentuk gelombang PWM6. Sekarang menghubungkan output ke rangkaian demodulasi dan mengamati sinyal yang terbentuk.Hasil Simulasi dengan Multisim

Rangkaian Modulasi PWM

Rangkaian Demodulasi PWM Rangkaian Modem PWMMODULASI

MODULATOR