View
100
Download
9
Category
Preview:
DESCRIPTION
modulasi frekuensi
Citation preview
MODULASI FREKUENSI
Alief Yunardi (01)
Ellen Kurniawati Esmono (09)
Renata Rama Putri (18)
Risa Anggraeni (19)
APA ITU MODULASI FREKUENSI?
Modulasi Frekuensi (Frequency Modulation = FM ) adalah proses menumpangkan sinyal informasi pada sinyal pembawa (carrier) sehingga frekuensi gelombang pembawa (carrier) berubah sesuai dengan perubahan simpangan (tegangan) gelombang sinyal informasi
Secara matematis, sinyal termodulasi FM dapat dinyatakan dengan :
eFM = Vc sin ( ωc t + mf sin ωm t )
eFM : sinyal termodulasi FM
em : sinyal pemodulasi
ec : sinyal pembawa
ωc : frekuensi sudut sinyal pembawa (radian/detik)
ωm : frekuensi sudut sinyal pemodulasi(radian/detik)
Sinyal pembawa (a)
Sinyal pemodulasi (b)
Sinyal termodulasi FM (c)
CARA MENGHASILKAN GELOMBANG MODULASI FREKUENSI
Gelombang yang termodulasi FM dapat dihasilkan dengan menggunakan komponen dioda varactor. Kapasitor ini akan mempunyai nilai kapasitansi yang berubah-ubah sesuai ketebalan daerah persambungan, d, sesuai dengan rumus nilai kapasitansi,
C = ε
dimana : ε = koefisien dielektrik bahan
A = luas penampang persambungan pn
d = tebal daerah persambungan sebagai fungsi tegangan reverse
Dioda varactor ditempatkan pada tank circuit satu osilator. komponen penentu frekuensi osilasi adalah, L, Cd, dan C, yang membentuk satu tank circuit osilator Colpitts, dan nilainya tertentu dari persamaan berikut,
RFC
L
C
Cd
FM out
R1
R2
VCC
+RFC
sinyal pemodulasi0,01 F dc
block
fO =
CCL
d
112
1
Hubungan antara nilai kapasitansi Cd dengan tegangan reverse
aO
V
C
1
Cd =
Hubungan antara nilai kapasitansi Cd dengan tegangan reverse tersebut ditunjukkan pada rumus dibawah :
CO = nilai kapasitansi dioda varactor pada V = 0,
Φ = potensial pada junction saat mulai on,
a = nilai index yang tergantung dari jenis junction.
V = modulus tegangan reverse yang diterima dioda varactor
Untuk jenis dioda tertentu (silikon), maka nilai a = 0,5, dan Φ = 0,5 volt
INDEKS MODULASI
Indeks modulasi FM (mf) merupakan perbandingan antara deviasi frekuensi maksimum dengan frekuensi sinyal pemodulasi
mf = δ / fm
δ : deviasi frekuensi maksimum
fm : frekuensi maksimum sinyal pemodulasi
mf : indeks modulasi FM
Besarnya indeks modulasi FM dapat dipilih sebesar mungkin sejauh tersedia bandwidth (lebar bidang) untuk keperluan transmisinya
CARA MENGETAHUI SPEKTRUM MODULASI FREKUENSIUntuk mengetahui seberapa lebar spektrum frekuensi sinyal termodulasi FM dimulai dari persamaan v = A sin ( ωCt + mf sin ωmt ). Penyelesaiannya memasukkan fungsi Bessel , yaitu
v = A { J0 (mf ) sin ωCt
+ J1 (mf ) [ sin (ωC + ωm) t – sin (ωC - ωm) t]
+ J2 (mf ) [ sin (ωC + 2ωm) t + sin (ωC - 2ωm) t]
+ J3 (mf ) [ sin (ωC + 3ωm) t – sin (ωC - 3ωm) t]
+ J4 (mf ) [ sin (ωC + 4ωm) t + sin (ωC - 4ωm) t] .... }
Nilai koefisien tersebut ditunjukkan pada table berikut!
KOEFISIEN FUNGSI BESSEL VS MF
SPEKTOGRAM SINYAL FM
(a) fm konstan, δ bertambah; (b) δ konstan, fm bertambah
(a) (b)
PRE-EMPHASISPre-emphasis dipakai dalam pesawat pemancar untuk mencegah pengaruh kecacatan pada sinyal terima. Karena itu komponen pre-emphasis ditempatkan pada awal sebelum sinyal itu sempat masuk pada modulator.
Perbedaan dari sistem AM adalah, pada FM terdapat blok pre-emphasis pada jalur pengolahan sinyal pemodulasi. Blok pre-emphasis merupakan satu penguat dengan gain yang tidak konstan dan cenderung “overshoot” atau ‘boosted’ pada daerah frekuensi tinggi.
Kurva karakteristik pre dan de-emphasis sistem FM.
SISTEM PEMANCAR FM STEREODi awal perkembangannya, radio broadcasting memakai sistem transmisi AM (Am-plitude Modulasi)
tetapi karena sinyal transmissi AM mem-punyai banyak kelemahan, antara lain mudah terganggu oleh sumber medan listrik-magnit luar seperti, dinamo, petir, lampu neon, dsb, maka tidak cocok untuk menya-lurkan informasi Audio. Baru sekitar 20 tahun kemudian, pemakaian FM sebagai media stereophonic dapat direalisir dengan baik
Metoda penyiaran radio stereophonic adalah FM-MPX.
FM-MPX merupakan singkatan dari Frekwensi Modulasi-Multiplexing
KEUNTUNGAN FM-MPX
Keuntungan FM-MPX stereo dibanding dengan sistem lain terutama pada
sifat compatible-nya dan sifat mutu. Soal mutu, FM-MPX sangat baik, apabila
instrumen pemancar dalam kondisi baik, juga penerima dalam kondisi baik,
maka suara reproduksi melalui media FM-MPX dapat ‘lebih indah dari
aslinya’. Apalagi jika siaran itu berasal dari siaran musik hidup (live show),
maka kita dapat mendengarkan musik yang begitu membahana di telinga.
PEMANCAR FM
Tujuan dari pemancar FM adalah untuk merubah satu atau lebih sinyal input yang berupa frekuensi audio (AF) menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio Frekuensi).
Pemancar FM terdiri atas rangkaian blok subsistem yang memiliki fungsi tersendiri, yaitu:
FM exciter merubah sinyal audio menjadi frekuensi RF yang sudah termodulasi
Intermediate Power Amplifier (IPA) dibutuhkan pada beberapa pemancar untuk meningkatkan tingkat daya RF agar mampu menghandle final stage
Power Amplifier di tingkat akhir menaikkan power dari sinyal sesuai yang dibutuhkan oleh sistem antena
Catu daya (power supply) merubah input power dari sumber AC menjadi tegangan dan arus DC atau AC yang dibutuhkan oleh tiap subsistem
Transmitter Control System memonitor, melindungi dan memberikan perintah bagi tiap subsistem sehingga mereka dapat bekerja sama dan memberikan hasil yang diinginkan
RF lowpass filter membatasi frekuensi yang tidak diingikan dari output pemancar
Directional coupler yang mengindikasikan bahwa daya sedang dikirimkan atau diterima dari sistem antena
TERIMA KASIH
Recommended