Modulasi Analog

 Bukhari




                  Slide 1
Modulasi
= pengubahan parameter suatu isyarat (isyarat
  pembawa/ carrier signal) oleh isyarat lain
  (isyarat pemodulasi/ modulating signal)
= penumpangan isyarat pemodulasi/ informasi
  ke isyarat pembawa
      em(t)        MODULATOR               eMD(t)


              Ec(t) = Ec sin (ω ct + θ )
                 Isyarat pembawa
                                                    Slide 2
Jenis-jenis Modulasi

                Ec(t) = Ec sin (ω ct + θ )



    Modulasi amplitude             Modulasi sudut

    (amplitude modulation,AM)      (angle modulation)
                                     (ω ct + θ )


      Modulasi frekuensi                 Modulasi fase

      (frequency modulation, FM)         (phase modulation, PhM)

                                                              Slide 3
Modulasi Amplitude
    Pembawa       : Vc(t) = Ac sin (ωct)
    Pemodulasi : m(t)
    Termodulasi : VAM (t) = A(m) sin (ωct)


 AM baku: DSBFC
 VAM (t) = [Ac + m(t)] sin (ωct)


 m(t)
                                   VAM(t)

 Vc(t)
                                              Slide 4
Modulasi Amplitude (lanj.)
Untuk m(t) = Am sin (ωmt) maka
VAM (t) = [Ac + Am sin (ωmt)] sin (ωct)
                    Am
        = Ac [1 +   Acsin   (ωmt)] sin (ωct)


VAM (t) = Ac [1 + m sin (ωmt)] sin (ωct)



VAM(t) = Acsin (ωct) + mAc sin (ωmt) sin (ωct)
                          m                       m
          = Acsin (ωct) + 2Accos (ωc - ωm)t –    A2
                                                  c cos(ωc - ωm)t

                                                                    Slide 5
Modulasi Amplitude (lanj.)


        fm        fc                        fm             fc



      fc – fm          fc + fm fm

VAM(t) = [Ac + m(t)] sin (ωct) = Acsin (ωct) + m(t) sin (ωc t)

                          m(t )
       = Acsin (ωct) +     Ac Ac   sin (ωc t) = Vc(t) + k. m(t). Vc(t)
                                                                         Slide 6
Modulasi Amplitude (lanj.)
 Modulasi imbang: DSBSC
 Dari AM-DSBSC  hilangkan komponen vc(t)
 VAM (t) = Vc(t) + k. m(t). Vc(t)    VDSBSC(t) = m(t).Vc(t)




     fm              fc                    fc - fm        fc   fc + fm




                                                                  Slide 7
Modulasi Amplitude (lanj.)
SSB: LSB saja atau USB saja (misal USB saja)
Dari DSBSC  ditapis untuk mengambil USB saja atau LSB saja




                           fc      fc + fm




                                                              Slide 8
Demodulasi AM
= proses memulihkan isyarat pemodulasi
 dari isyarat termodulasi

Proses menggunakan
   Envelope (diode or peak) detector

    [Full-AM]
   Synchronous detector [DSB-SC and

    SSB-SC]


                                         Slide 9
Power Relationship
  X AM ( t ) = (1+ Am cos ωmt ) Ac cos ωc t
                            A A
             = Ac cos ωc t + m c [ cos(ωc + ωm ) t + cos(ωc − ωm ) t ]
                             2


             Ac          Am Ac
rms value                      ×2    sidebands
              2          2 2
Power into 1 ohm of resistance
   V 2                      Ac2
P=              carrier
    R                       2
                  Two sidebands      Am Ac2
                                      2
                                                      Am Ac2 
                                                        2
                                              ⇒             × 2
                                       4              8        
                                                                    Slide 10
Power Relationship (lanj.)
 Dimisalkan Am= 1, daya total yang ditransmisikan




                                              Slide 11
Power Relationship (lanj.)

   Double Sideband Suppressed Carrier (DSBSC)
    mampu menghemat daya hingga 66,7% dari
    total daya yang ditransmisikan

   Single Sideband Suppressed Carrier (SSBSC)
    dapat menghemat daya hingga 83,3 % dari
    total daya yang ditransmisikan




                                                 Slide 12
Modulasi Frekuensi
                              MODULATOR
        em(t)                                eFM(t)
                                 FM
                                          Frekuensi sesaat
                Pembawa                   fi = fc + k.eM(t)
          ec(t) = Ec cos (2π f ct)

Deviasi frekuensi = ∆f

                               perubahan frekuensi
Kepekaan (sensitivitas) =
                          perubahan tegangan pemodulasi



                                                         Slide 13
Modulasi Frekuensi (lanj.)




                             Slide 14
Persamaan Isyarat FM
eFM (t) = Ec cos θi    ; θi = sudut sesaat (radian)
        = Ec cos [ ∫ ωi.dt]      ; ωi = kecepatan sudut sesaat (rad/dt)
        = Ec cos [ ∫ 2π fi.dt]
        = Ec cos [2π ∫ (fc + k.em)dt]
        = Ec cos [2π fc.t + 2πk ∫emdt]


eFM (t) = Ec cos [2π fc.t + k’ ∫emdt]   ; k’ = 2πk


Jika pemodulasi berupa frekuensi (nada) tunggal
em (t) = EM cos [2π fmt] maka
eFM (t) = Ec cos [2π fc.t + k’ ∫ Em cos (2πfmt)dt]

                                                                          Slide 15
Persamaan Isyarat FM (lanj.)
eFM (t) = Ec cos [2π fc.t + k’ ∫ EM cos (2πfmt)dt]

                               k ' EM
        = Ec cos [2π fc.t +    2π f sin (2πfmt)]
                                    m

                                ∆f
        = Ec cos [2π fc.t +     f msin (2πfmt)]

eFM (t) = Ec cos [2π fc.t + β sin (2πfmt)]            ∆f
                              β = indeks modulasi =   fm



                                                           Slide 16
END SLIDE




            ~Modulasi analog~

                            Slide 17

Modulasi analog

  • 1.
  • 2.
    Modulasi = pengubahan parametersuatu isyarat (isyarat pembawa/ carrier signal) oleh isyarat lain (isyarat pemodulasi/ modulating signal) = penumpangan isyarat pemodulasi/ informasi ke isyarat pembawa em(t) MODULATOR eMD(t) Ec(t) = Ec sin (ω ct + θ ) Isyarat pembawa Slide 2
  • 3.
    Jenis-jenis Modulasi Ec(t) = Ec sin (ω ct + θ ) Modulasi amplitude Modulasi sudut (amplitude modulation,AM) (angle modulation) (ω ct + θ ) Modulasi frekuensi Modulasi fase (frequency modulation, FM) (phase modulation, PhM) Slide 3
  • 4.
    Modulasi Amplitude  Pembawa : Vc(t) = Ac sin (ωct)  Pemodulasi : m(t)  Termodulasi : VAM (t) = A(m) sin (ωct) AM baku: DSBFC VAM (t) = [Ac + m(t)] sin (ωct) m(t) VAM(t) Vc(t) Slide 4
  • 5.
    Modulasi Amplitude (lanj.) Untukm(t) = Am sin (ωmt) maka VAM (t) = [Ac + Am sin (ωmt)] sin (ωct) Am = Ac [1 + Acsin (ωmt)] sin (ωct) VAM (t) = Ac [1 + m sin (ωmt)] sin (ωct) VAM(t) = Acsin (ωct) + mAc sin (ωmt) sin (ωct) m m = Acsin (ωct) + 2Accos (ωc - ωm)t – A2 c cos(ωc - ωm)t Slide 5
  • 6.
    Modulasi Amplitude (lanj.) fm fc fm fc fc – fm fc + fm fm VAM(t) = [Ac + m(t)] sin (ωct) = Acsin (ωct) + m(t) sin (ωc t) m(t ) = Acsin (ωct) + Ac Ac sin (ωc t) = Vc(t) + k. m(t). Vc(t) Slide 6
  • 7.
    Modulasi Amplitude (lanj.) Modulasi imbang: DSBSC Dari AM-DSBSC  hilangkan komponen vc(t) VAM (t) = Vc(t) + k. m(t). Vc(t)  VDSBSC(t) = m(t).Vc(t) fm fc fc - fm fc fc + fm Slide 7
  • 8.
    Modulasi Amplitude (lanj.) SSB:LSB saja atau USB saja (misal USB saja) Dari DSBSC  ditapis untuk mengambil USB saja atau LSB saja fc fc + fm Slide 8
  • 9.
    Demodulasi AM = prosesmemulihkan isyarat pemodulasi dari isyarat termodulasi Proses menggunakan  Envelope (diode or peak) detector [Full-AM]  Synchronous detector [DSB-SC and SSB-SC] Slide 9
  • 10.
    Power Relationship X AM ( t ) = (1+ Am cos ωmt ) Ac cos ωc t A A = Ac cos ωc t + m c [ cos(ωc + ωm ) t + cos(ωc − ωm ) t ] 2 Ac Am Ac rms value ×2 sidebands 2 2 2 Power into 1 ohm of resistance V 2 Ac2 P= carrier R 2 Two sidebands Am Ac2 2  Am Ac2  2 ⇒  × 2 4  8  Slide 10
  • 11.
    Power Relationship (lanj.) Dimisalkan Am= 1, daya total yang ditransmisikan Slide 11
  • 12.
    Power Relationship (lanj.)  Double Sideband Suppressed Carrier (DSBSC) mampu menghemat daya hingga 66,7% dari total daya yang ditransmisikan  Single Sideband Suppressed Carrier (SSBSC) dapat menghemat daya hingga 83,3 % dari total daya yang ditransmisikan Slide 12
  • 13.
    Modulasi Frekuensi MODULATOR em(t) eFM(t) FM Frekuensi sesaat Pembawa fi = fc + k.eM(t) ec(t) = Ec cos (2π f ct) Deviasi frekuensi = ∆f perubahan frekuensi Kepekaan (sensitivitas) = perubahan tegangan pemodulasi Slide 13
  • 14.
  • 15.
    Persamaan Isyarat FM eFM(t) = Ec cos θi ; θi = sudut sesaat (radian) = Ec cos [ ∫ ωi.dt] ; ωi = kecepatan sudut sesaat (rad/dt) = Ec cos [ ∫ 2π fi.dt] = Ec cos [2π ∫ (fc + k.em)dt] = Ec cos [2π fc.t + 2πk ∫emdt] eFM (t) = Ec cos [2π fc.t + k’ ∫emdt] ; k’ = 2πk Jika pemodulasi berupa frekuensi (nada) tunggal em (t) = EM cos [2π fmt] maka eFM (t) = Ec cos [2π fc.t + k’ ∫ Em cos (2πfmt)dt] Slide 15
  • 16.
    Persamaan Isyarat FM(lanj.) eFM (t) = Ec cos [2π fc.t + k’ ∫ EM cos (2πfmt)dt] k ' EM = Ec cos [2π fc.t + 2π f sin (2πfmt)] m ∆f = Ec cos [2π fc.t + f msin (2πfmt)] eFM (t) = Ec cos [2π fc.t + β sin (2πfmt)] ∆f β = indeks modulasi = fm Slide 16
  • 17.
    END SLIDE ~Modulasi analog~ Slide 17