Teknik Modulasi
Modulasi merupakan cara untuk membawa informasi yang telah diubah dalam bentuk listrik ke dalam gelombang radio, atau menjalin informasi yang telah berbentuk listrik ke dalam gelombang radio. Radio, televisi dan banyak sistem elektronika lainnya akan menjadi tidak mungkin tanpa modulasi, modulasi mengacu ke sinyal frekuensi rendah yang mengendalikan amplitudo, frekuensi atau fasa dari sinyal frekuensi tinggi. Modulasi adalah suatu proses pada satu frekuensi tinggi, dimana frekuensi tinggi itu diubah-ubah sesuai dengan arus pembicaraan (atau suatu sinyal yang dimasukkan). Frekuensi tinggi yang membawa informasi dari arus pembicaraan, dinamakan arus carier. Atau bisa dikatakan juga sebuah proses penumpangan sinyal informasi kedalam gelombang / sinyal pembawa atau dinamakan gelombang carier. Berikut ini macam – macam teknik modulasi diantaranya AM (Amplitude Modulation), FM (Frequency Modulation) dan FSK (Frequency Shift Keying)
Modulasi Frekuensi.
Modulasi frekuensi adalah suatu proses modulasi dengan cara mengubah frekuensi gelombang pembawa sinusoidal yaitu dengan cara menyelipkan sinyal sinyal pemodulasi pada gelombang pembawa. Jika sinyal informasi (sinyal pemodulasi) telah diselipkan maka frekuensi gelombang pembawa akan naik menuju harga maksimum, sesuai dengan amplitudo dari sinyal pemodulasi yang naik menuju harga maksimum dalam arah positif. Kemudian frekuensi gelombang pembawa akan turun kembali menuju harga nol. Selanjutnya pada setengah siklus berikutnya, frekuensi gelombang pembawa akan turun ke harga minimum, sesuai dengan harga amplitudo sinyal pemodulasi yang menuju negatif, kemudian frekuensi gelombang pembawa akan naik kembali munuju harga aslinya sesuai dengan harga ampliduto sinyal pemodulasi yang turun kembali ke harga nol.
FSK (Frequency Shift Keying)
Pada teknik ini, sinyal informasi digital yang akan dikirimkan dipakai untuk mengubah frekuensi dari sinyal pembawa. Sistem ini lebih kebal terhadap derau dengan cara memperlebar kanal yang dipakai. Hal ini dapat dibayangkan sebagai upaya menyebar energi informasi ke bandwidth yang lebih besar, sehingga gangguan yang muncul di satu frekuensi tidak begitu merusak keseluruhan sinyal yang dikirimkan.
Modulasi digital dengan FSK juga menggeser Frekuensi carrier menjadi beberapa frekuensi yang berbeda didalam band-nya sesuai dengan kedaan digit yang dilewatkannya. Jenis modulasi ini tidak mengubah amplitude dari signal carrier yang berubah hanya frekuensi.
Frequency Shift Keying (FSK) pada biasanya digunakan untuk sistem transmisi dengan kecepatan rendah. Berikut ini gambar sinyal dari modulasi frequency shift keying:
Gbr. 2 Modulasi FSK
Pemancar FM
Pada sistem pemancar terdapat tiga bagian penting yaitu VCO (Voltage Controlled Oscillator), penyangga (Buffer) dan penguat akhir. Pemancar FM secara umum terdiri dari blok – blok bagian seperti gambar 2.3 berikut.
Gambar 3 Diagram Blok Pemancar FM
Pada pemancar FM (Frequency Modulation), untuk menghasilkan frekuensi 88MHz – 108MHz dapat dipakai VFO (Variable Frequency Oscilltor). Karena pada VFO dipakai induktor dan kapasitor sebagai penentu frekuensinya maka kestabilan VFO sangat tergantung dari kestabilan nilai induktor dan kapasitor. VFO yang frekuensinya bisa berubah karena diberi besaran tegangan tertentu pada inputnya disebut sebagai VCO (Voltage Controlled Oscillator). VCO paling banyak dipakai pada rangkaian osilator FM karena sinyal suara langsung dapat dimasukkan pada input VCO.
Penyangga (Buffer) berfungsi untuk menstabilkan amplitudo osilator akibat dari pembebanan tingkat selanjutnya. Biasanya penyangga terdiri dari 1 atau 2 tingkat penguat transistor yang dibias sebagai kelas A. Dengan penguat kelas A akan didapatkan penguatan dan linearitas yang tinggi meskipun demikian penguat kelas A memiliki effisiensi yang paling rendah dibandingkan kelas yang lain. Pada referensi untuk penyangga ini menggunakan penguat kelas C.
Sinyal yang didapat dari penyangga masih relatif lemah. Untuk mendapatkan daya yang lebih besar dibutuhkan penguat daya frekuensi radio. Parameter-parameter yang perlu diperhatikan pada penguat daya frekuensi radio adalah:
Bandwidth dan faktor kualitas
Daya input dan output tiap tingkat
Impedansi input output tiap tingkat
Linearitas dan effisiensi
Perancangan Sistem
Rangkaian FSK Modulator
Rangkaian FSK (Frequency Shift Keying) modulator merupakan rangkaian perubah sinyal digital (kotak) ke sinyal sinusoidal dengan perbedaan frekuensi antara masukan logika tinggi (Mark) dan logika rendah (Space). Rangkian FSK (frequency Shift Keying) modulator ini sangat cocok untuk aplikasi pengiriman data serial atau pulsa kotak melalui pemancar radio.
Rangkaian Pemancar FM
Pemancar FM disini berfungsi sebagai alat pengiriman data yang dikirim dari FSK modulator dan telah diproses oleh mikrokontroller. Data tersebut dikirim oleh pemancar FM dalam bentuk bit – bit yang dikeluarkan oleh mikrokontroller untuk langsung dipancarkan oleh pemancar FM melalui antena sebagai media terakhir untuk proses pengiriman transmisi data yang akan dikirim.
Antena
Antena yang dipakai pada rancangan ini menggunakan jenis telescopic (antena batang)
Perancangan Software
Sebelum tahap perancangan software dilakukan, tahap pertama yaitu dengan membuat diagram alir
(flowchart), kemudian memprogram dengan menggunakan IC AT89C51.
Setelah itu memprogram IC tersebut dengan melakukan inisialisasi mikrokontroller, yaitu dengan mengakses port serial mana yang akan kita gunakan, setelah itu mengisi beberapa register tertentu seperti penentuan mode serial dan penentuan baud rate serial.
Untuk penentuan baud rate serial dapat diatur pada mode 1 dan mode 3 dengan menggunakan timer 1. Cara yang biasa digunakan adalah Timer Mode 2 (8 bit auto reload) yang hanya menggunakan register TH1 saja. Pengiriman setiap bit data terjadi.
setiap Timer 1 overflow sebanyak 32 kali sehingga dapat disimpulkan bahwa:
Baud rate (jumlah bit data yang terkirim tiap detik) =
Pengukuran Transmisi Data
Pengujian data dapat dilihat pada diagram blok dibawah ini:
Gambar 8. Pengujian Transmisi Data
Pengujian dilakukan dengan status tombol dideteksi, maka selanjutnya mirokontroler akan mengirimkan data sesuai dengan tombol yang ditekan. Data tersebut dikirimkan ke FSK modulator, selanjutnya dikirimkan ke pemancar FM. Data yang dipancarkan oleh modulator FM – FSK akan diterima oleh FM – FSK demodulator, selanjutnya data tersebut ditampilkan di PC (Hyper Terminal).
Kesimpulan
Dari hasil perancangan alat yang telah dilakukan sebelumya, maka dapat disimpulkan bahwa semua sistem kontrol robot dapat berjalan sesuai yang direncanakan, yaitu:
Data Output yang dipancarkan oleh FM – FSK sesuai dengan tombol yang ditekan.
Keadaan disekitar robot dapat dipantau melalui televisi.
V. DAFTAR PUSTAKA
[1]. Frenzel, Louis E., ”Communication Electronics : Principles and Application”, Mc Graw Hill, New York, 2001
[2]. Roddy, D., Idris, K., Coolen, J., “Komunikasi Elektronika”, Erlangga, Ciracas, Jakarta, 1984
[3]. Sudjadi., ”Teori dan Aplikasi Mikrokontroler : Aplikasi pada Mikrokontroler AT89C51”, Graha Ilmu, Yogyakarta, 2005
[4]. Gaberielson, Bruce. DR., “Basic Communication” http://www.infosec
[5]. engineering.html, 14.01.2005.
[6]. Team RTC UI., “Pemancar FM”
[7]. http://www.elektroindonesia.com/elektro/elek29.html, No 29, Januari 2000
[8]. Hartanto, D., ”Pemancar FM 12 Watt : Bagian 1” http://www.bogor.net/idkf/idkf-1/community-broadcasting/pemancar, 1.03.2001
Diposting oleh : Amdhani Santoso (41407010002), Teknik Elektro
(Rangkuman 4)
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar