PERANCANGAN DEMODULATOR BPSK. Intisari

Transkripsi

1 PERANCANGAN DEMODULATOR BPSK Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik UKSW Jalan Diponegoro 5-60, Salatiga 50 Intisari Dalam tulisan ini akan dirancang dan direalisasikan sebuah demodulator BPSK (Binary Phase Shift Keying) yang mempunyai kecepatan penerimaan data 5 Kbps dengan menggunakan isyarat pemodulasi yang mempunyai frekuensi 5 KHz. Demodulator akan mengubah isyarat BPSK menjadi data informasi yang berupa aras dan 0. Dari pengujian yang dilakukan secara keseluruhan demodulator BPSK yang direalisasikan dapat dipergunakan untuk menerima isyarat BPSK dan mengembalikan menjadi data informasi sesuai yang diharapkan. Kata kunci : Demodulator, Binary Phase Shift Keying. Pendahuluan Untuk mendukung kelangsungan proses komunikasi data, suara atau gambar dibutuhkan suatu teknik komunikasi digital. Demodulator bekerja dengan cara menggabungkan isyarat-isyarat termodulasi berupa BPSK dengan isyarat pemodulasi untuk menghasilkan isyarat informasi. Proses penggabungan dilakukan dengan mengubah karakteristik fase menjadi amplitudo yang mempunyai aras atau 0. Proses pengubahan karakteristik isyarat termodulasi tersebut disebut proses demodulasi. Salah satu teknik demodulasi yang digunakan adalah teknik demodulasi Phase Shift Keying. Dalam hal ini pergeseran fase yang digunakan adalah BPSK (Binary Phase Shift Keying). Teknik demodulasi BPSK merupakan demodulasi isyarat yang memiliki perbedaan fase 80 o menjadi data atau informasi digital yang dipresentasikan menjadi dua kode biner yaitu 0 dan.

2 Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 8 No. April 009 Hal - 9. Demodulator BPSK Sistem demodulasi BPSK ini terdiri dari zero crossing detector, untai carrier recovery dan mixer. Blok diagram tersebut ditunjukkan pada Gambar. Gambar. Blok Diagram Demodulator BPSK... Untai Zero Crossing Detector Untai ini berfungsi untuk mengubah isyarat masukan BPSK ke bentuk aras TTL. Untai ini direalisasikan dengan Op-Amp LM J IN J IN R 0k R 0k 5 6 U U GND GND OUT IN+ IN+ 5 V+ IN- IN- 6 IN- V- V- IN+ OUT OUT GND LM9 LM9 OUT V+ IN- 0 IN+ 9 GND 8 R 0k R 0k + J OUT J OUT Gambar. Untai Zero Crossing Detector... Untai Mixer Isyarat BPSK yang diubah dalam bentuk isyarat TTL level dengan menggunakan zero-crossing detector sangat dibutuhkan karena mixer beroperasi dengan isyarat

3 masukan digital. Mixer ini merupakan gerbang exclusive OR yang operasinya sama dengan alat tambahan pada balance mixer. Carrier Recovery Circuit menghasilkan isyarat yang dibutuhkan untuk mendemodulasi isyarat BPSK. Carrier Recovery Circuit menggunakan TTL level isyarat BPSK dan isyarat data untuk merecover isyarat yang diinginkan.untai ini direalisasikan dengan menggunakan IC CD00. J J zero cross detector carier IN + VCC GND UA CD00 Gambar. Untai Mixer. D h.. Untai Tapis Lolos Bawah Isyarat keluaran untai mixer terdiri dari isyarat frekuensi rendah yang merupakan bakal isyarat informasi dan isyarat frekuensi tinggi yang merupakan isyarat pembawa. Agar dapat menekan isyarat frekuensi pembawa dan agar isyarat informasinya dapat mendekati atau sama dengan bentuk data pada bagian modulator, maka isyarat keluaran mixer harus dilewatkan pada untai tapis lolos bawah. Untai ini berfungsi untuk menghilangkan pengaruh komponen amplitudo yang minus sehingga keluaran untai penyearah ini merupakan isyarat informasi yang hanya terdiri dari komponen amplitudo yang positif saja. Untai penyearah ini direalisasikan dengan menggunakan Op-Amp, seperti ditunjukkan pada Gambar.

4 Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 8 No. April 009 Hal J IN - UA PT 0k R5 5k6 C 0 UD LPF J OUT Gambar. Untai Tapis Lolos Bawah... Untai Komparator (Perata) Keluaran tapis lolos bawah merupakan sinyal informasi, namun masih berupa isyarat analog yang amplitudonya bervariasi sesuai dengan isyarat yang diterimanya. Untuk mendapatkan kembali isyarat informasi, maka isyarat hasil keluaran untai tapis lolos pita harus dilewatkan pada untai komparator. Untai komparator ini berfungsi meloloskan isyarat informasi dan menekan isyarat frekuensi tinggi, sehingga akan didapatkan kembali isyarat informasi yang sesuai. Prinsip kerja untai komparator adalah apabila Vin > Vth (tegangan ambang) maka keluaran komparator akan berharga tinggi, sekitar 5V sedangkan apabila Vin < Vth maka keluaran akan berharga rendah atau 0V. Besarnya tegangan ambang (Vth) dapat diatur dengan mengatur resistor tahanan variabel sehingga diperoleh tegangan ambang yang tepat. Untai ini direalisasikan dengan menggunakan Op-Amp LM9. Isyarat yang dihasilkan untai komparator ini dilewatkan melalui tapis lolos bawah kemudian dioffset untuk mendapatkan isyarat informasi yang dikirimkan pada bagian modulator dengan frekuensi yang sama.

5 + J D h carier IN UA V C C G N D + CD00 EX-OR + - J IN D h J POWER + RP K R 0k L LED POWER Perata U GND OUT IN+ V+ IN- IN- V- IN+ OUT GND LM9 UA PT 0k R5 5k6 + R 0k + C 0 D fout R 0k R 0k UD + PT 50k LPF 0K D h D5 fout PT 0K UD + R 0k - R R 5k Offset 0K UA R 0K 0K 5 6 0K UB D6 fout Gambar 5. Untai Demodulator BPSK.. Pengukuran dan Analisa Demodulator BPSK Pengukuran dan pengujian bertujuan untuk mengetahui apakah demodulator yang dirancang dapat bekerja dengan baik serta memenuhi spesifikasi yang ditetapkan. Analisis dilakukan berdasarkan hasil pengujian terhadap keseluruhan sistem dengan spesifikasi teknis yang telah direncanakan. 5

6 Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 8 No. April 009 Hal Isyarat Masukan BPSK Isyarat masukan BPSK merupakan isyarat keluaran modulator BPSK dan digunakan sebagai masukan untuk didemodulasi guna memperoleh data aslinya. Gambar 6. Isyarat Masukan BPSK dengan Clock Masukan pada Modulator MHz.. Isyarat Keluaran Zero Crossing Detector Isyarat keluaran zero crossing detector adalah isyarat BPSK yang diubah menjadi aras TTL dengan menggunakan Op-Amp. Gambar. Isyarat Keluaran Zero Crossing Detector dengan Clock Masukan pada Modulator MHz 6

7 ..Mixer Gambar 8. Isyarat Keluaran Mixer dengan Clock Masukan pada Modulator MHz.. Tapis Lolos Bawah Untai tapis lolos bawah ini digunakan untuk menekan isyarat frekuensi pembawa dan agar isyarat informasinya dapat mendekati atau sama dengan bentuk data masukan pada bagian modulator. Gambar 9. Isyarat Keluaran Tapis Lolos Bawah dengan Clock Masukan pada Modulator MHz

8 Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 8 No. April 009 Hal Untai Komparator Hasil pengamatan untai komparator tampak pada Gambar 0. Gambar 0. Isyarat Keluaran Untai Komparator dengan Clock Masukan pada Modulator MHz.6. Isyarat Keluaran Data Isyarat keluaran data adalah isyarat data masukan yang diperoleh setelah isyarat BPSK didemodulasi sehingga dapat diketahui bentuk informasi yang dikirimkan. Gambar. Isyarat Keluaran Data dengan Clock Masukan pada Modulator MHz.. Kesimpulan Pada demodulasi BPSK memiliki kombinasi isyarat demodulasi yang mengubah masukan isyarat dengan fasa berbeda 80º sesuai menjadi data keluaran dan 0 s yakni untuk (t) = A cos( ω ) dan data 0 untuk = A cos( ω ) yang t c c s t 0 c c direalisasi dengan Op-Amp LM9 dan IC CD00 sebagai mixer untuk menghasilkan 8

9 isyarat digital dan 0.Dan kecepatan data 5 Kbps dapat tercapai dengan menghasilkan isyarat pembawa yang mempunyai frekuensi 0 KHz. Daftar Pustaka [] Young, Paul H, Electronic Communication Technique, 5 th Edition, New Jersey, Pearson Prentice Hall, 00. []Haykin, Simon, Digital Communication, McGraw-Hill, Series in Electrical Engeneering, 00. [] Tocci, Ronald J, Digital System, Principle, and Application, 5 th Edition, Englewood Cliff, Prentice Hall, 99. 9