Sinyal pembawa berupa gelombang sinus dengan persamaan matematisnya:

Transkripsi

1 Modulasi Amplitudo (Amplitude Modulation, AM) adalah proses menumpangkan sinyal informasi ke sinyal pembawa (carrier) dengan sedemikian rupa sehingga amplitudo gelombang pembawa berubah sesuai dengan perubahan simpangan (tegangan) sinyal informasi. Pada jenis modulasi ini amplituda sinyal pembawa diubah-ubah secara proporsional terhadap amplituda sesaat sinyal pemodulasi, sedangkan frekuensinya tetap selama proses modulasi. Bentuk Sinyal Modulasi Amplitudo (AM) Sinyal pembawa berupa gelombang sinus dengan persamaan matematisnya: Sinyal pemodulasi, untuk memudahkan analisa, diasumsikan sebagai gelombang sinusoidal juga, dengan persamaan matematisnya: dimana, Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa ωc = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa Em = amplituda maksimum sinyal pemodulasi ωm = 2π fm dengan fm adalah frekuensi sinyal pemodulasi Sinyal AM, yakni sinyal hasil proses modulasi amplituda, diturunkan dari : Menjadi, sehingga index modulasi (m) : Index modulasi merupakan ukuran seberapa dalam sinyal informasi memodulasi sinyal pembawa. Apabila index modulasi terlalu besar (m>1) maka hasil sinyal termodulasi

2 AM akan cacat dan apabila index modulasi terlalu rendah (m<1) maka daya sinyal termodulasi tidak maksimal. Untuk menghindari keadaan overmodulasi yaitu keadaan dimana gelombang pembawa termodulasi lebih dari 100 %, maka kita harus dapat membatasi besar-kecilnya modulasi yang terjadi. Hal ini dapat diatasi dengan cara menentukan nilai index modulasi (m). Pengaruh indeks modulasi terhadap proses modulasi sinyal pembawa dapat di pahami dari gambar berikut: Pengaruh Indeks Modulasi Kondisi index modulasi m = 1 adalah kondisi ideal, dimana proses modulasi amplituda menghasilkan output terbesar di penerima tanpa distorsi. Spektrum sinyal AM dapat digambarkan sebagai berikut: berikut ini. Untuk tegangan sesaat termodulasi yang berhubungan dengan indeks modulasi dapat dinyatakan oleh persamaan sebagai berikut V c( sin t : gelombang pembawa c m Vc( cos( ct mt) : Lower Side Band ( LSB) 2 m Vc( cos( ct mt) : Upper Side Band ( USB) 2 Alat yang dipergunakan untuk menghasilkan AM disebut modulator, seperti gambar Sinyal Informasi (f m ) Modulator Amplitudo Gelombang Pembawa termodulasi mengandung {f c, (f c + f m ), (f c + f m )} Sinyal Pembawa (f c ) Gambar Modulator Amplitudo Gelombang pembawa yang dimodulasi sinyal informasi, akan menghasilkan sinyal baru dari proses modulasi. Frekuensi-frekuensi baru disebut side frequency atau sideband (frekuensi-frekuensi sisi). Frekuensi-frekuensi sisi dihasilkan dari penjumlahan dan selisih

3 firekuesi pembawa dengan frekuensi informasi. Frekuensi penjumlahan disebut upper sideband USB (bidang sisi atas), sedangkan frekuensi selisih disebut lower sideband, LSB (bidang sisi bawah), Gambar Spektrum Modulasi AM f USB : f c + f m f LSB : fc - f m maka gelombang pembawa termodulasi akan mengandung 3 komponen frekuensi: Pertama, frekuensi pembawa. Kedua, penjumlahan dari frekuensi sinyal pembawa dan frekuensi sinyal pemodulasi f m yaitu (f c + f m ). Ketiga, selisih frekuensi sinyal pembawa dan frekuensi sinyal pemodulasi (f c f m ). Pada persamaan di atas, tegangan termodulasi AM yaitu frekuensi pembawa dan kedua frekuensi sisi, bentuk gelombangnya dapat diilustrasikan seperti gambar berikut dengan menggunakan Oscilloscope yang merupakan fungsi waktu (timed domain), yang memperlihatkan secara grafis penjumlahan sisi atas dan selisih sisi bawah. Sampul gelombang yang dihasilkan merupakan ciri khas berbagai tipe modulator seimbang (balanced modulator) yang digunakan untuk membentuk gelombang termodulasi amplituda. Cara lain untuk menggambarkan tiga komponen frekuensi termodulasi dapat diamati dari diagram spektrum frekuensi yang merupakan fungsi frekuensi atau sering disebut frequency domain, seperti gambar berikut.

4 Amplitudo tegangan/arus Amplitudo tegangan/arus Lebar pita gelombang pembawa Sinyal Informasi frekuensi tunggal Frekuensi sisi bawah Pembawa Frekuensi sisi atas f m fc-fm f c fc+fm Gambar Spektrum Frekuensi Gelombang AM Gambar Gelombang AM Kawasan Waktu (Time Domain) Lebar pita sinyal termodulasi = 6800 Hz Pembawa (f ) Lebar pita sinyal pemodula Pita sisi bawah Pita sisi atas (f c 3400) (f c 300) (f c + 300) (f c ) Gambar Spektrum Gelombang AM dengan Informasi Suara

5 Jadi, bilamana lebar pita sinyal pemodulasi bertambah maka lebar pita gelombang termodulasi juga akan bertambah. Sistem transmisi yang baik harus mampu mengatasi perubahan lebar pita seperti ini. Gambar Penjumlahan Dua Pita Sisi