PCM Modulator

Praktikum PCM Modulator

Nama: Fida Annisa Imron HafsahNIM: 1341160072Kelas: JTD 2BKelompok 4:Anky Ismas S. P.(JTD 2B / 05 / 1341160066)Fida Annisa I. H.(JTD 2B / 13 / 1341160072)Kaleka Panji G.(JTD 2B / 16 / 1341160008)Risqi Nurfadillah(JTD 2B / 23 / 1341160075)

Program Studi Jaringan Telekomunikasi DigitalTeknik ElektroPoliteknik Negeri Malang2015

Praktikum PCM Modulator

1.1. Tujuan Praktikum1. Untuk mengetahui teori pengoperasian dari PCM (Pulse Code Modulation).2. Untuk mengetahui teori dari rangkaian modulasi PCM.3. Untuk merangkai dan mengimplementasikan modulator PCM.4. Untuk mengukur dan menyesuaikan modulator delta.

1.2. Alat-alat yang Diperlukan1. GOTT-DCT05-PCM Modulator.2. GOTT-DCT06-PCM Demodulator.3. Generator Fungsi.4. Osiloskop.5. Power Supply.6. Konektor BNC to BNC.7. Konektor BNC to Alligator.8. Konektor Banana to Banana.9. Konektor Banana to Banana mini.10. T Konektor

Gambar Modul PCM Modulator dan DemodulatorModel No. : GOTT-DCT-6000Serial No. : 1104610145553081.3. Teori DasarModulasi PCM termasuk jenis source coding, yang pengertiannya adalah pengkonversi sinyal analog ke sinyal digital. Setelah dikonversi ke sinyal digital, sinyal akan lebih mudah diproses seperti proses pengkodean, proses filter, dan sebagainya. Disamping itu, kualitas dari sinyal digital lebih baik daripada sinyal analog. Ini dikarenakan sinyal digital mudah diperoleh dengan menggunakan komparator.Modulasi PCM sering digunakan untuk transmisi audio dan telepon. Keuntungan menggunakan modulasi PCM adalah modulasi ini hanya menbutuhkan frekuensi sampling sebesar 8 kHz untuk mempertahankan kualitas asli dari audio. Gambar 5-1 menunjukkan diagram blok dari modulasi PCM. Pertama adalak Low-Pass Filter, dimana filter ini digunakan untuk menghilangkan noise sinyal audio. Setelah itu, sinyal audio akan disampling untuk menghasilkan nilai sampling yang ditunjukkan pada Gambar 5-2. Selanjutnya, sinyal akan melewati quantizer untuk proses kuantisasi sinyal sampling. Kemudian sinyal akan memasuki encoder untuk mengkodekan nilai kuantisasi dan mengkonversi kedalam sinyal digital. Faktanya, proses kuantisasi dapat diperoleh pada satu waktu dengan menggunakan A/D converter. Tetapi, kita harus memperhatikan lever kuantisasi. Sebagai contoh jumlah bit untuk modulasi PCM adalah 3, maka level kuantisasinya adalah 23 = 8, yang berarti memiliki 8 step. Jika jumlah bit untuk modulasi PCM adalah 4, maka level kuantisasinya adalah 24 = 16, yang berarti memiliki 16 step. Kenaikan bit pada modulasi PCM akan menjaga sinyal dari adanya distorsi, tetapi bandwidth juga mengalami kenaikan seiring dengan kenaikan kapasitas data.Dari Gambar 5-1, penggunaan encoder dan terminal output, oleh karena itu, kita perlu mengkonversi data paralel ke data serial, yang merupakan cara untuk memenuhi format data modulasi PCM.

Gambar 5-1 Diagram blok modulasi PCM

Gambar 5-2 Diagram modulasi PCMImplementasi PCM ModulatorGambar 5-3 adalah diagram rangkaian modulator PCM. Kapasitor C1, C2, resistor R1, R2, R3, R4 dan A741 terdiri atas Low-Pass Filter orde kedua. Struktur dari Low-Pass Filter ini adalah Voltage Controlled Voltage Source (VCVS). Penguatan (gain) dinyatakan dengan

Dan frekuensi cut-off dinyatakan dengan

Gambar 5-3 Diagram rangkaian PCM Modulator

Jika R2 = R3 = R dan C1 = C2= C, maka (5-3)Pada percobaan ini, kita menggunakan IC CW6694 dari Conwise untuk mengimplementasikan PCM modulator. IC ini terdiri dari rangkaian modulasi dan demodulasi PCM, tetapi, kita hanya mendiskusikan tentang modulator pada bab ini. Sinyal analog akan melewati R5 dan input menuju ke pin 10, dimana akan membalikkan terminal input. Kemudian sinyal akan melewati R6 dan umpan balik ke pin 9. Oleh karena itu, struktir dari 2 pin ini adalah struktur OPA dan penguatan (gain) dinyatakan dengan (5-4)Disamping input kontrol gain pada rangkaian modulasi, sampling, kuantisasi, dan encoder dibangun dalam sebuah IC, tetapi, kita memerlukan beberapa komponen untuk mengimplementasikan modulator PCM. Master clock (MC1k) adalah frekuensi operasi dari sistem, yaitu 2048 kHz. Gambar 5-4 adalah diagram rangkaian dari generator 2048 kHz gelombang kotak. Dari Gambar 5-5, kita menggunakan osilator kristal 2048 kHz agar match dengan TTL inverter, yang dapat menghaasilkan sinyal yang diperlukan. Sample Clock (SC1k) adalah frekuensi sampling, yang men-supply frekuensi operasi yang diperlukan dari sampling internal. Frekuensi sampling sebesar 8 kHz, sebagai contoh, sampler akan men-sampling sinyal input audio pada setiap 0.125 ms. Frekuensi sampling dihasilkan dengan menggunakan counter untuk membagi 2048 sinyal gelombang kotak dengan 256. Dari Gambar 5-3, FS0 dan FS1 adalah pilihan format data pada PCM encoder seperti ditunjukkan pada Tabel 5-1. Pilihan format data pada PCM encoder dapat mengkodekan sampel ke 8-bit format -Law atau 16-bit format data digital. Selain format yang telah disebutkan, IC CW6694 juga menyediakan format encode dan decode dari variabel kontinu slope modulasi delta (CVSD). Format CVSD dapat dipilih menggunakan pin FS0 dan FS1. Tetapi, CVSD tidak termasuk dalam bab ini, oleh karena itu, FS1 akan grounded dan FS0 akan berada pada level yang tinggi. Pada keadaan ini, format data keluaran encode dari PCM adalah 16-bit. Saat FS0 berada pada level yang rendah, output encode dari PCM sebesar 8-bit. Pin RSTadalah pin reset dari IC ini.Dari Gambar 5-3, terminal data output dari pin 26 PCM modulator akan terubung ke buffer U1:B, yang digunakan untuk matching impedansi. Alasannya adalah output dari PCM modulator merupakan bipolar junction trtansistor, oleh karena itu, untuk mencegah efek beban, kita perlu menghubungkan buffer pada terminal output untuk matching impedansi.

Tabel 5-1 Format data output PCM modulatorFS0FS1Format Data

008 bits -Law

018 bits A-Law

1016 bits Liner

118 bits CVSD

Gambar 5-4 Diagram rangkaian dari generator 2048 kHz gelombang kotak1.4. Langkah Kerja Percobaan 1: PCM modulator1. Mengacu pada diagram rangkaian pada Gambar 5-3 atau modul GOTT-DCT05-PCM Modulator.

Gambar 5-3 Diagram rangkaian PCM Modulator

2. Membiarkan J1 menjadi rangkaian short dan dari terminal sinyal input (I/P), amplitudo input 250 mV dan frekuensi 500 Hz gelombang sinus. Kemudian dengan menggunakan osiloskop, mengamati terminal output Low-Pass Filter (T1), terminal input sinyal audio (T2), titik umpan balik sinyal output (T3), dan terminal sinyal output PCM (OP). Kemudian menghubungkan terminal output (T4) dengan gelombang kotak 2048 kHz ke CH1 dari osiloskop dan terminal output (T6) sinyal termodulasi ke CH2 dari osiloskop. Mencatat hasil pengukuran pada Tabel 5-2.3. Mengikuti sinyal input pada Tabel 5-2, mengulangi langka 2 dan mencatat hasil pengukuran pada Tabel 5-2.4. Membiarkan J2 menjadi rangkaian short dan dari terminal sinyal input (I/P), amplitudo input 250 mV dan frekuensi 500 Hz gelombang sinus. Kemudian dengan menggunakan osiloskop, mengamati bentuk gelombang sinyal output dari T1, T2, T3, dan OP. Kemudian menghubungkan T4 ke CH1 dari osiloskop dan T6 ke CH2 dari osiloskop. Mencatat hasil pengukuran pada Tabel 5-3.5. Mengikuti sinyal input pada Tabel 5-3, kemudian mengulangi langkah 4 dam mencatat hasil pengukuran pada Tabel 5-3. 1.5. Hasil Pengamatan Tabel 5-2 Hasil pengukuran PCM modulator saat rangkaian J1 short.Sinyal InputBentuk Gelombang Sinyal OutputKeterangan

500 Hz250 mVT1Volt/Div = 1,00 VTime/Div = 1,00 msFrekuensi = 500,0 HzVp-p = 1,80 VPenjelasan =

T2Volt/Div = 1,00 VTime/Div = 1,00 msFrekuensi = 501,0 HzVp-p = 1,80 VPenjelasan =

T3Volt/Div = 1,00 VTime/Div = 1,00 msFrekuensi = 62,50 kHzVp-p = 120 mVPenjelasan =


T5Volt/Div = 1,00 VTime/Div = 50,0 sFrekuensi = 7,824 kHzVp-p = 5,00 VPenjelasan =

T6Volt/Div = 1,00 VTime/Div = 100 sFrekuensi = 7,812 kHzVp-p = 9,96 VPenjelasan =

OPVolt/Div = 2,00 VTime/Div = 100 sFrekuensi = 7,819 kHzVp-p = 4,08 VPenjelasan =

Tabel 5-2 Hasil pengukuran PCM modulator saat rangkaian J1 short. (Lanjutan)Sinyal InputBentuk Gelombang Sinyal OutputKeterangan

1 kHz250 mVT1Volt/Div = 100 mVTime/Div = 500 sFrekuensi = 1,006 kHzVp-p = 272 mVPenjelasan =

T2Volt/Div = 100 mVTime/Div = 500 sFrekuensi = 968,4 kHzVp-p = 284 mVPenjelasan =

T3Volt/Div = 1,00 VTime/Div = 10,0 msFrekuensi = 12,50 kHzVp-p = 120 mVPenjelasan =

T4Volt/Div = 20,0 VTime/Div = 250 nsFrekuensi = 2,000 MHzVp-p = 38,4 VPenjelasan =



OPVolt/Div = 1,00 VTime/Div = 5,00 msFrekuensi = 1,562 kHzVp-p = 4,08 VPenjelasan =

Tabel 5-3 Hasil pengukuran PCM modulator saat rangkaian J2 short.Sinyal InputBentuk Gelombang Sinyal OutputKeterangan

500 Hz250 mVT1Volt/Div = 5,00 VTime/Div = 1,00 msFrekuensi = 499,0 HzVp-p = 8,00 VPenjelasan =



T4Volt/Div = 20,0 VTime/Div = 1,00 msFrekuensi = 18,45 kHzVp-p = 37,6 VPenjelasan =



OPVolt/Div = 20,0 VTime/Div = 50,0 sFrekuensi = 367,0 kHzVp-p = 39,2 VPenjelasan =

Tabel 5-3 Hasil pengukuran PCM modulator saat rangkaian J2 short. (Lanjutan)Sinyal InputBentuk Gelombang Sinyal OutputKeterangan

1 kHz250 mVT1Volt/Div = 2,00 VTime/Div = 1,00 msFrekuensi = 999,9 HzVp-p = 8,00 VPenjelasan =






OPVolt/Div = 10,0 VTime/Div = 50,0 sFrekuensi = 573,0 kHzVp-p = 40,8 VPenjelasan =

1.6. Analisa Data1.7. Diskusi Permasalahan1. Dari Gambar 5-3, apakah tujuan pemasangan A741 pertama?2. Dari Gambar 5-3, apakah tujuan pemasangan A741 kedua?3. Dari rangkaian PCM modulator, bagaimana cara menghasilkan sinyal gelombang kotak 2048 kHz dan 8 MHz?4. Pada Gambar 5-3, apakah fungsi dari R5 dan R6?Jawaban Pertanyaan

1.8. Kesimpulan1.9. Referensi

PCM Modulator

Documents

Transcript of PCM Modulator