Marcelino Dwantara Anugerah

Teknik Modulasi Digital

Marcelino Dwantara Anugerah

dwantara.marcelino12@gmail.com

JTD1A/14/1941160066

Modulasi Digital memberikan lebih banyak kapasitas informasi, keamanan data tinggi, ketersediaan sistem yang lebih cepat dengan komunikasi berkualitas tinggi. Oleh karena itu, teknik modulasi digital memiliki permintaan yang lebih besar, karena kapasitasnya untuk menyampaikan jumlah data yang lebih besar daripada yang analog.

Ada banyak jenis teknik modulasi digital dan kita bahkan dapat menggunakan kombinasi teknik ini juga. Dalam bab ini, kita akan membahas teknik modulasi digital yang paling menonjol.

Kunci Shift Amplitudo

Amplitudo dari output yang dihasilkan tergantung pada data input apakah itu harus level nol atau variasi positif dan negatif, tergantung pada frekuensi pembawa.

Amplitude Shift Keying (ASK) adalah jenis Amplitude Modulation yang merepresentasikan data biner dalam bentuk variasi dalam amplitudo suatu sinyal.

Berikut ini adalah diagram untuk bentuk gelombang termodulasi ASK beserta inputnya.

Setiap sinyal termodulasi memiliki pembawa frekuensi tinggi. Sinyal biner ketika ASK dimodulasi, memberikan nilai nol untuk input RENDAH dan memberikan output pembawa untuk input TINGGI.

Penguncian Pergeseran Frekuensi

Frekuensi sinyal output akan menjadi tinggi atau rendah, tergantung pada data input yang diterapkan.

Frequency Shift Keying (FSK) adalah teknik modulasi digital di mana frekuensi sinyal pembawa bervariasi sesuai dengan perubahan digital diskrit. FSK adalah skema modulasi frekuensi.

Berikut ini adalah diagram untuk gelombang modulasi FSK beserta inputnya.

Output dari gelombang modulasi FSK adalah frekuensi tinggi untuk input biner TINGGI dan frekuensi rendah untuk input biner RENDAH. Biner 1s dan 0s disebut frekuensi Mark dan Space.

Penguncian Pergeseran Fase

Fase sinyal output akan bergeser tergantung pada input. Ini terutama dari dua jenis, yaitu BPSK dan QPSK, sesuai dengan jumlah pergeseran fasa. Yang lainnya adalah DPSK yang mengubah fase sesuai dengan nilai sebelumnya.

Phase Shift Keying (PSK) adalah teknik modulasi digital di mana fase sinyal pembawa diubah dengan memvariasikan input sinus dan kosinus pada waktu tertentu. Teknik PSK banyak digunakan untuk LAN nirkabel, bio-metrik, operasi tanpa kontak, bersama dengan komunikasi RFID dan Bluetooth.

PSK terdiri dari dua jenis, tergantung pada fase sinyal digeser. Mereka adalah -

Keying Shift Biner Fase (BPSK)

Ini juga disebut sebagai 2 fase PSK (atau) Fase Pembalikan Fase. Dalam teknik ini, pembawa gelombang sinus mengambil dua pembalikan fase seperti 0 ° dan 180 °.

BPSK pada dasarnya adalah skema modulasi DSB-SC (Double Sideband Suppressed Carrier), untuk pesan sebagai informasi digital.

Berikut ini adalah gambar gelombang output BPSK termodulasi bersama dengan inputnya.

Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

Ini adalah teknik penguncian fase pergeseran, di mana pembawa gelombang sinus mengambil empat pembalikan fase seperti 0 °, 90 °, 180 °, dan 270 °.

Jika jenis teknik ini diperpanjang, PSK dapat dilakukan dengan delapan atau enam belas nilai juga, tergantung pada persyaratan. Gambar berikut menunjukkan bentuk gelombang QPSK untuk input dua bit, yang menunjukkan hasil termodulasi untuk instance berbeda dari input biner

QPSK adalah variasi dari BPSK, dan juga merupakan skema modulasi DSB-SC (Double Sideband Suppressed Carrier), yang mengirim dua bit informasi digital sekaligus, disebut bigits.

Alih-alih konversi bit digital menjadi serangkaian aliran digital, itu mengubah mereka menjadi pasangan bit. Ini mengurangi kecepatan bit data menjadi setengah, yang memungkinkan ruang bagi pengguna lain.

Penguncian Pergeseran Fase Diferensial (DPSK)

Dalam DPSK (Penguncian Pergeseran Fase Diferensial) fase sinyal termodulasi digeser relatif terhadap elemen sinyal sebelumnya. Tidak ada sinyal referensi yang dipertimbangkan di sini. Fase sinyal mengikuti keadaan tinggi atau rendah dari elemen sebelumnya. Teknik DPSK ini tidak memerlukan osilator referensi.

Gambar berikut menunjukkan bentuk gelombang model DPSK

Terlihat dari gambar di atas bahwa, jika bit data RENDAH yaitu, 0, maka fase sinyal tidak terbalik, tetapi dilanjutkan seperti sebelumnya. Jika datanya TINGGI yaitu, 1, maka fase sinyal dibalik, seperti halnya NRZI, balikkan pada 1 (bentuk pengodean diferensial).

Jika kita mengamati bentuk gelombang di atas, kita dapat mengatakan bahwa negara TINGGI mewakili M dalam sinyal modulasi dan negara RENDAH mewakili W dalam sinyal modulasi..

A. Alfa Zuhri A. I.

Amplitude Modulation (AM)

A. Alfa Zuhri A. I.

thomasalfazuhri99@gmail.com

JTD1D/01/1941160039

Amplitude modulation ( AM ) adalah teknik modulasi yang digunakan dalam komunikasi elektronik, paling umum untuk mentransmisikan informasi melalui gelombang pembawa radio . Dalam modulasi amplitudo, amplitudo (kekuatan sinyal) dari gelombang pembawa bervariasi secara proporsional dengan sinyal pesan yang sedang dikirim. Sinyal pesan, misalnya, fungsi suara yang akan direproduksi oleh pengeras suara , atau intensitas cahaya piksel layar televisi. Teknik ini kontras dengan modulasi frekuensi , di mana frekuensi dari sinyal pembawa bervariasi, dan modulasi fase, di mana fase -nya bervariasi.

AM adalah metode modulasi paling awal yang digunakan untuk mentransmisikan audio dalam siaran radio. Ini dikembangkan selama kuartal pertama awal abad ke-20 dengan Roberto Landell de Moura dan Reginald Fessenden 's telepon radio percobaan pada tahun 1900. [1] itu masih digunakan saat ini dalam berbagai bentuk komunikasi; misalnya, digunakan dalam radio dua arah portabel , radio pesawat VHF , radio band warga , dan dalam modem komputer dalam bentuk QAM . AM sering digunakan untuk merujuk pada siaran radio AM gelombang menengah .

Animasi pembawa modulasi audio, AM dan FM.

Gambar 1: Sinyal audio (atas) dapat dibawa oleh sinyal pembawa menggunakan metode AM atau FM.

Ilustrasi modulasi amplitudo

Pertimbangkan gelombang pembawa ( gelombang sinus ) frekuensi f c dan amplitudo A diberikan oleh:

Misalkan m ( t ) mewakili bentuk gelombang modulasi. Untuk contoh ini kita harus mengambil modulasi untuk menjadi hanya gelombang sinus dari frekuensi f m , frekuensi yang lebih rendah banyak (seperti frekuensi audio) dari f c :

di mana m adalah sensitivitas amplitudo, M adalah amplitudo modulasi. Jika m <1, (1 + m (t) / A) selalu positif untuk undermodulation. Jika m > 1 maka terjadi overmodulasi dan rekonstruksi sinyal pesan dari sinyal yang ditransmisikan akan menyebabkan hilangnya sinyal asli. Modulasi amplitudo terjadi ketika pembawa c (t) dikalikan dengan jumlah positif (1 + m (t) / A) :

Dalam kasus sederhana ini m identik dengan indeks modulasi , dibahas di bawah. Dengan m = 0,5 sinyal termodulasi amplitudo y ( t ) dengan demikian sesuai dengan grafik atas (berlabel "50% Modulasi") pada gambar 4.

Menggunakan identitas prosthaphaeresis , y ( t ) dapat ditunjukkan sebagai jumlah dari tiga gelombang sinus:

Oleh karena itu, sinyal termodulasi memiliki tiga komponen: gelombang pembawa c (t) yang tidak berubah, dan dua gelombang sinus murni (dikenal sebagai sideband ) dengan frekuensi sedikit di atas dan di bawah frekuensi pembawa f c .

Indeks modulasi AM adalah ukuran berdasarkan rasio kunjungan modulasi sinyal RF ke tingkat pembawa yang tidak termodulasi. Dengan demikian didefinisikan sebagai:

Amplitudo modulasi dan amplitudo pembawa, masing-masing; amplitudo modulasi adalah perubahan puncak (positif atau negatif) dalam amplitudo RF dari nilai yang tidak termodulasi. Indeks modulasi biasanya dinyatakan sebagai persentase, dan dapat ditampilkan pada meter yang terhubung ke pemancar AM.

Jadi jika {\ displaystyle m = 0,5}{\ displaystyle m = 0,5}, amplitudo pembawa bervariasi 50% di atas (dan di bawah) levelnya yang tidak termodulasi, seperti yang ditunjukkan dalam bentuk gelombang pertama, di bawah. Untuk{\ displaystyle m = 1.0}{\ displaystyle m = 1.0}, bervariasi 100% seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi di bawahnya. Dengan modulasi 100% amplitudo gelombang kadang-kadang mencapai nol, dan ini merupakan modulasi penuh menggunakan standar AM dan sering menjadi target (untuk mendapatkan rasio signal-to-noise tertinggi ) tetapi tidak boleh dilampaui. Meningkatkan sinyal modulasi di luar titik itu, yang dikenal sebagai overmodulation , menyebabkan modulator AM standar (lihat di bawah) gagal, karena kunjungan negatif dari amplop gelombang tidak dapat menjadi kurang dari nol, menghasilkan distorsi ("kliping") dari modulasi yang diterima . Pemancar biasanya menggabungkan sirkuit limiter untuk menghindari overmodulasi, dan / atau kompresorsirkuit (terutama untuk komunikasi suara) agar tetap mendekati modulasi 100% untuk kejelasan maksimum di atas kebisingan. Sirkuit semacam itu kadang-kadang disebut sebagai vogad .

Namun dimungkinkan untuk berbicara tentang indeks modulasi melebihi 100%, tanpa memperkenalkan distorsi, dalam kasus transmisi double-sideband-carrier dikurangi . Dalam hal itu, kunjungan negatif di atas nol memerlukan pembalikan fase pembawa, seperti yang ditunjukkan pada bentuk gelombang ketiga di bawah ini. Ini tidak dapat diproduksi dengan menggunakan teknik modulasi tingkat tinggi (tahap keluaran) yang efisien (lihat di bawah) yang banyak digunakan terutama dalam pemancar siaran daya tinggi . Sebaliknya, modulator khusus menghasilkan bentuk gelombang pada level rendah diikuti oleh penguat linier . Terlebih lagi, penerima AM standar menggunakan detektor amploptidak mampu mendemodulasi sinyal seperti itu dengan benar. Sebaliknya, deteksi sinkron diperlukan. Dengan demikian transmisi double-sideband umumnya tidak disebut sebagai "AM" walaupun itu menghasilkan bentuk gelombang RF yang identik sebagai AM standar selama indeks modulasi di bawah 100%. Sistem seperti itu lebih sering mencoba pengurangan radikal dari tingkat pembawa dibandingkan dengan sideband (di mana informasi berguna hadir) ke titik transmisi double-sideband-carrier ditekan di mana pembawa (idealnya) dikurangi menjadi nol. Dalam semua kasus demikian, istilah "indeks modulasi" kehilangan nilainya karena mengacu pada rasio amplitudo modulasi ke amplitudo pembawa yang agak kecil (atau nol).

Grafik yang menggambarkan bagaimana peningkatan kejelasan sinyal dengan indeks modulasi, tetapi hanya sampai 100% menggunakan AM standar.

Gambar 4: Kedalaman modulasi. Dalam diagram, pembawa yang tidak dimodifikasi memiliki amplitudo 1.

Sumber : https://en.m.wikipedia.org/wiki/Amplitude_modulation

Syahnanda Akbar Hidayat Ramadhan

Double-sideband suprepressed-carrier transmission

Syahnanda Akbar Hidayat Ramadhan

Syahnandaakbar10@gmail.com

Double-sideband suppressed-carrier transmission (DSB-SC) adalah transmisi di mana frekuensi yang dihasilkan oleh modulasi amplitudo (AM) ditempatkan secara simetris di atas dan di bawah frekuensi pembawa dan tingkat pembawa dikurangi ke tingkat praktis terendah, idealnya sepenuhnya ditekan. ^[1]

Dalam modulasi DSB-SC, tidak seperti di AM, pembawa gelombang tidak ditransmisikan; dengan demikian, banyak daya didistribusikan di antara band-band samping, yang menyiratkan peningkatan penutup di DSB-SC, dibandingkan dengan AM, untuk penggunaan daya yang sama

Transmisi DSB-SC adalah kasus khusus dari transmisi carrier tereduksi double-sideband . Ini digunakan untuk sistem data radio . Mode ini sering digunakan dalam komunikasi suara radio Amatir , terutama pada band Frekuensi Tinggi.

DSB-SC pada dasarnya adalah gelombang modulasi amplitudo tanpa pembawa, sehingga mengurangi pemborosan daya, memberikan efisiensi 50%. Ini adalah peningkatan dibandingkan dengan transmisi AM normal (DSB) yang memiliki efisiensi maksimum 33,333%, karena 2/3 dari daya ada di pembawa yang tidak menyampaikan informasi yang berguna dan kedua sideband yang berisi salinan identik dari informasi yang sama. Single Side Band Suppressed Carrier (SSB-SC) adalah 100% efisien.

DSB-SC dihasilkan oleh mixer. Ini terdiri dari sinyal pesan yang dikalikan dengan sinyal carrier. Representasi matematis dari proses ini ditunjukkan di bawah ini, di mana identitas trigonometri produk-to-sum digunakan.

Demodulasi dilakukan dengan mengalikan sinyal DSB-SC dengan sinyal pembawa seperti proses modulasi. Sinyal yang dihasilkan ini kemudian melewati filter low pass untuk menghasilkan versi skala dari sinyal pesan asli.

Persamaan di atas menunjukkan bahwa dengan mengalikan sinyal termodulasi oleh sinyal carier, hasilnya adalah versi skala dari sinyal pesan asli ditambah suku kedua. Sejak  istilah kedua ini jauh lebih tinggi frekuensinya daripada pesan aslinya. Setelah sinyal ini melewati filter low pass, komponen frekuensi yang lebih tinggi dihapus, hanya menyisakan pesan aslinya.

KLIK LIHAT

Sumber:https://en.wikipedia.org/wiki/Double-sideband_suppressed-carrier_transmission

Moch. Amir Ma'ruf. Taufiq Putra

PPM (Pulse Position Modulation)

Moch.Amir Ma’ruf .Taufiq Putra

1D/JTD

1941160139

Pulse-position modulation (PPM) adalah bentuk modulasi sinyal di mana bit pesan M dikodekan dengan mentransmisikan satu pulsa dalam salah satu dari 2 M ,kemungkinan waktu yang diperlukan bergeser. Ini diulang setiap T detik, sehingga laju bit yang ditransmisikan adalah M / T bit per detik. Ini  berguna untuk sistem komunikasi optik, yang cenderung memiliki sedikit atau tidak ada gangguan multipath.

Pada zaman kuno modulasi posisi nadi adalah sistem semafor hidrolik Yunani yang ditemukan oleh Aeneas Stymphalus sekitar 350 SM. yang menggunakan prinsip jam air sebagai sinyal waktu. Dalam sistem ini, pengeringan air bertindak sebagai alat penghitung waktu, dan obor digunakan untuk memberi sinyal pada pulsa. Sistem ini menggunakan wadah berisi air identik yang salurannya dapat dihidupkan dan dimatikan, dan pelampung dengan batang yang ditandai dengan berbagai kode yang telah ditentukan yang mewakili pesan militer. Operator akan menempatkan kontainer di bukit sehingga mereka dapat dilihat dari satu sama lain di kejauhan. Untuk mengirim pesan, operator akan menggunakan obor untuk menandai awal dan akhir pengeringan air, dan tanda pada batang yang terpasang pada pelampung akan menunjukkan pesan tersebut.

Di zaman modern, modulasi posisi-pulsa berasal dari multiplexing pembagian-waktu telegraf, yang berawal tahun 1853, dan berkembang bersama modulasi kode-pulsa dan modulasi lebar-pulsa. Pada awal 1960-an, Don Mathers dan Doug Spreng dari NASA menemukan modulasi posisi pulsa yang digunakan dalam sistem radio-control (R / C). PPM saat ini digunakan dalam komunikasi serat optik, komunikasi ruang-dalam, dan terus digunakan dalam sistem R / C ,Salah satu kesulitan utama dalam menerapkan teknik ini adalah bahwa penerima harus disinkronkan dengan benar untuk menyelaraskan jam lokal dengan awal setiap simbol. Oleh karena itu, sering diimplementasikan secara berbeda sebagai modulasi posisi pulsa diferensial hal ini terjadi 

di mana setiap posisi pulsa dikodekan relatif terhadap yang sebelumnya, sehingga penerima hanya dapat mengukur perbedaan waktu kedatangan pulsa berturut-turut. Dimungkinkan untuk membatasi penyebaran kesalahan ke simbol yang berdekatan, sehingga kesalahan dalam mengukur keterlambatan diferensial satu pulsa hanya akan memengaruhi dua simbol.

Selain masalah mengenai sinkronisasi penerima, kelemahan utama pada PPM adalah  sinyal tesebut sensitif terhadap interferensi multi-saluran yang muncul dalam saluran dengan frekuensi selektif atau memudar, di mana sinyal penerima berisi satu atau lebih dari setiap pulsa yang dikirimkan. Karena informasi dikodekan pada waktu kedatangan (baik secara diferensial, atau relatif terhadap jam biasa), kehadiran satu atau lebih gema dapat membuat sangat sulit, 

jika bukan tidak mungkin, untuk secara akurat menentukan posisi pulsa yang tepat sesuai dengan yang dikirimkan. nadi. Multipath di Posisi Pulse Modulasi sistem dapat dengan mudah dikurangi dengan menggunakan teknik yang sama yang digunakan dalam sistem Radar yang sepenuhnya bergantung pada sinkronisasi dan waktu kedatangan pulsa yang diterima untuk mendapatkan posisi jangkauan yang diinginkan.

 Bingkai PPM lengkap adalah sekitar 22,5 ms (dapat bervariasi di antara pabrikan), dan sinyal status rendah selalu 0,3 ms. Itu dimulai dengan bingkai awal (keadaan tinggi selama lebih dari 2 ms). Setiap saluran (hingga 8) dikodekan pada saat kondisi tinggi (kondisi tinggi PPM + 0,3 × (kondisi rendah PPM) = lebar pulsa PWM servo).

Sistem kontrol radio yang lebih canggih sekarang sering didasarkan pada modulasi kode pulsa, yang lebih kompleks tetapi menawarkan fleksibilitas dan keandalan yang lebih besar. Munculnya sistem kontrol radio FHSS pita 2,4 GHz di awal abad ke-21 mengubah ini lebih jauh.

Modulasi posisi-pulsa juga digunakan untuk komunikasi dengan kartu pintar tanpa kontak ISO / IEC 15693, serta implementasi HF dari protokol Kode Produk Elektronik (EPC) Kelas 1 untuk tag RFID.

Sinyal PPM merupakan bentuk modulasi pulsa yang mengubah-ubah posisi pulsa dari posisi tidak termodulasi sesuai dengan besarnya tegangan sinyal pemodulasi. Pulse posisition modulation juga kadang-kadang dikenal sebagai modulasi pulsa-fase. Modulasi  posisi pulsa memiliki kelebihan dari pulsa amplitudo modulation (PAM) dan durasi pulsa modulasi (PDM) dalam hal memiliki kekebalan dari kebisingan karena semua penerima mendeteksi adanya pulsa pada waktu yang tepat.

Modulasi posisi pulsa adalah teknik modulasi sinyal yang memungkinkan komputer untuk berbagi data dengan mengukur waktu setiap paket data yang dibutuhkan untuk mencapai komputer. Hal ini sering digunakan dalam komunikasi optik, seperti serat optik, di mana ada sedikit gangguan jalur. 

Modulasi posisi pulsa bekerja dengan mengirimkan pulsa listrik, elektromagnetik, atau optik untuk berkomunikasi.  Selain itu, bentuk lain dari modulasi posisi pulsa dikenal sebagai modulasi posisi pulsa diferensial, memungkinkan semua sinyal untuk dikodekan berdasarkan selisih antara waktu pengiriman. Ini berarti bahwa perangkat penerima hanya harus mengamati perbedaan waktu kedatangan antara data yang dikirimkan.

Modulasi posisi pulsa memiliki berbagai tujuan, terutama di RF (Radio Frekuensi) komunikasi. Sebagai contoh, pulsa modulasi posisi digunakan dalam pesawat terbang, remote, mobil, kapal, dan kendaraan lainnya dan bertanggung jawab untuk menyampaikan kontrol pemancar untuk receiver. Setiap posisi pulsa dapat menggambarkan arah fisik controller analog.

PPM dengan Transmisi Data Analog

Encoding sinyal analog di PPM digambarkan dengan gelombang gigi gergaji dibandingkan dengan sinyal analog. Setiap kali bentuk gelombang gigi gergaji memiliki amplitudo yang sama dengan sinyal analog, amplitudo gigi gergaji menjadi 0 dan pulsa ditransmisikan.

berikut Ilustrasi sinyal PPM dapat dilihat pada gambar dibawah ini

Sumber https://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-position_modulation

            http://912015043.blogspot.com/2015/11/ppm-generation-and-reconstruction.html

Mashandi Ama

Pulse Width Modulation (PWM)

Mashandi Ama

Handyama19@gmail.com

JTD1B/15/1941160158

                Sinyal digital memiliki dua posisi: hidup atau mati, ditafsirkan dalam singkatan sebagai 1 atau 0. Sinyal analog, di sisi lain, dapat hidup, mati, setengah jalan, dua pertiga jalan ke on, dan jumlah posisi yang tak terbatas antara 0 dan 1 mendekati 1 atau turun ke nol. Keduanya ditangani dengan sangat berbeda dalam elektronik, tetapi sangat sering harus bekerja bersama (saat itulah kita menyebutnya "mixed signal electronics.") Kadang-kadang kita harus mengambil sinyal input analog (misalnya, suhu) ke dalam mikrokontroler ( yang hanya mengerti digital). Seringkali insinyur akan menerjemahkan input analog ke input digital untuk mikrokontroler (MCU) dengan menggunakan konverter analog-ke-digital.

PWM adalah cara untuk mengontrol perangkat analog dengan output digital. Cara lain untuk mengatakannya adalah Anda dapat mengeluarkan sinyal modulasi dari perangkat digital seperti MCU untuk menggerakkan perangkat analog. Ini adalah salah satu sarana utama yang digunakan MCU untuk menggerakkan perangkat analog seperti motor berkecepatan variabel, lampu yang dapat diredupkan, aktuator, dan speaker. PWM bukanlah output analog yang sebenarnya. PWM “memalsukan” hasil seperti analog dengan menerapkan daya dalam pulsa, atau ledakan singkat (short burst) dari tegangan yang diatur.

Gambar 1: Contoh sinyal PWM yang ditunjukkan pada beberapa siklus kerja dan level tegangan tinggi 5 volt. Garis merah adalah tegangan rata-rata yang dialami perangkat yang digerakkan (mis., Motor). (Sumber: Timothy Hirzel,).

Contohnya adalah untuk menerapkan tegangan penuh ke motor atau lampu untuk sepersekian detik atau pulsa tegangan ke motor pada interval yang membuat motor atau lampu melakukan apa yang Anda inginkan. Pada kenyataannya, tegangan sedang diterapkan dan kemudian dihapus berkali-kali dalam suatu interval, tetapi apa yang Anda alami adalah respons mirip analog. Jika Anda pernah uji coba kipas kotak dengan menerapkan daya sebentar-sebentar (on lalu off), Anda akan mengalami respons PWM. Kipas dan motornya tidak berhenti secara instan karena inersia, dan pada saat Anda menggunakan daya kembali, kipas hanya melambat sedikit. Karena itu, Anda tidak mengalami penghentian daya secara tiba-tiba jika motor digerakkan oleh PWM. Lamanya waktu pulsa dalam keadaan tertentu (tinggi / rendah) adalah 
"lebar" dari gelombang pulsa.

Gambar 2 : Garis biru adalah output PWM dari MCU, dan garis merah adalah tegangan rata-rata. Dalam hal ini, lebar pulsa (dan siklus kerja yang sesuai) berubah sehingga tegangan rata-rata lebih mirip output analog yang tidak dalam kondisi stabil seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. (Sumber: Zureks - Pekerjaan sendiri, CC BY- SA 3.0,).

Perangkat yang digerakkan oleh PWM akhirnya berperilaku seperti rata-rata pulsa. Level tegangan rata-rata dapat berupa tegangan tetap atau target bergerak (dinamis / berubah seiring waktu). Untuk menyederhanakan contoh, mari kita asumsikan bahwa kipas yang digerakkan PWM Anda memiliki tegangan level tinggi 24 volt. Jika pulsa didorong tinggi 50% dari waktu, kami menyebutnya siklus tugas 50%. Istilah siklus tugas digunakan di tempat lain dalam elektronik, tetapi dalam setiap kasus siklus tugas adalah perbandingan "on" versus "off."

Kembali ke contoh motor kipas kami, jika kita tahu bahwa tegangan tinggi adalah 24, rendah adalah 0v, dan siklus kerja adalah 50%, maka kita dapat menentukan tegangan rata-rata dengan mengalikan siklus tugas dengan tingkat tinggi pulsa. Jika Anda ingin motor melaju lebih cepat, Anda dapat menggerakkan output PWM ke siklus kerja yang lebih tinggi. Semakin tinggi frekuensi pulsa tinggi, semakin tinggi tegangan rata-rata dan semakin cepat motor kipas berputar. JIKA Anda membuat output PWM Anda sendiri dengan memasukkan kipas ke dalam dan ke luar dari sebuah soket pada interval yang sama 1 detik di dalam soket, 1 detik di luar, maka Anda bertindak seperti keluaran digital yang menggerakkan kipas dengan rata-rata stabil 12V. .

Analogi muncul ketika Anda meningkatkan frekuensi memasukkan dan keluar dari soket sehingga Anda hanya memilikinya di soket ½ detik dan keluar dari soket sama ½ detik. Pada titik ini, siklus tugas Anda masih 50%, tetapi Anda telah meningkatkan jumlah siklus per detik menjadi dua. Dalam elektronik, kami akan mengidentifikasi frekuensi sebagai siklus per detik, atau Hertz (Hz.) Anda telah meningkatkan kecepatan kipas. Itu ½ detik adalah lebar denyut nadi yang Anda hasilkan.

Anda mungkin telah mengumpulkan sekarang bahwa PWM, siklus tugas, dan frekuensi saling terkait. Kami menggunakan siklus dan frekuensi tugas untuk menggambarkan PWM, dan kami sering berbicara tentang frekuensi sehubungan dengan kecepatan. Misalnya, motor penggerak frekuensi variabel menghasilkan respons seperti perangkat analog di dunia nyata. Pulsa terpisah yang didapat motor VFD tidak dapat dilihat oleh kita; sejauh yang bisa kita lihat, pulsa-pulsa itu begitu cepat (biasanya di suatu tempat dalam milidetik) sehingga menurut standar dunia nyata sepertinya motor itu sedang naik.

Jika Anda mengambil siklus kerja dan mengalikannya dengan level tegangan tinggi (yang merupakan kondisi digital "on" atau "1" sejauh menyangkut MCU), Anda akan mendapatkan level tegangan rata-rata yang dilihat oleh motor saat itu.

Duty Cycle x Level Tegangan Tinggi = Tegangan Rata-Rata

Sekarang masukkan kata "sesaat (instantaneous )" di sana dan Anda mendapatkan ide bahwa hal-hal berubah secara dinamis  yang terlihat lebih analog (lihat Gambar 2):

Instantaneous Duty Cycle x Level Tegangan Tinggi = Tegangan Rata-rata Seketika

Siklus tugas dapat berubah untuk mempengaruhi tegangan rata-rata yang dialami motor. Frekuensi siklus dapat meningkat. Denyut nadi bahkan bisa bertambah panjang. Ini semua dapat terjadi bersamaan, tetapi secara umum, lebih mudah untuk dipikirkan sebagai peningkatan siklus tugas atau peningkatan frekuensi untuk meningkatkan kecepatan motor. (Lebar pulsa berhubungan langsung dengan siklus kerja, jadi jika Anda memutuskan untuk menambah lebar pulsa, Anda hanya mengubah siklus tugas.)

Satu-satunya hal yang tidak berubah dalam semua ini adalah level tegangan tinggi, karena "hidup" selalu sama untuk output digital; hanya menjentikkan dan mematikan output pada kecepatan yang berbeda-beda dan untuk waktu yang berbeda adalah bagaimana Anda mendapatkan modulasi lebar pulsa untuk memalsukan output analog. MCU adalah digital. Contoh dari sesuatu yang dapat membuat output analog yang sebenarnya adalah transduser (sesuatu yang secara langsung menerjemahkan fenomena fisik menjadi sinyal analog). Tetapi transduser adalah diskusi analog lainnya.

Sumber artikel https://www.analogictips.com/pulse-width-modulation-pwm/

Dimas Tubagus Hanggar Kesuma

FREQUENCY SHIFT KEYING (FSK)

Dimas Tubagus Hanggar Kesuma

dimastubagus95@gmail.com

JTD 1D/07/1941160137

Frequency Shift Keying adalah teknik modulasi digital di mana frekuensi sinyal pembawa bervariasi sesuai dengan perubahan sinyal digital. FSK adalah skema modulasi frekuensi. Output dari gelombang modulasi FSK adalah frekuensi tinggi untuk biner Input tinggi dan frekuensi rendah untuk input biner Rendah. Biner 1s dan 0s disebut frekuensi Mark dan Space. Gambar berikut adalah representasi diagram dari bentuk gelombang termodulasi FSK beserta inputnya.

Untuk menemukan proses mendapatkan gelombang termodulasi FSK ini, beri tahu kami tentang cara kerja modulator FSK.

FSK Modulator

Diagram blok modulator FSK terdiri dari dua osilator dengan clock dan urutan biner input. Berikut ini adalah diagram bloknya.

Kedua osilator, menghasilkan sinyal frekuensi yang lebih tinggi dan lebih rendah, dihubungkan ke sakelar bersama dengan jam internal. Untuk menghindari diskontinuitas fase mendadak dari bentuk gelombang output selama transmisi pesan, sebuah jam diterapkan ke kedua osilator, secara internal. Urutan input biner diterapkan ke pemancar sehingga dapat memilih frekuensi sesuai dengan input biner.

FSK Demodulator

Ada berbagai metode untuk mendemodulasi gelombang FSK. Metode utama deteksi FSK adalah detektor asinkron dan detektor sinkron. Detektor sinkron adalah yang koheren, sedangkan detektor asinkron adalah yang tidak koheren.

Detektor FSK Asinkron

Diagram blok detektor Asynchronous FSK terdiri dari dua filter band pass, dua detektor amplop, dan sirkuit keputusan. Berikut ini adalah representasi diagram.

Sinyal FSK dilewatkan melalui dua Band Pass Filter, yang disetel ke Space dan frekuensi Mark. Output dari kedua BPF ini terlihat seperti sinyal ASK, yang diberikan kepada detektor amplop. Sinyal di setiap detektor amplop dimodulasi secara asinkron.

Sirkuit keputusan memilih output mana yang lebih mungkin dan memilihnya dari salah satu detektor amplop. Ini juga membentuk kembali bentuk gelombang menjadi satu persegi panjang.

Detektor FSK Sinkron

Diagram blok detektor Synchronous FSK terdiri dari dua mixer dengan sirkuit osilator lokal, dua band pass filter dan sirkuit keputusan. Berikut ini adalah representasi diagram.

Input sinyal FSK diberikan kepada dua mixer dengan sirkuit osilator lokal. Keduanya terhubung ke dua filter pass band. Kombinasi ini bertindak sebagai demodulator dan sirkuit keputusan memilih output mana yang lebih mungkin dan memilihnya dari salah satu detektor. Kedua sinyal memiliki pemisahan frekuensi minimum.

Untuk kedua demodulator, bandwidth masing-masing tergantung pada bit rate mereka. Demodulator sinkron ini sedikit rumit daripada demodulator tipe asinkron.

Audio FSK

Audio frequency-shift keying (AFSK) adalah teknik modulasi dimana data digital diwakili oleh perubahan frekuensi (pitch) nada audio, menghasilkan sinyal yang dikodekan yang cocok untuk transmisi melalui radio atau telepon. Biasanya, audio yang ditransmisikan bergantian antara dua nada: satu, "tanda", mewakili satu biner; yang lain, "ruang", mewakili nol biner.

AFSK berbeda dari penguncian frekuensi-reguler dalam melakukan modulasi pada frekuensi baseband. Dalam aplikasi radio, sinyal termodulasi AFSK biasanya digunakan untuk memodulasi pembawa RF (menggunakan teknik konvensional, seperti AM atau FM) untuk transmisi.

AFSK tidak selalu digunakan untuk komunikasi data berkecepatan tinggi, karena AFSK jauh lebih efisien dalam hal daya dan bandwidth daripada kebanyakan mode modulasi lainnya. [Rujukan?] Selain kesederhanaannya, bagaimanapun, AFSK memiliki keuntungan bahwa sinyal yang dikodekan akan melewati melalui tautan AC-coupled, termasuk sebagian besar peralatan yang awalnya dirancang untuk membawa musik atau ucapan.

AFSK digunakan dalam Sistem Siaga Darurat berbasis di A.S. untuk memberi tahu stasiun tentang jenis darurat, lokasi yang terpengaruh, dan waktu penerbitan tanpa benar-benar mendengar teks peringatan.

Sumber : https://www.tutorialspoint.com/digital_communication/digital_communication_frequency_shift_keying.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency-shift_keying