FREKUENSI MODULASI
-
Upload
gustav-mandigo -
Category
Documents
-
view
439 -
download
19
description
Transcript of FREKUENSI MODULASI
TERJEMAHAN TEKNIK RADIO
“Frekuensi Modulasi dan Rangkaian Frekuensi Modulasi”
Kelompok 3:
1. RIZKY FIRDAUSI (115514050)
2. GUSTAV MANDIGO A.R (115514051)
3. LILA LISTIYANI O (115514053)
4. MUHAMMAD SYARIF H (115514054)
Elkom 1 2011
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
2013
BAB 4
FREKUENSI MODULASI
Tujuan Bab Ini
Bab ini akan membantu Anda untuk:
1. Mendefinisikan dan menjelaskan proses dari Frequency Modulation (FM) dan Phasa
Modulation (PM) dan menyebutkan perbedaannya.
2. Menghitung indeks modulasi yang diberikan dari deviasi maksimum dan frekuensi
modulasi maksimum, Menentukan angka signifikan pada sidebands pada sinyal FM,
dan menghitung lebar (bandwidth) dari sinyal FM.
3. Menentukan pre-emphasis dan de-emphasis, menyebutkan keuntungannya, dan
menunjukan bagaimana mereka dicapai.
4. Menyebutkan keuntungan dan kerugian dari FM dan PM dibandingkan AM.
Modulasi adalah proses memodifikasi pembawa sesuai dengan sinyal informal untuk
ditransmisikan. Gelombang pembawa biasanya adalah sebuah sinyal sinus yang berfrekuensi
tinggi. Dalam memeriksa sebuah pembawa sinyal sinus, Anda dapat melihat dengan jelas 2
cara untuk memodifikasinya. Pertama, amplitudonya dapat dirubah. Dengan merubah
amplitudo menghasilkan AM. Pembawa lain yang dapat dirubah juga adalah frekuensi. Juga
dimungkinkan untuk mempengaruhi sebuah pembawa informasi sinyal dengan merubah
frekuensinya. Meskipun tidak terlihat secara jelas, karakteristik lainnya yang dapat dirubah
adalah pergeseran fasanya. Dengan memvariasikan jumlah pergeseran fasa yang pembawa
alami, informasi dapat dipengaruhi melalui pembawa.Inilah yang disebut dengan Phase
Modulation (PM). Ternyata, pemvariasian pergeseran fasa pada pembawa dapat
menghasilkan FM. Karena itu, antara FM dan PM erat kaitannya antara yang satu dengan
yang lain. Keduanya secara kolektif disebut dengan tipe sudut modulasi. Karena FM pada
umumnya lebih superior dari AM untuk performanya, FM digunakan secara luas di berbagai
area komunikasi elektronik. Pada bab ini, kita akan memperkenalkan tentang dasar dari FM
dan PM. Rangkaian untuk memproduksi FM dan PM dan frekuensi demodulator terdapat
pada Bab 5.
4-1 Prinsip Frekuensi Modulasi
Pada FM, amplitudo pembawa besarnya konstan, sementara frekuensi pembawa
dirubah oleh sinyal modulasi. Sehubungan dengan bervariasinya formasi sinyal, pembawa
frekuensi akan mengalami pergeseran proporsi. Sejalan dengan naiknya sinyal modulasi
amplitudo, pembawa frekuensi akan meningkat. Apabila amplitudo dari sinyal modulasi
berkurang, pembawa frekuensi juga akan berkurang. Hubungan yang berkebalikan juga dapat
diimplementasikan. Dengan mengurangkan sinyal modulasi maka akan menaikkan pembawa
frekuensi diatas nilai tengahnya, sedangkan dengan menaikkan sinyal modulasi akan
menurunkan pembawa frekuensi dibawah nilai tengahnya. Sejalan dengan sinyal modulasi
amplitudo yang bervariasi, pembawa frekuensi bervariasi baik diatas atau dibawah dari nilai
tengah frekuensi tanpa modulasi. Perubahan jumlah pada pembawa frekuensi dihasilkan oleh
sinyal modulasi yang dikenal dengan deviasi frekuensi. Deviasi frekuensi maksimal terjadi
ketika amplitudo sinyal modulasinya maksimal.
Frekuensi sinyal modulasi menentukan berapa kali per detik pembawa frekuensi
mengalami deviasi baik diatas atau dibawah dari nilai tengah frekuensi.Apabila sinyal
modulasi adalah 100 Hz sinyal sinus, maka pembawa frekuensi bergeser diatas atau dibawah
dari pusat frekuensi 100 kali per detik. Inilah yang disebut dengan laju deviasi frekuensi.
Sebuah sinyal FM diilustrasikan pada gambar 4-1(c). Pada umumnya pembawa
[gambar 4-1(a)] berbentuk gelombang sinus, tapi ditunjukkan dengan sinyal segitiga disini
untuk memudahkan pengilustrasiannya. Tanpa sinyal modulasi yang dipakai, pembawa
frekuensi adalah sinyal sinus yang memiliki amplitudo yang konstan pada nilai frekuensi
konstan normal.
Modulasi sinyal informasi [(gambar 4-1(b)] adalah sinyal sinus berfrekuensi rendah.
Karena sinyal sinus menjadi positif, frekuensi pembawa meningkat secara proporsional.
Frekuensi tertinggi terjadi ketika pada puncak amplitudo dari sinyal modulasi. Sehubungan
dengan berkurangnya modulasi sinyal amplitudo, pembawa frekuensi juga berkurang. Ketika
sinyal modulasi tanpa amplitudo, pembawanya akan berada pada nilai tengah frekuensi.
Sekarang ketika sinyal modulasi menjadi negatif, pembawa frekuensi akan berkurang.
Pembawa frekuensi akan selalu berkurang sampai mencapai puncaknya pada setengah
lingkaran negatif dari modulasi sinyal sinus. Lalu karena sinyal modulasi menuju 0,
frekuensi akan naik kembali. Catatan pada gambar 4-1(c) bagaimana pembawa sinyal sinus
terlihat “dikompres” dan lalu “dibentangkan” oleh sinyal modulasi.
Anggap pembawa frekuensi besarnya 50 MHz. Apabila puncak amplitudo dari sinyal
modulasi mengakibatkan pergeseran frekuensi menjadi 200 kHz, pembawa frekuensi akan
berdeviasi antara 50.2 MHz dan 49.8 MHz. Total deviasi frekuensinya adalah 50.2 – 49.8 =
0.4 MHz = 400 kHz. Pada praktiknya, bagaimanapun, deviasi frekuensi ditunjukkan oleh
jumlah pergeseran frekuensi dari pembawa diatas dan dibawah nilai tengah frekuensi.
Sehingga, deviasi frekuensi pada contoh diatas mengatakan kurang lebih 200 kHz. Ini
menunjukkan bahwa ada variasi sinyal modulasi pada pembawa baik diatas atau dibawah
nilai tengah frekuensi yang besarnya 200 kHz. Frekuensi dari sinyal modulasi menunjukan
tingkatan deviasi frekuensi tapi tidak memiliki efek pada jumlah deviasi yang berfungsi
sebagai amplitudo pada sinyal modulasi dengan ketat.
4-2 Modulasi Phasa
Cara lain untuk membuat sudut modulasi adalah dengan memvariasikan jumlah
pergeseran fasa pada pembawa frekuensi yang konstan sesuai dengan sinyal modulasi.
Keluarannya berupa sinyal PM. Bayangkan rangkaian modulator yang pada dasarnya
memproduksi pergeseran fasa. Ingat, pergeseran fasa menunjukkan relasi waktu antara dua
sinyal sinus yang memiliki frekuensi yang sama. Asumsikan apabila kita dapat membuat
pergeseran fasa yang mengakibatkan variasi pergeseran fasa dengan aplitudo dari sinyal
modulasi. Lebih besar amplitudo dari sinyal modulasi, lebih besar pula pergeseran fasanya.
Asumsikanlah bahwa pergeseran positif sinyal modulasi menghasilkan pergeseran fasa
tertinggal dan sinyal negatif menghasilkan pergeseran fasa terdepan.
Apabila pembawa sinyal sinus yang amplitudo dan frekuensinya konstan diterapkan
kepada penggeser fasa, keluaran dari penggeser fasa akan menjadi sinyal PM. Karena sinyal
modulasi menjadi positif, jumlah lag fasa menjadi naik sesuai dengan amplitudo dari sinyal
modulasi. Artinya pembawa keluarannya mengalami delay. Delay bertambah sejalan dengan
amplitudo sinyal modulasi. Hasil keluarannya adalah apabila pembawa sinyal frekuensi
konstan yang telah ditarik keluar atau frekuensinya diperkecil.
Ketika sinyal modulasi bernilai negatif pergeseran fasa menjadi unggul. Ini
menyebabkan pembawa sinyal sinus menjadi bertambah cepat dengan lebih efektif atau
dikompres. Hasilnya adalah pembawa frekuensi yang telah dinaikkan.
Modulasi Fasa menghasilkan modulasi frekuensi. Karena jumlah pergeseran fasanya
bervariasi, berakibat pada berubahnya pembawa frekuensi. Karena FM diproduksi oleh PM,
maka bisa dikatakan dengan FM tidak langsung.
Penting untuk dicatat bahwa dinamika alam dari sinyal modulasi mengakibatkan
variasi frekuensi pada keluaran pergeseran fasa. Dengan kata lain, FM hanya diproduksi
selama pergeseran phasa bervariasi. Salah satu cara untuk memahami ini lebih baik adalah
dengan mengasumsikan sinyal modulasi seperti yang ditunjukkan pada gambar 4-2(a)
dihalaman selanjutnya. Itu merupakan sinyal segitiga yang puncak positif dan negatifnya
telah dipotong pada amplitudo yang telah ditentukan. Pada saat t0, besar sinyalnya 0 sehingga
pembawa berada pada frekuensi tengah.
Menerapkan sinyal modulasi ini kepada frekuensi modulator akan menghasilkan
sinyal seperti yang ditunjukkan pada gambar 4-2(b). Selama bentuk sinyal menaik (t1),
frekuensi juga menaik. Ketika amplitudo positifnya konstan (t2), keluaran frekuensi Fmnya
konstan. Selama nilai amplitudo berkurang dan mengarah ke negatif (t3), frekuensi akan
berkurang. Maka, ketika amplitudo konstan pada giliran negatif (t4), frekuensi tetap konstan
pada frekuensi rendah. Ketika t5, besarnya frekuensi naik.
Ketika sinyal modulasi diterapkan kepada penggeser fasa, keluaran frekuensinya akan
berubah hanya pada sat amplitudo dari sinyal modulasi bervariasi besarnya. Merujuk pada
PM sinyal pada gambar 4-2(c). Selama peningkatan atau pengurangan amplitudo (t1, t3, dan
t5), frekuensi yang bervariasi akan dihasilkan. Bagaimanapun, ketika amplitudo konstan
mancapai puncak positif dan negatif tanpa frekuensi merubah tempat yang didapat. Keluaran
dari penggeser fasa akan disederhanakan menjadi pembawa frekuensi yang telah bergeser
fasanya. Ini menggambarkan dengan jelas apabila variasi frekuensi mengambil tempat hanya
jika sinyal modulasi amplitudonya bervariasi.
Ternyata, deviasi frekuensi maksimal dihasilkan oleh modulator fasa yang terjadi
ketika waktu sinyal modulasi berubah pada tingkat paling cepat. Untuk modulasi sinyal
gelombang sinus, tingkat perubahan dari sinyal modulasi paling besar ketika perubahan
gelombang modulasi berubah dari positif ke negatif atau dari negatif ke positif. Tingkat
maksimal dari perubahan tegangan modulasi terjadi tepatnya pda saat berada ditengah. Anda
dapat melihatnya melalui gambar 4-2(c). Berbeda sekali, catat bahwa pada gelombang FM,
deviasi maksimal terjadi pada puncak positif dan negatif amplitudo dari tegangan modulasi.
Jadi meskipun sebuah modulator fasa memang memproduksi FM, deviasi maksimal terjdi
pada titik yang berbeda pada sinyal modulasi. Pasti, ini tidak relevan karena kedua sinyal FM
dan PM mengandung informasi yang sama dan ketika didemodulasi akan menghasilkan
sinyal modulasi yang asli.
Pada FM, deviasi maksimal terjadi pada puncak amplitudo positif dan negatif dari
sinyal modulasi. Pada PM, nilai maksimal lebih dahulu atau tertinggal perfeseran fasa terjadi
pada puncak amplitudo dari sinyal modulasi. Memanggil kembali yang telah kita katakan
apabila deviasi frekuensi pada keluaran dari penggeser fasa tergantung pada tingkat
perubahan pada sinyal modulasi. Lebih cepat tegangan sinyal modulasi bervariasi, lebih cepat
juga deviasi frekuensi yang dihasilkan. Karena itu, deviasi frekuensi dihasilakn pada PM naik
sesuai dengan frekuensi dari sinyal modulasi. Lebih tinggi frekuensi modulasi sinyal, pada
umumnya lebih pendek periodenya dan lebih cepat perubahan tegangannya. Semakin tinggi
sinyal moudlasi memproduksi lebih banyak pergeseran fasa yang menghasilkan lebih besar
deviasi frekuensi. Lalu pada PM, pembawa deviasi frekuensi sejalan dengan frekuensi
modulasi dan amplitudo. Pada FM, deviasi frekuensi sesuai hanya dengan amplitudo dari
sinyal modulasi tanpa memperhatikan frekuensi. Hubungan antara pembawa deviasi dan
karakteristik sinyal modulasi tampak pada gambar 4-3.
Untuk membuat PM kompatibel dengan FM, kita harus mengimbangkan untuk
deviasi yang dihasilkan oleh perubahan frekuensi pada sinyal modulasi. Ini digambarkan
pada gambar 4-4. Ini adalah low-pass filter menyebabkan modulasi frekuensi lebih tinggi
dilemahkan pada amplitudo. Meskipun frekuensi modulasi lebih tinggi akan menghasilkan
tingkat perubahan yang lebih tinggi dan deviasi frekuensi yang lebih tinggi, ini mengimbangi
oleh amplitudo dari sinyal modulasi yang lebih rendah yang akan menghasilkan pergeseran
fasa yang lebih kecil dan deviasi frekuensi yang lebih kecil. Jaringan ini mengimbangi pada
keluaran deviasi frekuensi yang disebabkan oleh frekuensi modulasi yang lebih tinggi.
Hasilnya adalah keluaran yang sama dengan sinyal FM. FM dihasilkan oleh modulator fasa
yang disebut dengan indirect FM atau FM tidak langsung.
Meskipun FM dan PM digunakan secara umum pada sistem komunikasi, kebanyakan
yang digunakan adalah FM. Alasannya karena oscillator kristal dengan akurasi frekuensi
yang lebih tinggi dan stabil dapat digunakan untuk menghasilkan pembawa. Pada FM,
oscillator kristal pada umumnya tidak dapat mengalami modulasi frekuensi lebih dari jarak
yang telah ditentukan. Bagaimanapun, oscillator kristal dapat mengarahkan modulator fasa
yang dapat menghasilkan FM yang diinginkan. Lebih jauh, kebanyakan modulator fasa
adalah penyederhana untuk mengimplementasi daripada modulator frekuensi. Anda dapat
melihatnya ketika mempraktikkan rangkaian FM dan PM yang didiskusikan di bab 4.
4-3 SIDEBANDS DAN INDEKS MODULASI
Setiap proses modulasi menghasilkan sidebans. Seperti yang Anda lihat di AM, ketika
gelombang sinus konstan maka frekuensi memodulasikan carrier, dan menghasilkan dua
frekuensi sisi . Frekuensi sisi adalah penjumlah dan selisih dari pembawa dengan frekuensi
modulasi. Di FM dan PM pula, jumlah dan selisih frekuensi sidebands yang dihasilkan sama.
Selain itu, jumlah teori yang tak terbatas tentang sepasang sidebands atas dan bawah juga
banyak dijabarkan. Akibatnya, spektrum dari sinyal FM / AM biasanya lebih luas daripada
sinyal AM .Sebuah sinyal FM khusus juga dapat dihasilkan.
Gambar 4-5 menunjukkan contoh dari spektrum sinyal FM khusus yang dihasilkan
oleh modulasi pembawa dengan gelombang sinus frekuensi tunggal. Perhatikan bahwa
sidebands diberi jarak dari operator dengan gelombang sinus frekuensi tunggal. Perhatikan
bahwa sidebands diberi jarak dari fc pembawa dan diberi jarak dari satu sama lain dengan
frekuensi yang sama dengan frekuensi modulasi fm. Jika frekuensi modulasi bernilai 500 Hz.
Pasangan pertama sideband diatas dan dibawah operator dengan 500Hz. Pasangan kedua
sidebands berada di atas dan di bawah operator dengan 2 x 500 Hz = 1000 Hz, atau 1 KHz,
dan sebagainya. Perhatikan juga bahwa amplitudo dari sideband bervariasi. Jika setiap
sideband diasumsikan gelombang sinus dengan frekuensi dan amplitudo seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 4-5 dan semua gelombang sinus ditambahkan bersama-sama, maka
sinyal FM akan memproduksi sideband.
Sebagai amplitudo dari sinyal modulasi bervariasi, tentu saja, deviasi frekuensi akan
berubah. Jumlah sidebands dihasilkan amplitudo dan jarak mereka tergantung pada deviasi
frekuensi dan frekuensi modulasi. Perlu diingat bahwa sinyal FM konstan dengan amplitudo.
Jika sinyal FM adalah penjumlahan dari frekuensi sidebands, maka Anda dapat melihat
bahwa amplitudo sideband harus bervariasi dengan deviasi frekuensi dan frekuensi modulasi
jika jumlah mereka adalah untuk menghasilkan sinyal amplitudo tetap dan FM.
Meskipun proses FM menghasilkan jumlah nilai sidebands atas dan bawah tak
terbatas , hanya mereka dengan amplitudo terbesar yang signifikan dalam membawa
informasi. Biasanya setiap sideband yang amplitudonya kurang dari 1 persen dari pembawa
tidak dimodulasikan dan dianggap tidak signifikan. Akibatnya, hal ini jelas mempersempit
bandwidth sinyal FM.
Seperti yang dijelaskan sebelumnya, jumlah sideband signifikan dan amplitudo
tergantung pada jumlah deviasi frekuensi dan frekuensi modulasi. Rasio deviasi frekuensi ke
frekuensi modulasi dikenal sebagai indeks modulasi m.
m= fdfm
Dimana fd adalah deviasi frekuensi dan fm adalah frekuensi modulasi. Sebagai
contoh, asumsikan nilai deviasi frekuensi maksimum pembawa ± 25 KHz sedangkan
frekuensi modulasi maksimum adalah 10 KHz. Maka nilai Indeks modulasinya
m=2510
=2,5
Dalam sistem komunikasi kebanyakan menggunakan FM, batas maksimum
diletakkan pada kedua frekuensi deviasi dan frekuensi modulasi. Sebagai contoh, dalam
standar penyiaran FM, deviasi frekuensi maksimum yang diizinkan adalah 75 KHz,
sedangkan frekuensi modulasi maksimum diizinkan adalah 15 KHz. Hal ini menghasilkan
nilai indeks modulasi
m=5515
=5
Setiap kali frekuensi deviasi maksimum dan frekuensi modulasi maksimum yang
digunakan dalam menghitung indeks modulasi m dikenal sebagai rasio modulasi.
Mengetahui rumus indeks modulasi, Anda dapat menghitung jumlah amplitude
signifikan dari sidebands. Hal ini dilakukan secara proses matematis yang kompleks yang
dikenal sebagai fungsi Bessel. Perhitungan matematis ini berada di luar lingkup penjalasan
ini. Secara umum, tidak perlu untuk diketahui bagaimana membuat perhitungan sebagai
fungsi Bessel telah dihitung dan ditabulasi, untuk berbagai indeks modulasi. Sebuah contoh
diberikan dalam gambar 4-6. Kolom kiri memberikan indeks modulasi. Kolom yang tersisa
menunjukkan pasang berbagai sidebands. Setiap sideband dengan amplitudo pembawa, relatif
kurang dari 1 persen (0,01) yang telah dieliminasi. Perhatikan bahwa beberapa pembawa dan
amplitudo sideband memiliki tanda-tanda negatif. Hal ini berarti, bahwa sinyal amplitudo
hanya bergeser pada fase 180o (inversi fase).
Seperti yang Anda lihat, spektrum dari sinyal FM bervariasi dalam bandwidth
tergantung pada indeks modulasinya. Semakin tinggi indeks modulasi, maka semakin lebar
bandwidth sinyal FMnya. Ketika konservasi spektrum diperlukan bandwidth dari sinyal FM
dapat disengaja digeser dengan menempatkan batas atas indeks modulasi.
Gambar 4-7 pada halaman berikutnya menunjukkan beberapa contoh dari spektrum
sinyal FM dengan indeks modulasi yang berbeda. Bandingkan, misalnya dengan
memasukkan nilai dalam tabel Gambar. 4-6. Pembawa tidak dimodulasikan sebagai
amplitudo relatif dari 1,0. dengan modulasi pembawa menurun sedangkan dari sidebands
amplitudo mengalami peningkatan. Dengan beberapa nilai indeks modulasi, operator bisa
dihilangkan sepenuhnya.
Total bandwidth dari sinyal FM dapat ditentukan dengan mengetahui indeks modulasi
dengan menggunakan tabel pada Gambar.4-6. Misalnya, anggaplah nilai indeks modulasi 2
yand dimasukkan dalam tabel, Anda dapat melihat bahwa hal ini menghasilkan empat pasang
sidebands yang signifikan. Lebar Bandwidth dapat ditentukan dengan rumus sederhana.
BW = 2 N fm max
Dimana N adalah jumlah sidebands signifikan.
Dengan menggunakan rumus di atas dan mengansumsikan nilai frekuensi modulasi
tertinggi 2,5 KHz, bandwidth dari sinyal FM yaitu.
BW = 2 (2,5) (4) = 20 KHz
Sinyal FM dengan nilai index modulasi 2 dan frekuensi modulasi tertinggi 2,5 KHz
maka akan menempati bandwidth 20 KHz.
Cara alternatif untuk menghitung bandwidth sinyal FM adalah dengan menggunakan
aturan Carson. Aturan ini hanya mempertimbangkan kekuatan di sideband paling signifikan
yang amplitudonya lebih besar dari 2 persen dari carrier. Ini berarti nilai sidebandnya 0,02
atau lebih. Pada Gambar. 4-6. Aturan Carson dinyatakan dengan rumus.
BW = 2 (fd max + fm max)
Dalam rumus tersebut, Dimisalkan nilai fd max adalah deviasi frekuensi maksimum 5
KHz dan frekuensi modulasi maksimum 2,5 KHz, maka lebar bandwidth bisa dihitung
dengan menggunakan rumus
BW = 2 (5KHz +2,5 KHz) = 2 (7,5 KHz) = 15 KHZ
Membandingkan dengan bandwidth yang dihitung dalam contoh sebelumnya, Anda
dapat melihat bahwa Carson memberikan bandwidth yang lebih kecil. Telah ditentukan
bahwa, jika rangkaian atau sistem memiliki bandwidth (per aturan Carson), daya sideband
yang cukup, akan diteruskan untuk memastikan jelas sinyal penuh informasi.
Pada AM, jumlah atau tingkat modulasi biasanya dinyatakan sebagai persentase
modulasi. persentase modulasi adalah rasio amplitudo dari sinyal modulasi dengan amplitudo
dari carrier. Ketika keduanya memiliki faktor yang sama, rasionya adalah 1 dan kami
mengatakan bahwa 100 persen modulasi terjadi. Seharusnya sinyal amplitudo modulasi
menjadi lebih besar dari amplitudo pembawa, maka modulasi akan lebih dan
distorsi.akan.terjadi.
Kondisi seperti tidak terjadi pada FM atau PM. Karena amplitudo pembawa tetap
konstan selama modulasi FM dan dengan PM, indikator persentase yang digunakan dalam
modulasi AM tidak ada artinya. Selanjutnya, meningkatkan amplitudo atau frekuensi dari
sinyal modulasi tidak akan menyebabkan modulasi berlebihan atau distorsi.
Meningkatkan amplitudo sinyal modulasi hanya meningkatkan frekuensi deviasi. Hal
ini, selanjutnya meningkatkan indeks modulasi yang hanya menghasilkan sidebands lebih
signifikan dan bandwidth yang lebih luas. Untuk alasan praktis konservasi spektrum dan
kinerja penerima, biasanya ada beberapa batas mengenakan deviasi frekuensi atas dan
frekuensi modulasi atas. Seperti yang ditunjukkan pada penjelasan sebelumnya, rasio deviasi
frekuensi maksimum diizinkan untuk frekuensi modulasi frekuensi maksimum yang disebut
sebagai rasio deviasi.
Pada saluran TV Audio siaran disalurkan oleh FM dengan nilai Deviasi maksimum
adalah 25 KHz, dan frekuensi modulasi maksimum adalah 15 KHz. Ini menghasilkan
deviasi..rasio.
d=2515
=1,66666
Dalam standar komunikasi dua arah radio mobile yang menggunakan FM, deviasi
maksimum yang diijinkan biasanya 5 KHz. Frekuensi modulasi atas biasanya terbatas pada
2,5 KHz yang cukup tinggi untuk transmisi suara. Ini menghasilkan deviasi rasio
d= 52,5
=2
Deviasi maksimum dapat digunakan dalam rasio dengan deviasi operator sebenarnya
untuk menghasilkan persentase modulasi untuk FM. Perlu diingat, didalam penyiaran
komersial FM, deviasi maksimum yang diizinkan adalah 75 KHz. Jika sinyal modulasi hanya
menghasilkan deviasi maksimum 60 KHz, maka persentase FM modulasi adalah
Persentase modulasi FM = (deviasi pembawa aktual)
(deviasi pembawamaksimum)x100
= 6075x100
= 80 %
Ketika penyimpangan maksimum yang ditetapkan, kurang dari 100 persen adalah maka
persentase modulasi yang diadakan penting. Alasannya, bahwa stasiun FM beroperasi di
saluran frekuensi yang ditugaskan. Ini adalah berdekatan dengan saluran lain yang
mengandung stasiun lain. Jika penyimpangan diizinkan untuk melebihi batas maksimal, lebih
banyak pasang sidebands yang akan diproduksi dan bandwidth sinyal mungkin berlebihan.
Hal ini dapat menyebabkan gangguan saluran yang tidak diinginkan
4-4 FREKUENSI MODULASI AMPLITUDO VERSUS MODULASI
Secara umum, FM dianggap unggul dibandingkan AM. Meskipun kedua sinyal
modulasi ini cocok untuk menstransmisikan informasi satu tempat ke tempat lain dan
keduanya sama-sama mampu memberikan kejelasan informasi yang disampaikan . FM
biasanya menawarkan beberapa manfaat yang signifikan atas AM. Keunggulan dan
kelemahan dari FM bila dibandingkan dengan AM dirangkum dalam tabel. 4-8. Mari
kita pertimbangkan masing-masing secara lebih.rinci.
No Keunggulan Kelemahan
1 Meredam noise lebih baikpenggunaan ruang spectrum yang
berlebih
2Menolak sinyal pengganggu karena
adanya "efek penangkapan"sirkuit yang lebih kompleks dan mahal
3 Efisiensi pemancar yang lebih baik
Gambar. 4-8 adventages dan disadventages dari FM dibandingkan AM.
Manfaat utama dari FM dibanding AM adalah kekebalan kebisingan yang
diunggulkan. kebisingan adalah gangguan terhadap sinyal yang dihasilkan oleh petir,
motor, sistem pengapian otomotif, dan saluran listrik yang menghasilkan transien.
Kebisingan tersebut merupakan lonjakan sempit antara tegangan dengan kandungan
frekuensi yang sangat tinggi. Mereka menambahkan sinyal yang cukup kuat dan
mereka dapat.melenyapkan.sinyal.informasi.
Pada dasarnya kebisingan adalah variasi dari amplitudo. Di sisi lain, sinyal
FM, , memiliki amplitudo pembawa yang konstan. Karena itu, penerima FM
mengandung sirkuit terbatas yang disengaja untuk membatasi amplitudo dari sinyal
yang diterima. Setiap Variasi amplitudo yang terjadi pada sinyal FM, secara efektif
terpotong. Ini tidak mengurangi isi informasi dari sinyal FM karena didalamnya
terdapat variasi frekuensi pembawa. Karena tindakan pemotongan dari sirkuit
pembatas, noise hampir sepenuhnya dihilangkan.
Manfaat utama lain dari FM adalah bahwa sinyal pengganggu pada frekuensi
yang sama akan ditolak secara efektif. Karena sinyal pembatas dikuatkan ke penerima
FM, efek ganggauan terjadi ketika dua atau lebih sinyal FM terjadi secara bersamaan
pada frekuensi yang sama. Jika sinyal dari yang satu lebih dari dua kali amplitudo dari
yang lain, sinyal penguat akan "menangkap" saluran dan sinyal lemah akan
dihilangkan, lemah campur dikenal sebagai efek penangkapan di FM. Ketika kedua
sinyal AM menempati frekuensi yang sama, pada umumnya kedua sinyal akan
terdengar terlepas dari penguat sinyal relative. Ketika satu sinyal AM secara
signifikan lebih kuat dari yang lain, tentunya sinyal yang kuat akan diperjelas, namun,
meskipun sinyal lemah tidak akan diperjelas, itu masih akan terdengar di bagian akhir.
Ketika kekuatan sinyal dari sinyal AM hampir sama, mereka akan mengganggu satu
sama lain dan membuat keduanya hampir tidak dapat diperjelas. Pada FM, efek
penangkapan memungkinkan sinyal yang lebih kuat untuk mendominasi sedangkan
sinyal.lemah.dihilangkan.
Namun, ketika penguatan dari dua sinyal FM mulai sama, efek penangkapan
dapat menyebabkan sinyal untuk didominas secara bergantian di frekuensi. Pada
beberapa waktu, satu sinyal akan lebih kuat dari yang lain, dan itu akan menangkap
saluran. Di lain waktu, kekuatan sinyal akan mundur, dan sinyal lainnya akan
menangkap saluran. Anda mungkin pernah mengalami efek ini pada diri Anda saat
mendengarkan radio FM di mobil Anda, saat mengemudi di jalan raya. Anda mungkin
mendengarkan stasiun yang kuat pada frekuensi tertentu, tetapi saat Anda berkendara,
Anda menjauh dari stasiun. Pada titik tertentu, Anda mungkin mulai mengambil
sinyal dari stasiun lain pada frekuensi yang sama. Ketika sinyal keduanya kurang
amplitudo yang sama, Anda akan mendengar satu stasiun mendominasi dan dari yang
lain sebagai variasi amplitudo sinyal selama anda mengemudi . Namun, di beberapa
titik, sinyal kuat pada akhirnya akan mendominasi yang lemah tidak terdengar sama
sekali satu saluran.
Terlepas dari fakta bahwa FM memiliki kualitas suara penolakan unggul,
kebisingan masih mengganggu sinyal FM. Hal ini berlaku untuk komponen frekuensi
tinggi dalam sinyal modulasi. Karena kebisingan, terutama lonjakan isi energy tinggi
dari sinyal modulasi. Hal ini menyebabkan bentuk distorsi frekuensi yang dapat
membuat sinyal.diperjelas.
Sebagian besar isi dari sinyal modulasi, terutama suara, berada pada frekuensi
yang lebih rendah. Dalam sistem komunikasi suara, bandwidth dari sinyal modulasi
sengaja dibatasi maksimum sekitar 3 KHz. Suara itu masih diperjelas meskipun
keterbatasan bandwidth. Setelah saluran telepon memotong di 3 KHz dan
memberikan kualitas suara yang baik. Namun, musik akan sangat terdistorsi oleh
bandwidth yang sempit karena mengandung komponen frekuensi tinggi yang
diperlukan untuk fidelity yang tinggi. Biasanya, bagaimanapun, komponen frekuensi
yang tinggi dari amplitudo yang lebih rendah. Misalnya, alat musik biasanya
menghasilkan sinyal pada frekuensi rendah tetapi mengandung harmonik tingkat yang
lebih rendah, banyak yang memberi mereka suara yang unik. Jika suara unik mereka
harus dipertahankan, maka komponen frekuensi tinggi harus dilalui. Alasannya
seperti bandwidth yang luas dalam fideliti system suara tinggi , Karena komponen
frekuensi tinggi berada pada tingkat yang sangat
rendah,.kebisingan.dapat.menghancurkannya.
Untuk mengatasi masalah ini, kebanyakan sistem FM menggunakan teknik
yang dikenal sebagai pra-penekanan yang membantu mengimbangi masalah
kebisingan frekuensi yang tinggi. Pada transmitter, meskipun sinyal modulasi
dilewatkan melalui jaringan sederhana untuk menguatkan komponen frekuensi tinggi.
Bentuk paling sederhana seperti sirkuit filter high-pass sederhana dari jenis yang
ditunjukkan pada Gambar. 4-9 (a). Spesifikasi mendektifikasi t waktu yang konstan
dari 75 mikrodetik (mikrodetik) dimana t = R1C. Setiap kombinasi resistor dan
kapasitor (atau resistor dan induktor) memberikan waktu konstan secara tepat. Seperti
pada rangkaian frekuensi cutoff dari 2.122 Hz fco akan ditingkatkan secara linear.
Amplitudo keluaran meningkat dengan frekuensi pada tingkat 6 dB per oktaf. Kurva
pra-penekanan ditunjukkan pada Gambar. 4-9 (b). Sirkuit pra-penekanan ini
meningkatkan kandungan energi yang lebih tinggi dari frekuensi sinyal sehingga
mereka akan cenderung menjadi lebih kuat daripada kebisingan komponenfrekuensi
tinggi. Hal ini meningkatkan rasio signal-to-noise dan
meningkatkan.penjelasan.dan.fideliti.
Rangkaian pra-penekanan juga memiliki frekuensi atas fu di mana
peningkatan sinyal mendatar. Lihat Gambar. 4-9 (b). Frekuensi atas dihitung dengan
ekspresi
fu=R1+ R22πR1 R2C
Hal ini biasanya ditetapkan di beberapa nilai yang sangat tinggi di luar
jangkauan audio. Karakteristik Sebuah fu lebih besar dari 30 KHz.
Untuk mengembalikan respons frekuensi ke tingkat normal, rangkaian pra-
penekanan harus digunakan pada penerima. Ini adalah filter low-pass sederhana
dengan waktu konstan 75 mikrodetik. Lihat Gambar 4-9 (c). fitur cutoff dari 2.122 Hz
dan menyebabkan sinyal di atas frekuensi ini menjadi dilemahkan pada tingkat 6 dB
per oktaf. Kurva respon ditunjukkan pada Gambar. 4-9 (d). Akibatnya, pra-penekanan
pada pemancar adalah persis diimbangi dengan sirkuit de-penekanan pada penerima,
memberikan respon frekuensi normal. Efek gabungan dari pra-penekanan dan de-
penekanan adalah untuk meningkatkan komponen-komponen frekuensi tinggi selama
transmisi sehingga mereka akan menjadi lebih kuat dan tidak ditutupi oleh kebisingan.
Sebuah keunggulan ketiga dari FM dibandingkan AM adalah dalam efisiensi
transmisinya . Ingatlah bahwa AM dapat diproduksi oleh kedua teknik modulasi
tingkat rendah dan tingkat tinggi. Yang paling efektif adalah tingkat tinggi, modulasi
dimana penguat kelas C digunakan sebagai tahap akhir dan daya RF dimodulasi oleh
penguat modulasi daya tinggi. Pemancar AM harus menghasilkan RF yang sangat
tinggi dan kekuatan sinyal modulasi. Selain itu, dengan harga yang sangat tinggi daya
tingkat yang besar akan membuat penguat modulasi tidak praktis. Dalam kondisi
seperti itu, tingkat rendah modulasi harus digunakan. Sinyal AM dihasilkan pada
tingkat yang lebih rendah dan kemudian diperkuat dengan amplifier linier untuk
menghasilkan sinyal RF akhir. Karena amplifier linier mengoperasikan kelas A atau
kelas B, maka jauh lebih efisien dibandingkan dengan penguat kelas C. Namun,
penguat linier harus digunakan jika informasi.AM.tetap.dipertahankan.
Sinyal FM sebagai amplitudo konstan, dan, oleh karena itu, tidak perlu
menggunakan amplifier linear untuk meningkatkan tingkat daya. Bahkan, sinyal FM
selalu dihasilkan pada tingkat yang lebih rendah dan kemudian diperkuat oleh
serangkaian amplifier kelas C untuk meningkatkan kekuatan mereka. Hasilnya adalah
penggunaan yang lebih besar dari daya yang tersedia karena penguat kelas C jauh
lebih efisien.
Lihat lagi ke Gambar.4-8. Meskipun keuntungan dari FM umumnya lebih
besar daripada kelemahannya, namun kelemahan itulah yang akan membuat FM
beresiko dalam beberapa aplikasi. Mungkin kelemahan terbesar FM adalah hanya
menggunakan spektrum ruang terlalu banyak. Bandwidth dari sinyal FM jauh lebih
luas daripada sinyal AM transmisi serupa. Meskipun indeks modulasi tetap rendah
untuk meminimalkan bandwidth yang digunakan, namun bandwidth biasanya lebih
besar dari sinyal AM. Selanjutnya pengurangan indeks modulasi juga dapat
mengurangi kekebalan kebisingan dari sinyal FM. Dalam komersial dua arah sistem
radio FM, deviasi maksimum yang diizinkan adalah 5 KHz dengan frekuensi
modulasi maksimum 3 KHz. Ini menghasilkan rasio penyimpangan 5/3 = 1,67. Hal ini
biasanya disebut sebagai FM narrowband (NBFM).
Sejak FM menempati bandwidth yang begitu banyak, biasanya hanya
digunakan pada frekuensi yang sangat tinggi. Bahkan, jarang digunakan dalam
komunikasi dibawah frekuensi 30 MHz. Kebanyakan komunikasi FM bekerjaan pada
frekuensi VHF, UHF dan microwave. Hanya saja dalam bagian dari spektrum di mana
bandwidth yang memadai tersedia untuk sinyal FM dan di mana garis jangkauan
transmisi digunakan secara umum. Hal Ini berarti bahwa jangkauan komunikasinya
terbatas.
Kerugian utama lainnya dari FM adalah bahwa sirkuit yang digunakan untuk
modulasi dan demodulasi biasanya jauh lebih kompleks daripada AM. Biasanya
sirkuit lebih komplek akan lebih sulit untuk merancang dan menyesuaikan daripada
rangkaian sederhana untuk modulasi amplitudo dan demodulasi. Hal ini juga
membuat biaya sirkuit FM lebih tinggi dari rangkaian AM. Kerugian ini biasanya
diimbangi dengan peningkatan biaya dan kompleksitas.
BAB 5
RANGKAIAN FREKUENSI MODULASI
5.1 frekuensi modulator
konsep dasar FM adalah untuk merubah frekuensi pembawa sesuai dengan sinyal
modulasi.
pembawa yang dihasilkan oleh salah satuLC atau sirkuit osilator kristal. objek
kemudian adalah untuk menemukan cara untuk mengubah frekuensi osilasi. dalam osilator
LC, frekuensi pembawa ditetapkan oleh nilai-nilai induktansi dan kapasitansi dalam
rangkaian disetel.frekuensi carrier, oleh karena itu, dapat diubah dengan memvariasikan baik
induktansi ini atau kapasitansi. idenya adalah untuk menemukan rangkaian atau komponen
yang mengubah tegangan modulasi menjadi perubahan yang sesuai pada kapasitansi atau
induktansi.
saat pembawa dihasilkan oleh osilator kristal, frekuensi ditetapkan oleh kristal.
Namun, perlu diingat bahwa rangkaian setara kristal merupakan rangkaian LCR dengan
kedua seri dan poin resonansi paralel. dengan menghubungkan sebuah kapasitor eksternal
untuk kristal, variasi kecil dalam frekuensi operasi dapat obetained. lagi tujuannya adalah
untuk menemukan rangkaian atau komponen yang kapasitansi akan berubah dalam
menanggapi sinyal modulasi.
komponen yang paling sering digunakan dalam aplikasi ini adalah varactor atau
tegangan-variabel kapasitor (VVC). juga dikenal sebagai dioda kapasitansi variabel atau
varicap, komponen ini pada dasarnya adalah sebuah persimpangan semikonduktor dioda yang
dioperasikan dalam mode bias cadangan.
lihat gambar 5-1 pada halaman berikutnya. ketika dioda junction terbentuk, P-dan N-
semikonduktor tipe yang bergabung untuk membentuk persimpangan. beberapa elektron
dalam materi melayang N-type lebih dalam ke materi P-jenis dan menetralisir lubang di sana.
sehingga wilayah tipis di mana ada tidak ada operator gratis, lubang, atau elektron terbentuk.
ini disebut daerah penipisan. itu bertindak seperti isolator tipis yang mencegah arus mengalir
melalui perangkat. lihat gambar 5-1 (a).
jika Anda menerapkan bias maju pada dioda, akan melakukan. kekuatan potensial
eksternal lubang dan elektron menuju persimpangan di mana mereka menggabungkan dan
menyebabkan arus kontinu dalam dioda maupun eksternal. lapisan deplesi hanya menghilang.
lihat gambar 5-1 (b).
jika bias cadangan eksternal diterapkan dioda seperti pada gambar 5-1 (c), tidak ada
arus akan mengalir. bias sebenarnya meningkatkan lebar lapisan deplesi. lebar ini modus
deplesi tergantung pada jumlah bias terbalik. semakin tinggi bias terbalik, luas lapisan deplesi
dan semakin sedikit kesempatan untuk aliran arus.
dioda junction terbalik bias tampaknya menjadi kapasitor kecil. bahan-P dan N-type
bertindak sebagai dua piring kapasitor, sedangkan daerah penipisan bertindak sebagai lebar
dielectric.the dari lapisan deplesi determinies lebar dielektrik, dan, karena itu, jumlah
kapasitansi. jika reverse bias tinggi, daerah penipisan akan lebar dan dielektrik akan
menyebabkan pelat kapasitor secara luas spasi, menghasilkan nilai yang rendah dari
kapasitansi. penurunan jumlah bias reverse mempersempit daerah penipisan, dan, karena itu,
piring dari kapasitor akan efektif lebih dekat bersama-sama dan menghasilkan kapasitansi
yang lebih tinggi.
semua dioda junction pameran ini karakteristik kapasitansi variabel sebagai bias
reverse berubah. Namun, varactors atau VVCs telah dirancang untuk mengoptimalkan ini
karakteristik khusus. dioda tersebut dibuat sehingga variasi kapasitansi adalah sebagai lebar
dan linear mungkin.
Kapasitor variabel tegangan dibuat dengan berbagai nilai kapasitansi. Sebagian besar
unit memiliki kapasitansi nominal dalam kisaran 1 sampai 200 pF. Rentang variasi
kapasitansi dapat setinggi 12 ke 1. Gambar menunjukkan 5-2 kurva untuk dioda yang khas.
Sebuah kapasitansi maksimum 80 pF diperoleh pada 1 V. Dengan 60 V diterapkan,
kapasitansi turun menjadi 20 Pf, kisaran 4 sampai 1. Rentang operasi biasanya terbatas pada
bagian tengah kurva linear.
Gambar 5-3 menunjukkan konsep dasar dari sebuah modulator frekuensi varactor.
The L1 dan C1 merupakan sirkuit tuned dari osilator pembawa. Varactor dioda D1 adalah
conected secara seri dengan kapasitor C2 seluruh rangkaian disetel. Nilai C2 dibuat sangat
besar pada frekuensi operasi sehingga reaktansi sangat rendah. Akibatnya, ketika C2
dihubungkan secara seri dengan kapasitansi yang lebih rendah dari D1, efek seolah-olah D1
terhubung derectly seluruh rangkaian disetel. Kapasitansi total rangkaian efektif maka adalah
kapasitansi dari D1 secara paralel dengan C1. Ini akan memperbaiki frekuensi pembawa
pusat.
Kapasitansi D1, tentu saja, dikendalikan oleh dua faktor: bias dc tetap dan sinyal
modulasi. Dalam gambar 5-3, bias pada D1 diatur oleh pembagi tegangan yang terdiri dari R1
dan R2. Biasanya baik R1 atau R2 dibuat variabel sehingga frekuensi pembawa pusat dapat
disesuaikan pada kisaran sempit. Sinyal modulasi diterapkan melalui C3 dan RFC. C3 adalah
kapasitor memblokir yang membuat bias dc keluar dari sirkuit sinyal modulasi. RFC adalah
frekuensi radio yang tercekik reaktansi yang tinggi pada frekuensi pembawa untuk mencegah
sinyal pembawa dari masuk ke sirkuit sinyal modulasi.
Sinyal modulasi yang berasal dari mikrofon diperkuat dan diterapkan pada modulator.
Sebagai sinyal modulasi bervariasi, itu menambah dan substracts dari tegangan bias tetap.
Dengan demikian tegangan efektif diterapkan pada D1 menyebabkan kapasitansi bervariasi.
Hal ini, pada gilirannya, menghasilkan deviasi frekuensi pembawa yang diinginkan. Sebuah
sinyal akan positif pada titik A menambah bias terbalik, penurunan kapasitansi dan
meningkatkan frekuensi pembawa. Sebuah negatif akan sinyal pada A substracts dari bias,
meningkatkan kapasitansi dan mengurangi frekuensi pembawa.
Masalah utama dengan sirkuit dalam gambar 5-3 adalah bahwa sebagian besar LC
osilator hanya tidak cukup stabil untuk memberikan sinyal pembawa. Meskipun kualitas
komponen dan keunggulan desain, frekuensi osilator LC akan bervariasi karena perubahan
suhu, variasi sirkuit tegangan, dan faktor-faktor lainnya. Seperti dalam stabilitas tidak dapat
ditoleransi di paling modern sistem komunikasi elektronik. Akibatnya, osilator kristal
biasanya digunakan untuk mengatur frekuensi pembawa. Osilator Crystas tidak hanya
memberikan frekuensi pembawa yang sangat akurat, tetapi juga stabilitas frekuensi mereka
lebih unggul pada rentang temperatur yang luas.
Hal ini dimungkinkan untuk bervariasi frekuensi osilator kristal dengan mengubah
nilai kapasitansi dalam seri atau paralel dengan kristal. Gambar 5-4 pada halaman berikutnya
menunjukkan osilator kristal yang khas. Ketika nilai kecil kapasitansi dihubungkan secara
seri dengan kristal, frekuensi kristal dapat "ditarik" sedikit dari frekuensi resonan alami.
Dengan membuat kapasitor seri dioda varactor, frekuensi modulasi dari osilator kristal dapat
dicapai. Sinyal modulasi diterapkan pada varactor dioda D1 yang mengubah frekuensi
osilator.
Yang penting untuk dicatat tentang osilator kristal FM adalah bahwa hanya deviasi
frekuensi sangat kecil adalah mungkin. Deviasi yang lebih besar bisa kita dapatkan dengan
osilator LC. Jarang bisa frekuensi osilator kristal akan berubah lebih dari beberapa ratus hertz
dari nilai nominal kristal. Deviasi yang dihasilkan mungkin kurang dari jumlah deviasi yang
diinginkan. Untuk mencapai pergeseran frekuensi total 75 kHz seperti dalam siaran FM
komersial, teknik lain harus digunakan. Dalam dua cara (narrowband) FM sistem
komunikasi, penyimpangan sempit dapat diterima.
Meskipun penyimpangan hanya beberapa ratus siklus dimungkinkan pada frekuensi
osilator kristal, deviasi total dapat ditingkatkan dengan menggunakan sirkuit frekuensi
multiplier setelah osilator pembawa. Ketika sinyal FM diterapkan pada frekuensi multiplier,
baik frekuensi operasi dan jumlah penyimpangan meningkat. Pengganda frekuensi yang khas
dapat meningkatkan basis (osilator) frekuensi sebesar 24 sampai 32 kali.
Misalnya menganggap bahwa frekuensi output yang diinginkan dari pemancar FM
adalah 168 MHz dan carrier yang dihasilkan oleh 7-MHz osilator kristal. Ini diikuti dengan
sirkuit pengali frekuensi yang meningkatkan frekuensi dengan faktor 24 (= 168 MHz
7Mhzx24).
Asumsikan lebih lanjut bahwa deviasi maksimum frekuensi yang diinginkan adalah 5
kHz. Modulasi frekuensi dari osilator kristal hanya dapat menghasilkan penyimpangan
maksimum 200 Hz. Bila dikalikan dengan faktor 24 di sirkuit frekuensi multiplier,
penyimpangan ini, tentu saja, meningkat menjadi 200 x 24 = 4800 Hz, atau 4,8 kHz.
Frekuensi sirkuit multiplier akan dibahas secara lebih rinci dalam bab tentang pemancar.
Cara lain untuk menghasilkan modulasi frekuensi langsung adalah dengan
menggunakan modulasi reaktansi. Sirkuit ini uuses penguat transistor untuk actlike baik
kapasitor variabel atau induktor. Ketika sirkuit yang terhubung di sirkuit tuned osilator,
frekuensi osilator dapat divariasikan dengan menggunakan sinyal modulasi ke amplifier.
Sebuah modulator reaktansi diilustrasikan pada Gambar 5-5. Hal ini pada dasarnya
kelas emitor standar umum penguat A. Resistor R1 dan R2 membentuk pembagi tegangan
untuk bias transistor ke dalam daerah linier. R3 adalah bias emitor resistor yang dilewati
dengan kapasitor C3. Alih-alih sebuah resistor kolektor, frekuensi radio choke (RFC2)
digunakan untuk memberikan beban impedansi tinggi pada frekuensi operasi.
Sekarang, perhatikan bahwa kolektor transistor dihubungkan ke bagian atas sirkuit
tuned di osilator. Capasitor C4 memiliki impedansi yang sangat rendah pada frekuensi
osilator. Tujuan utamanya adalah untuk menjaga arus searah dari kolektor Q1 dari yang
korsleting ke tanah melalui kumparan osilator L0. Seperti yang Anda lihat, rangkaian
modulator reaktansi terhubung langsung melintasi sirkuit tuned paralel yang menentukan
frekuensi osilator.
Sinyal osilator dari Vo rangkaian disetel terhubung kembali ke fase RC - pergeseran
sirkuit terdiri dari Cs dan Rs. capasitor C2 secara seri dengan Rs memiliki impedansi yang
sangat rendah pada frekuensi operasi, sehingga tidak mempengaruhi pergeseran fasa. Namun,
itu tidak mencegah Rs dari mengganggu dc Q1 biason. nilai Cs yang dipilih sehingga
reaktansi tersebut pada frekuensi osilator adalah sekitar 10 kali atau lebih nilai Rs. jika
reaktansi jauh lebih besar dari resistensi, sirkuit akan muncul didominasi capasitive, sehingga
arus melalui capasitor n Rs akan memimpin tegangan diterapkan oleh sekitar 90 ®. Ini berarti
bahwa tegangan Rs yang diterapkan ke dasar Q1 memimpin tegangan dari osilator.
Karena kolektor saat ini dalam fase dengan arus basis, yang pada gilirannya adalah
fase dengan tegangan basis, arus kolektor di Q1 memimpin tegangan osilator V0 sebesar 90
®. Tentu saja, setiap sirkuit yang saat ini memimpin tegangan diterapkan oleh 90 ® terlihat
capasitive dengan tegangan sumber. Ini berarti bahwa modulator reaktansi tampak seperti
capasitor ke osillator - sirkuit tuned.
Sinyal modulasi diterapkan pada rangkaian modulator melalui C1 dan RFC1. RFC
membantu menjaga sinyal RF dari osillator keluar dari sirkuit audio dari mana sinyal
modulasi biasanya datang. Sinyal modulasi audio akan bervariasi tegangan basis dan arus
dari Q1 sesuai dengan kecerdasan yang akan dikirim. Arus kolektor juga akan bervariasi
secara proporsional. Sebagai amplitudo arus kolektor bervariasi, tetapi fase - pergeseran
sudut perubahan sehubungan dengan tegangan osillator, yang ditafsirkan oleh osillator
sebagai perubahan kapasitansi. Jadi, sebagai perubahan sinyal modulasi, dan kapasitansi
efektif sirkuit bervariasi dan frequensy osilator bervariasi sesuai. Peningkatan kapasitansi
menurunkan frekuensi, sedangkan kapasitansi rendah meningkatkan frekuensi. Rangkaian
menghasilkan modulasi frekuensi langsung.
Jika Anda membalik posisi Rs dan Cs di sirkuit dari Gambar. 5 - 5, arus dalam fase
shifter masih akan memimpin tegangan osillator sebesar 90 ®. Namun, tegangan dari accros
dengan capasitor yang kini diterapkan pada basis transistor. Tegangan ini tertinggal tegangan
osillator sebesar 90 ®. Eith pengaturan ini, tindakan modulator reaktansi seperti induktor.
Perubahan induktansi setara sebagai sinyal modulasi diterapkan. Sekali lagi, frekuensi
osillator bervariasi sebanding dengan amplitudo dari sinyal intelijen.
Modulator reaktansi adalah salah satu sirkuit FM terbaik karena dapat menghasilkan
deviasi frekuensi pada rentang frekuensi yang luas. Hal ini juga sangat linear, thats adalah,
distorsi minimal. Rangkaian ini juga dapat diimplementasikan dengan lapangan - efek
Transistor (FET) di tempat bipolar NPN ditunjukkan pada Gambar 5 -5.
Oscillators yang frekuensi dikendalikan oleh tegangan input eksternal umumnya
disebut sebagai tegangan - dikontrol osilator (VCOs). Sebuah tegangan - osilator kristal
dikendalikan umumnya disebut sebagai suatu VOX. Meskipun VOC digunakan terutama
untuk FM, ada aplikasi lain di mana beberapa bentuk tegangan - ke - konversi frekuensi
diperlukan.
Dalam tinggi - frekuensi komunikasi sirkuit, VOC yang biasanya diimplementasikan
dengan diskrit - transistor komponen dan sirkuit varactor dioda. Namun, ther adalah berbagai
jenis rendah - VCOs frekuensi penggunaan comon. Ini termasuk VCOs IC multivibrator
menggunakan RC - tipe osilator yang frekuensi dapat dikontrol melalui berbagai oleh ac atau
tegangan dcinput. Ini VCOs biasanya memiliki berbagai operasi kurang dari 1 Hz sampai
sekitar 1 MHz. Outputnya adalah baik gelombang persegi atau segitiga daripada gelombang
sinus. Sebuah IC VCO khas ditunjukkan pada Gambar. 5 - 6 (a) pada halaman berikutnya. Ini
adalah blok diagram umum NE lumayan tenar 566. Eksternal resistor R1 di pin 6 set nilai
arus yang dihasilkan oleh sumber arus internal. Sumber arus linear pengisian dan
pengosongan kapasitor eksternal C1 di pin 7. Sebuah Vc tegangan eksternal diterapkan pada
pin 5 juga dapat digunakan untuk beragam jumlah arus yang dihasilkan oleh sumber arus.
Rangkaian pemicu Schmitt adalah detektor tingkat yang aktif saat biaya capasitor atau
pembuangan ke tingkat tegangan tertentu. Pemicu Schmitt mengontrol sumber arus dengan
beralih sumber arus antara pengisian dan pemakaian. Sebuah gigi gergaji kapal tegangan
dikembangkan di seluruh kapasitor oleh source.this saat ini buffer dan tersedia di pin 4.
Output pemicu Schmitt adalah squarewave pada frekuensi yang sama tersedia di pin 3. Jika
output gelombang sinus yang diinginkan, biasanya gelombang segitiga disaring dengan
sirkuit tuned resonansi dengan frekuensi carrier yang diinginkan.
Sebuah sirkuit FM lengkap ditunjukkan pada Gambar. 5 - 6 (b). Sumber arus bias
dengan pembagi tegangan terdiri dari R2 dan R3. sinyal modulasi diterapkan melalui C2 ke
pembagi tegangan di pin 5. The 0,001 - μF kapasitor antara keramah pin 5 dan 6 digunakan
untuk mencegah osillations palsu yang tidak diinginkan.
Pembawa frekuensi tengah dari sirkuit diatur oleh nilai-nilai R1 dan C1. Pembawa
frekuensi hingga 1 MHz dapat digunakan dengan IC. Output dapat disaring atau digunakan
untuk menggerakkan sirkuit lain seperti frekuensi multiplier jika frekuensi yang lebih tinggi
dan penyimpangan yang diperlukan. sinyal modulasi dapat bervariasi frekuensi pembawa
selama hampir 10: 1 kisaran, membuat penyimpangan yang sangat besar mungkin.
Penyimpangan adalah linier terhadap amplitudo masukan atas seluruh rentang.
5.3 FREKUENSI DEMODULATOR
Secara ilmu Ada puluhan sirkuit yang digunakan untuk demodulasi atau mendeteksi
sinyal FM dan PM. Salah satu yang terkenal adalah Foster-Seeley diskriminator dan
detektor rasio berada di antara demodulasi frekuensi yang paling banyak digunakan pada
waktu itu, dengan perkembanga tersebut, sirkuit ini telah diganti dengan yang lebih
canggih dengan menggunakan demodulators IC. Tentu saja,hal tersebut masih ditemukan
dalam peralatan yang lebih tua. Detektor yang paling banyak digunakan saat ini termasuk
diskriminator pulsa-rata-rata dan fase-terkunci bagian loop. Bagian ini kita akan
mempelajari pada semua sirkuit banyak menggunakan discriminator.
salah satu demodulasi frekuensi terbaik digunakan adalah diskriminator Foster-
Seeley ditunjukkan dalam gambar 5-11. Sinyal FM diterapkan pada bagian utama RF
transformator T1. Gulungan primer dan sekunder yang bergaung di frekuensi
pembawa(carier) dengan c1 dan C2 . Rangkaian tuned paralel dalam utama T1 terhubung
dalam kolektor dari Q1 penguat limiter yang menghilangkan variasi amplitudo dari sinyal
FM.
Sinyal melintasi rangkaian utama T1 juga melewati kapasitor C3 dan muncul
langsung di RFC. Tegangan yang muncul di RFC adalah persis sama dengan yang muncul
di gulungan primer hanya karena C3 dan C5 adalah sirkuit dasarnya pendek di frekuensi
pembawa. Tegangan ini RFC ditunjuk V3.
Arus yang mengalir dalam gulungan primer dari T1 menginduksi tegangan di
gulungan sekunder. karena gulungan sekunder adalah pusat-mengetuk, tegangan V1
bagian atas akan 180◦ keluar dari fase dengan tegangan di seluruh V2 bagian bawah.
Tegangan diinduksikan ke dalam dan keluar gulungan sekunder 90◦ dari fase tegangan
gulungan primer. Ketika kedua gulungan primer dan sekunder dari air core tranformer
disetel sirkuit resonansi, hubungan fase antara tegangan primer dan sekunder akan menjadi
90◦. ini berarti bahwa tegangan V1 dan V2 juga akan 90◦ keluar dari fase dengan V3,
tegangan RFC. hubungan fase ditunjukkan dalam diagram vektor dalam gambar 5-11.
pada gambar 5-11 (a), input adalah frekuensi pembawa tidak termodulasi. Sisa sirkuit
terdiri dari dua rangkaian detektor dioda sama dengan yang digunakan untuk deteksi AM.
Tegangan V1-3 diterapkan untuk D1, R1 dan C4 adalah jumlah dari tegangan V1 dan V3.
Tegangan V2-3 diterapkan untuk D2, R2 dan C5 adalah jumlah dari tegangan V2 Dan V3.
Karena tegangan V1 dan V2 adalah keluar dari fase dengan tegangan V3, jumlah masing-
masing V1-3 dan V2-3, adalah jumlah vektor seperti digambarkan dalam gambar 5-11 (a).
pada satu siklus, setengah dari tegangan primer, D1 melakukan dan arus mengalir
melalui R1 dan mengalami perubahan di C4. pada setengah siklus berikutnya, D2
melakukan dan arus mengalir melalui R2 dan mengalami perubahan di C5. Tegangan di
R1 dan R2, yang ditunjuk Va dan Vb, adalah identik karena V1 dan V2 adalah sama.
karena kedua tegangan adalah sama tetapi polaritas yang berlawanan, tegangan antara A
titik dan tanah adalah nol. Di pusat, frekuensi pembawa dengan Modulasi tidak
mengeluarkan output modulator karena itu nilainya nol.
Pada gulungan sekunder T1 dan kapasitor C2 membentuk rangkaian resonansi seri.
Alasannya adalahtegangan induksi ke dalam kedua muncul di seri dengan gulungan. Pada
saat resonansi, reaktansi induktif dari gulungan sekunder sama dengan reaktansi kapasitif
dari C2. Pada saat itu, arus yang mengalir dalam rangkaian tepatnya di fase dengan
tegangan induksi ke sekunder. output berasal dari sebagian gulungan sekunder, karena itu,
tegangannya 90◦ keluar dari fase pada arus dalam sirkuit.
Perubahan pada frekuensi masukan yang akan terjadi dengan FM, gulungan
sekunder tidak akan lagi mengalami resonansi. Sebagai contoh, jika kenaikan frekuensi
masukan, reaktansi induktif akan sangat tinggi dari reaktansi kapasitif, membuat sirkuit ke
induktif. Hal ini menyebabkan hubungan fase antara V1 dan V2 untuk mengubah
hubungan dengan V3. Jika input berada di atas frekuensi resonansi, maka V1 akan
mendahului V3 dengan sudut fase hubungan kurang dari 90◦. Sejak V1 dan V2 tetap 180◦
keluar dari fase, V2 kemudian akan keluar ke V3 dengan sudut lebih dari 90◦. Perubahan
dalam hubungan fase ditunjukkan pada gambar. 5-8 (b). Ketika jumlah vektor baru V1 dan
V3 dan V2 dan V1 dihitung, dapat diperoleh bahwa tegangan V1-3 diterapkan untuk D1
lebih besar dari tegangan V2-3 diterapkan untuk D2. Oleh karena itu, tegangan di R1 akan
lebih besar dari tegangan R2 dan tegangan output nol akan positif jika dihubungan dengan
tanah.
jika deviasi frekuensi lebih rendah dari frekuensi pusat, V1 tegangan akan
mendahului dengan sudut lebih dari 90◦ sedangkan V2 tegangan akan tertinggal oleh sudut
kurang dari 90◦. Hasil Penambahan vektor dari V1 dan V3 dan V2 dan V3 ditunjukkan
pada gambar 5-11 (c). Waktu ini, V2-3 lebih besar dari V13. Akibatnya, tegangan di R2
akan lebih besar dari tegangan R1 dan tegangan output bersih akan menjadi negatif.
seperti yang Anda lihat, sebagai deviasi frekuensi di atas dan di bawah frekuensi
pusat, output pada titik A kenaikan atau penurunan, dan karena itu, sinyal modulasi asli
pulih. ini melewati emprasis network terdiri dari R3 dan C6. Output ini kemudian
diterapkan pada sebuah penguat atau sirkuit lain yang diperlukan. Angka 5-12 pada
halaman berikutnya ditampilkan tegangan output terjadi di titik A dan tanah sehubungan
dengan deviasi frekuensi. itu adalah linear rentang Pusat yang menghasilkan reproduksi
yang akurat dari sinyal modulasi yang asli.
Rangkaian diskriminator sensitif terhadap variasi amplitudo masukan. Kebutuhan
input akan menghasilkan sebesar jumlah sinyal pada output, Sedangkan input yang
dihasilkan lebih rendah dari output. Variasi ouput akan diinterpretasikan sebagai
perubahan frekuensi, dan output akan menjadi hasil produksi yang salah dari sinyal
modulasi. Alasannya, semua variasi amplitudo harus dihapus dari sinyal FM sebelum
diterapkan pada diskriminator tersebut. Hal ini biasanya dialami oleh rangkain limiter
yang akan bahas kemudian.
Demodulator lain yang banyak digunakan adalah detektor rasio. Secara fisik sama
dengan diskriminator lain tetapi memiliki beberapa perbedaan yang penting seperti yang
ditunjukkan pada gambar 5-13. Sinyal FM yang digunakan pada RF pada transformator T1
dengan pusat-tappes sekunder. Sinyal FM juga melewati kapasitor C3 dan diterapkan di
seluruh RFC seperti di diskriminator tersebut. Rangkaian menggunakan dua dioda, tetapi
perhatikan bahwa arah D2 adalah kebalikan dari yang di diskriminator tersebut. tegangan
V1-3 dan V2-3 diterapkan untuk D1 dan D2. Selanjutnya , yang lagi merupakn gabungan
dari V1 dan V3 (V1-3) dan V2 dan V3 (V2-3) seperti sebelumnya.
Perbedaan besar dalam detektor rasio adalah penggunaan kapasitor C6 yang
terhubung di output sangat besar. Beban resistor R1 dan R2 adalah sama nilainya, dan
koneksi umum nya adalah di tanah. Output diambil dari antara titik C dan tanah di sirkuit.
Kapasitor C4 dan C5 adalah jembatan dari tegangan input , sedangkan output diambil antara
titik C dan D.
Dengan tidak ada modulasi pada pembawa, tegangan V1-3 diterapkan pada D1
adalah sama dengan tegangan v2-3 diterapkan untuk D2. Oleh karena itu, Kapasitor C4
dan C5 nialai tegangan sama dengan polaritas yang ditunjukkan. Karena C6 terhubung di
dua kapasitor, maka akan berubah sesuai jumlah tegangan mereka. karena C6 adalah
kapasitor yang sangat besar, biasanya tantalum atau elektrolit, proses ini memerlukan
beberapa siklus sinyal input agar nilai kapasitor penuh. Namun, setelah proses tersebut, hal
ini akan menjaga tegangan relative tetap. karena R1 dan R2 adalah sama. Rangkaian
brigde nilainya
adalah seimbang antara titik C dan D. Hasil akan menunjukkan 0 V karena potensi
adalah sama.
Asumsikan bahwa pada frekuensi pembawa pusat. Nilai Tegangan turun di C4 dan C5
masing-masing 2 V. ini berarti muatan C6 adalah 4 V. Maka nilai tegangan di R1
dan.R2.masing-masing.2.V.
Jika nilai frekuensi meningkat, hubungan fase dalam rangkaian akan berubah seperti
yang dijelaskan sebelumnya untuk rangkaian diskriminator [gbr. 5-11 (a)].hal ini akan
menyebabkan tegangan C4 menjadi lebih besar dibandingkan tegangan di C5. Asumsikan
bahwa tegangan C4 adalah 3 V dan nilai tegangan C5 adalah 1 V. tegangan di R1 dan R2
nilai masing-masing tetap sama 2 V karena muatan C6 diabaikan.
Brigde tidak seimbang, dan tegangan output akan muncul antara titik C dan D di
pada rangkaian. ambil titik B sebagai referensi, tegangan pada titik C adalah +1 V , dan
tegangan R2 adalah +2 V. Oleh karena itu, perbedaan tegangan pada C adalah -1 V.
Jika frekuensi berkurang, maka hubungan fase akan sesuai dugaan bahwa C5 akan lebih
besar daripada nilai pada C4. Jika tegangan di C5 adalah +3 V sehubungan dengan B dan
tegangan R2 tetap 2V, maka titik C adalah +1 V. jembatan tidak seimbang, tetapi dalam
arah yang berlawanan, dan tegangan output dari polaritas yang berlawanan.
Keuntungan utama dari diskriminator detektor rasio diatas adalah bahwa pada
dasarnya tidak sensitif terhadap variasi kebisingan dan amplitudo. Alasan untuk ini adalah
nilai Kapasitor C6 yang sangat besar. Karena membutuhkan waktu yang lama kapasitor
tersebut mengisi, pulsa kebisingan pendek atau variasi amplitudo kecil yang benar-benar
sempurna. Namun, tegangan DC rata-rata di C6 adalah sama dengan amplitudo sinyal
rata-rata. Sehingga Tegangan dapat digunakan dalam aplikasi kontrol gain otomatis.
Sebuah diagram blok sederhana dari diskriminator pulsa-rata-rata ditunjukkan
pada Gambar. 5-14. Sinyal FM diterapkan pada detektor zero-crossing atau gunting /
limiter yang mana menghasilkan tingkat tegangan biner berubah setiap kali sinyal FM
berpindah dari minus ke plus, atau ditambah menjadi minus. Hasilnya adalah gelombang
persegi panjang yang berisi semua variasi frekuensi dari sinyal asli tapi tanpa variasi
amplitudo.
Gelombang persegi FM kemudian diterapkan pada multivibrator satu-shot.
Multivibrator satu-shot atau monostable menghasilkan fixed-amplitudo, fixed-lebar pulsa
DC di tepi terkemuka dari setiap siklus FM. Lamanya satu tembakan diatur sehingga
kurang dari periode frekuensi tertinggi diharapkan selama deviasi maksimum
Pulsa output satu-shot yang kemudian diumpankan ke low-pass filter yang sederhana RC
rata-rata yang sangat mempengaruhi pulsa DC untuk memulihkan sinyal modulasi yang
asli.
Bentuk gelombang untuk diskriminator pulsa-rata-rata ditunjukkan pada Gambar.
5-15 pada halaman berikutnya. Perhatikan bagaimana di frekuensi rendah, satu-shot pulsa
secara luas spasi. Pada frekuensi yang lebih tinggi, satu-shot pulsa muncul sangat dekat
bersama-sama. Ketika pulsa diterapkan ke filter rata-rata, tegangan output DC berbanding
lurus dengan deviasi frekuensi.
Ketika pulsa satu-shot terjadi, kapasitor dalam filter kapasitor dan dalam filter
untuk amplitudo pulsa. Ketika pulsa mematikan, debit kapasitor ke beban. Jika konstanta
waktu RC tinggi, muatan pada kapasitor tidak akan berkurang banyak. Jika interval waktu
pada panjang pulsa. Bagaimanapun, capasitor akan kehilangan sebagian besar nilai dari
beban, sehingga output dc rata-rata akan menjadi rendah. Ketika pulsa berubah dengan
cepat, kapasitor memiliki sedikit waktu untuk debit antara pulsa, dan oleh karena itu,
tegangan rata-rata di atasnya tetap tinggi. Seperti yang Anda lihat, tegangan filter output
bervariasi dalam amplitudo dengan deviasi frekuensi. Perhatikan pada Gambar. 5-15
bagaimana tegangan meningkat secara linear seiring dengan meningkatnya frekuensi.
Sinyal modulasi asli disebarkan di seluruh output fiter. Komponen filter hati-hati dipilih
untuk meminimalkan tegangan yang disebabkan oleh pengisian dan pemakaian dari
capasitor sementara pada saat yang sama memberikan respon frekuensi tinggi yang
diperlukan untuk sinyal modulasi yang asli.
The diskriminator pulsa-averaging adalah demodulator kualitas frekuensi yang
sangat tinggi. Sebelum adanya nilai rendah IC, penggunaannya terbatas pada telemetri
mahal dan aplikasi kontrol industri. Saat ini, diskriminator pulsa-averaging mudah
diimplementasikan dengan rendah-costI Cs, dan oleh karena itu, menemukan produk
elektronik.
Lain demodulator frekuensi populer adalah detektor quadrature. Aplikasi
utamanya adalah dalam audio TV yang sama yang digunakan dalam sistem radio FM.
Demodulasi frekuensi yang paling IC adalah dari jenis quadrature.
antara dua sinyal. The quadrature merujuk pada pergeseran fasa 90◦ Detektor quadrature
menggunakan sirkuit fase-shift untuk menghasilkan pergeseran pada frekuensi pembawa
unmodulated.fasa dari 90 Pengaturan fase-shift paling sering digunakan ditunjukkan pada
Gambar. 5-16. Sinyal FM diterapkan melalui C1 capasitor sangat kecil ke sirkuit tuned
paralel yang di sebarkan ke resonansi di sirkuit pembawa pusat disetel frekuensi. Nilai
yang muncul sebagai nilai yang tinggi dari resistansi murni pada resonansi. The kapasitor
kecil memiliki reaktansi sangat tinggi dibandingkan dengan impedansi sirkuit disetel
mendahului input. Output di seluruh rangkaian kemudian diatur pada frekuensi pembawa
sangat dekat dengan fase 90◦. Sekarang, ketika terjadi FM, frekuensi pembawa akan
menyimpang di atas dan di bawah frekuensi resonansi dari rangkaian disetel. Hasilnya
akan menjadi jumlah yang meningkat atau menurun dari pergeseran fasa antara
input.dan.output.
Dua sinyal quadrature kemudian diumpankan ke rangkaian detektor fasa. Detektor
fasa adalah tidak lebih dari sebuah rangkaian yang outputnya adalah fungsi dari jumlah
pergeseran fasa antara dua sinyal masukan. Detektor fase yang paling umum digunakan
adalah modulator yang seimbang menggunakan penguat diferensial seperti yang dibahas
dalam Bab. 3. Output dari detektor fasa adalah serangkaian pulsa yang lebarnya bervariasi
dengan jumlah pergeseran fasa antara dua sinyal. Sinyal-sinyal ini rata-rata dalam filter
low-pass RC untuk menciptakan sinyal modulasi yang asli.
Biasanya sinyal masukan sinusoidal FM ke detektor fasa berada pada tingkat avery tinggi.
Oleh karena itu, mereka akan mendorong diferensial amplifiersin detektor fasa ke cutoff
dan saturasi. Transistor diferensial akan bertindak sebagai switch, sehingga output akan
sebagai rangkaian pulsa. Tidak ada limiter diperlukan jika sinyal masukan cukup besar.
Durasi pulsa output ditentukan oleh detektor fasa hanya sebagai sebuah gerbang yang
output hanya ketika dua pulsa input dan tidak aktif jika salah satu atau kedua input tidak
aktif.
Gambar 5-17 menunjukkan bentuk gelombang khas yang terlibat dalam detektor
kuadratur.
Apakah tidak ada modulasi, dua sinyal masukan yang persis 90o keluar dari fase
dan, oleh karena itu, menyediakan dan lebar pulsa output seperti yang ditunjukkan. Ketika
frekuensi meningkat, jumlah menurun pergeseran fasa dan, karena itu, menyebabkan rata-
rata pulsa output oleh filter RC menghasilkan tegangan output yang lebih tinggi rata-rata.
Ini, tentu saja, sesuai dengan amplitudo yang lebih tinggi diperlukan untuk menghasilkan
frequency.pembawa.lebih.tinggi.
Ketika frekuensi sinyal FM desreases, ada lebih pergeseran fasa dan, sebagai
akibatnya, pulsa output akan sempit. Bila dirata-rata, pulsa sempit akan menghasilkan
tegangan rata-rata output yang lebih rendah, sehingga sesuai dengan sinyal modulasi asli
rendah. Lain sirkuit terpadu FM denodulator adalah detecto puncak diferensial. Hal ini
ditemukan di TV dan produk elektronik konsumen lainnya. Biasanya demodulator hanya
satu sirkuit lain ditunjukkan pada gambar. 5-18 (a) pada halaman berikutnya.
Rangkaian adalah penguat diferensial ditingkatkan. Transistor Q3 Q4 Dan bentuk penguat
diferensial, dan pengikut lainnya areemitter transistor. Transistor Q7 adalah sumber arus.
Perhatikan bahwa rangkaian disetel dihubungkan antara basis Q1, dan Q6 L1, C1, dan C2
adalah komponen diskrit yang luar chip. Input FM diterapkan ke dasar Q1. Sebuah
masukan typpical adalah 4,5-MHz FM suara carrier dalam satu set TV.
Q1 dan Q6 adalah emitor pengikut yang menyediakan impedansi masukan yang
tinggi dan amplifikasi kekuatan untuk menggerakkan dua pengikut emmiter lainnya, Q2
dan Q5, Q2, dan Q5, bersama dengan on-chip kapasitor CA dan biaya CB dan debit
sebagai tegangan pada dua input yang sangat . Sebagai contoh, asumsikan bahwa input
adalah gelombang sinus caarrier. Ketika input ke Q1 berjalan positif, tegangan pada
emitor dari Q2 juga berjalan positif, dan biaya CA dengan nilai AC puncak yang muncul
di sirkuit disetel. Ketika puncak gelombang sinus adalah masa lalu, penurunan tegangan
ke nol dan kemudian membalikkan polaritas negatif untuk setengah siklus dari gelombang
sinus. Sebagai tetes tegangan, kapasitor Ca mempertahankan nilai puncak positif sebagai
biaya. Impedansi masukan untuk Q3 relatif tinggi sehingga tidak signifikan debit CA. CA
hanya bertindak sebagai sel penyimpanan sementara untuk tegangan puncak siklus itu.