BAB 9 Adaptive Delta Modulator
9-1 : Tujuan Kurikulum 1. Untuk Untuk mengerti mengerti kerja kerja dari teori teori adaptif adaptif delta delta modulasi modulasi 2. Untuk mengetehui mengetehui bentuk sinyak=l sinyak=l dari dari ADM modulasi modulasi 3. Ranang dan mengimplement mengimplementasika asikan n ADM ADM modulator modulator..
!. Mengukur dan mengatur ADM modulator.
9-2 : Curriculum Theory 1. "eori pengoprasian modulasi ADM Dari bab sebelumnya kita mngetahui bah#a kekurangan dari delta modulasi adalah ketika sinyal audio frekuensinya #hen the input audio signal fre$ueny melebihi batas dari delta modulasi seperti %
f s&
| ( )|
≥
dx t dt
Maka hal ini akan menghasilkan terjadinya kelebihan lereng dan menyebabkan distorsi sinyal. 'amun( modulasi delta adaptif )ADM* adalah modifikasi dari modulasi delta untuk meningkatkan kerugian dari terjadinya kelebihan lereng. +ambar ,-1 adalah diagram blok ADM modulator. ada gambar ,-1( kita dapat melihat bah#a modulator delta terdiri oleh pembanding( sampler dan integrator( maka kontroler kemiringan dan tingkat mendeteksi algoritma terdiri dari adjuster tingkat kuantisasi( yang dapat mengontrol gain dari integrator dalam modulasi delta. ADM modulator adalah modifikasi delta modulator( oleh karena itu( karena modulasi delta memiliki masalah kelebihan kemiringan pada frekuensi rendah dan tinggi. Alasannya adalah besarnya & )t* dari delta modulator adalah tetap( yaitu peningkatan & atau -& tidak dapat mengikuti /ariasi kemiringan sinyal input. 0etika /ariasi kemiringan sinyal input besar( besarnya & )t* masih dapat meningkatkan dengan mengikuti /ariasi( maka situasi ini tidak akan terjadi masalah slope o/erload. Di sisi lain( ada teknik lain( yang dikenal sebagai /ariabel kontinu delta kemiringan )D* modulasi. "eknik ini umumnya digunakan dalam aplikasi 4luetooth. Modulasi D juga modifikasi delta modulasi( digunakan untuk meningkatkan terjadinya kelebihan kemiringan. erbedaan antara D dan ADM modulator adalah tingkat kuantisasi adjuster A. ADM modulator adalah nilai-nilai diskrit dan adjuster tingkat kuantisasi D modulator kontinu. ukup( nilai kuan tisasi ADM modulator adalah /ariasi digital( seperti nilai-nilai kuantisasi dari 51( 52( 53( -2( -3( dan sebagainya. Adapun D modulator( nilai kuantisasi adalah /ariasi analog( seperti nilai-nilai kuantisasi dari 51( 1(1( 1(2( -1.6( -7.3( -7., dan sebagainya.
8igure ,-1 4lok diagram of ADM modulator. 2. 9mplementasi dari ADM Modulator
+ambar ,-2 adalah diagram sirkuit dasar ADM modulator. ada gambar ,-2( sinyal audio akan mele#ati filter lo#-pass( yang dapat menghapus semua sinyal yang tidak diinginkan dan hanya mendapatkan sinyal audio. inyal masukan dari komparator adalah sinyal sinyal dan segitiga gelombang audio( maka output dari komparator adalah sinyal gelombang persegi. D-jenis flip flop digunakan sebagai sampel( maka sinyal output dari flip flop adalah sinyal ADM termodulasi. etelah itu sinyal akan umpan balik untuk merdu gain amplifier dan tingkat adjuster. esuai dengan berbeda antara sinyal masukan : )t* dan sinyal referensi ;s )t*( kita dapat mengubah besarnya gain dari amplifier merdu.
kesalahan.
8igure ,-2 4asi iruit of ADM modulator +ambar ,-3 merupakan bagian dari diagram rangkaian modulator ADM. Alasan utama adalah diagram sirkuit pada gambar ,-3 mirip dengan diagram rangkaian delta modulasi dalam bab ( oleh karena itu( baalah bab untuk teori pengoperasian sirkuit ini. 0arena modulator ADM adalah modifikasi delta modulator( yang digunakan untuk meningkatkan terjadinya kelebihan lereng( jadi( dalam bab ini( kita akan fokus pada pelaksanaan auto perubahan dari & nilai )t*. +ambar ,-! adalah sirkuit dikendalikan dari & )t* nilai ADM modulator. ada +ambar ,-!( menghubungkan titik A dan titik 4 pada gambar ,-! )a* ke titik A dan titik 4 dari saklar analog pada gambar ,-3. 0arena dengan mengubah nilai-nilai titik A dan titik 4( kita dapat mengubah gain dari integrator( dan kemudian kita juga dapat mengubah besarnya periode antara kemiringan output integrator dan output dari modulator delta. ada gambar ,! )a*( U1 adalah in/erter. U6 dan U> terdiri ounter sinkron( bagaimanapun( ?0 dari flip-flop adalah memiu tepi positif dan ?0 kontra adalah memiu tepi negatif. @leh karena itu( dalam rangka untuk menyinkronkan flip-flop dan meja( kita perlu menambahkan sebuah in/erter. +ambar ,-! )b* adalah bentuk gelombang sinyal output dari setiap titik uji. Uji titik A adalah sinyal ADM termodulasi titik uji 4 adalah gelombang sinyal output B dari U6( yang akan beroperasi dengan titik uji A dengan Cpengeualian A"AUC );@R*( yaitu D = A+ 5 )U6* B. ebagai hasil dari rangkaian pada gambar ,-! )a* memanfaatkan kontra sinkron sebagai detektor pulsa dan kait( sehingga( hasil uji titik dan uji titik 8 akan mirip satu sama lain. Uji titik + adalah CDA'C antara uji titik D dan titik uji . 4ila titik + tes adalah nol( ounter akan mengatur ulang. aat ini( output dari ounter nol dan lihat integrator dalam gambar ,-3( gain akan terjadi.
8igure ,-!)a* iruit diagram of auto gain ontroller.
+ambar,-!)b* bentuk sinyal keluaran dari setiap titik uji ndari auto gain ontroller.
+ambar ,-! Rangkaian dan bentuk sinyal keluaran dari auto gain ontroller.
Dari persamaan di atas( kita tahu bah#a ketika nilai ounter .he menjadi lebih besar( keuntungan dari integrator juga menjadi lebih besar.
itu( hanya ada ! /ariasi nilai kenaikan. Untuk mendapatkan nilai kenaikan lagi( kita hanya perlu mengubah ounter dan saklar analog.
9- : !"periment #tem$ !"periment 1: Adaptive Delta Modulator 1.
Untuk mengimplementasikan rangkaian ADM modulator seperti pada +ambar ,-3 dan +ambar ,-! ayau sesuai dengan gambar D",-1 pada modul +@"" D"->777-76.
1.
ada port sinyal input audio )Audio 9F*( masukan amplitudo 1 dan frekuensi sinyal sinus 677 GH. 0emudian pada port masukan ?0 )?0 9F*( masukan amplitudo 6 dan frekuensi sinyal ""? 32 kGH. 0emudian amati sinyal masukan )"1*( keluaran dari pembanding )omparator* )"2*( keluaran dari portpengub ah
unipolar menjadi bipolar )"3*( bagian penguat )"!*( keluaran dari port tunable gain
)">*( keluaran dari port slope ontrollerFpengontrol kur/a gelombang )"*( keluaran dari port integrator )"I* keluaran dari port adapti/e delta modulation signal )ADM @F* dengan menggunakan osiloskop. 0emudian simpan hasil pengukuran pada tabel ,-1. 2.
4erdasarkan sinyal masukan pada tabel ,-1(ulangi tahap 2simpan hasil pengukuran pada tabel ,-1.
3.
ada port sinyal input audio )Audio 9F*( masukan amplitudo 1 dan frekuensi sinyal sinus 677 GH. 0emudian pada port masukan ?0 )?0 9F*( masukan amplitudo 6 dan frekuensi sinyal ""? 12 I kGH 0emudian amati bentuk sinyal keluaran dari "1( "2( "3( "!( ">( "( "I and ADM @F 0emudian simpan hasil pengukuran pada tabel ,-2.
4.
4erdasarkan sinyal masukan pada tabel ,-1(ulangi tahap 4 simpan hasil pengukuran pada tabel ,-2
9-% : Mea$ured &e$ult$ "able ,-1 Gasil engukuran dari ADM Modulator dengan sinyal 32 kGH ?0 inyal Masukan
Gasil engukuran TP1
"2
"3
TP4
TP6
"
1 kGH 1 V
"I=0uning ADM=4iru
"able ,-1 Gasil engukuran dari ADM Modulator dengan sinyal 32 kGH ?0 )ontinue* inyal Masukan
Gasil engukuran TP1
"2
"3
TP4
TP6
"
677 GH 1 V
"I=0uning ADM=4iru
"able ,-2 Gasil engukuran dari ADM Modulator dengan sinyal 12I kGH ?0 signal. inyal Masukan
Gasil engukuran TP1
"2
"3
TP4
TP6
"
677 GH 1 V
"I=0uning ADM=4iru
"able ,-2 Gasil engukuran dari ADM Modulator dengan sinyal 12I kGH ?0 inyal Masukan
Gasil engukuran TP1
"2
"3
TP4
TP6
"
1 kGH 1 V
"I=0uning ADM=4iru
9-': (ro)lem$ Di$cu$$ion 1.
:plain the differenes bet#een adapti/e delta modulation )ADM* and ontinuous /ariable slope delta modulation )D*.
2.
:plain the differenes bet#een delta modulation )DM* and adapti/e delta modulation )ADM*.
3.
Refer to figure ,-3( e:plain the funtions of the integrator.
4.
Refer to figure ,-!( e:plain ho# the iruit ahie/e auto gain ontrol.