Modulasi Amplitudo (Amplitude Modulation, AM)

Modulasi Amplitudo (Amplitude Modulation, AM) adalah proses menumpangkan sinyal informasi ke sinyal pembawa (carrier) dengan sedemikian rupa sehingga amplitudo gelombang pembawa berubah sesuai dengan perubahan simpangan (tegangan) sinyal informasi. Pada jenis modulasi ini amplituda sinyal pembawa diubah-ubah secara proporsional terhadap amplituda sesaat sinyal pemodulasi, sedangkan frekuensinya tetap selama proses modulasi.

Bentuk Sinyal Modulasi Amplitudo (AM)

Sinyal pembawa berupa gelombang sinus dengan persamaan matematisnya:

$e_{c}=E_{c}sin\omega _{c}t$

Sinyal pemodulasi, untuk memudahkan analisa, diasumsikan sebagai gelombang sinusoidal juga, dengan persamaan matematisnya:

$e_{m}=E_{m}sin\omega _{m}t$

dimana,

E_c = amplituda maksimum sinyal pembawa
ω_c = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
E_m = amplituda maksimum sinyal pemodulasi
ω_m = 2π fm dengan fm adalah frekuensi sinyal pemodulasi

Sinyal AM, yakni sinyal hasil proses modulasi amplituda, diturunkan dari :

$e_{s}=(E_{c}+e_{m})sin\omega _{c}t$

menjadi,

$e_{s}=E_{c}(1+msin\omega _{m}t)sin\omega _{c}t$

$e_{s}=E_{c}sin\omega _{c}t+\frac{mE_{c}}{2}cos(\omega _{c}-\omega _{m})t-\frac{mE_{c}}{2}cos(\omega _{c}+\omega _{m})t$

sehingga index modulasi (m) :

$m=\frac{E_{m}}{E_{c}}=\frac{E_{max}-E_{min}}{E_{max}+E_{min}}$

index modulasi merupakan ukuran seberapa dalam sinyal informasi memodulasi sinyal pembawa. Apabila index modulasi terlalu besar (m>1) maka hasil sinyal termodulasi AM akan cacat dan apabila index modulasi terlalu rendah (m<1) maka daya sinyal termodulasi tidak maksimal.

Untuk menghindari keadaan overmodulasi yaitu keadaan dimana gelombang pembawa termodulasi lebih dari 100 %, maka kita harus dapat membatasi besar-kecilnya modulasi yang terjadi. Hal ini dapat diatasi dengan cara menentukan nilai index modulasi (m). Pengaruh indeks modulasi terhadap proses modulasi sinyal pembawa dapat di pahami dari gambar berikut:

Pengaruh Indeks Modulasi

Kondisi index modulasi m = 1 adalah kondisi ideal, dimana proses modulasi amplituda menghasilkan output terbesar di penerima tanpa distorsi. Spektrum sinyal AM dapat digambarkan sebagai berikut:

Spektrum Sinyal AM

Dari gambar diatas terlihat, modulasi amplituda memerlukan bandwidth 2x bandwidth sinyal pemodulasi (= 2fm). Daya total sinyal AM dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut :

$P_{t}=P_{c}(1+\frac{m^2}{2})=P_{c}+\frac{P_{c}m^2}{2}$

dimana Pc adalah daya sinyal pembawa

$\frac{P_{c}m^2}{2}$ adalah daya total sideband (LSB +USB)

Dari persamaan -persamaan tersebut di atas dapat kita diketahui bahwa lebar pita frekuensi (band width) dalam sebuah proses modulasi amplitudo (AM) adalah dua kali frekuensi sinyal informasi.

Berbagi Artikel "Modulasi Amplitudo (Amplitude Modulation, AM)":