DELTA MODULATION

Delta modulasi dirancang untuk mengatasi gangguan pada sistem komunikasi analog dengan menerapkan sistem komunikasi digital 1 bit yang merupakan model paling sederhana. Level informasi sinyal analog akan dikodefikasi menjadi kedudukan sederetan bit yang merupakan hasil perubahan level analog ke pulsa digital. Pada reproduksi, sederetan pulsa delta modulasi akan diterjemahkan oleh rangkaian integrator sebagai informasi naik atau menurun, sehingga dihasilkan sinyal informasi sesuai sumbernya.

Delta modulasi adalah sistem komunikasi digital dengan kecepatan bit yang relatif rendah.Sistem ini dikembangkan untuk mengatasi sistem komunikasi analog yang rentan terhadap gangguan sinyal pada transmisi, di mana sinyal yang diterima di penerima mengalami gangguan seperti dengung dari noise, sinyal informasi menjadi sangat lemah. Akibatnya antara pengirim dan penerima informasi sangat terganggu. Gangguan tersebut bisa jadi karena adanya petir, percikan pengapian dari kendaraan bermotor yang masih menggunakan platina atau gangguan fisik lainnya.

Untuk mengatasi hal tersebut, tentunya sinyal informasi yang berupa sinyal analog harus dirubah menjadi sinyal digital. Sinyal digital terbebas dari gangguan sinyal, karena informasi yang dikirim hanyalah informasi level pulsa high dan low saja. Apabila saluran transmisi sangat panjang, maka informasi sinyal level high dan low bisa di-regenerasikan menjadi level-level pulsa yang tegas antara high dan low.

Delta Modulator

Pada sistem delta modluasi, informasi berupa sinyal input analog akan diolah menjadi pulsa-pulsa digital, bukan melalui rangkaian analog to digital converter (ADC), melainkan melalui sebuah rangkaian komparator detektor level.

Sinyal input analog sebagai sinyal referensi dikomparasikan dengan sinyal clock melalui sebuah rangkaian komparator.

Gambar.1 Delta modulator

Sinyal clock akan mengikuti pola sinyal analog sebagai referensi  dengan cara selalu mengikuti gerakan sinyal analog.

·   Pada saat sinyal analog memiliki amplirudo yang meningkat naik, maka sinyal clock akan mengikutinya. Pada kondisi ini keluaran dari komparator adalah pulsa-pulsa clock memiliki level positif.

·         Pada saat kondisi sinyal analog tidak ada perubahan level sinyal yang cukup besar, maka sinyal clock akan berada secara kontinyu pada level di atas dan di bawah tegangan referensi analog secara periodik, sehingga keluaran dari rangkaian komparator adalah pulsa-pulsa sinyal clock dengan polaritas positif dan negatif bergantian secara periodik.

·         Pada saat sinyal referensi analog menurun level tegangannya, maka akan diikuti oleh gerakan sinyal clock. Pada kondisi ini, keluaran dari komparator adalah pulsa-pulsa dari sinyal clock yang memiliki level negatif.

Gambar 2. Pola komparasi antara sinyal analog (referensi) dan sinyal clock

Dengan demikian, keluaran pulsa-pulsa dari komparator adalah sederetan pulsa yang mengandung informasi level tegangan. Pulsa-pulsa tersebut siap dikirim ke penerima melalui medium dengan kualitas reproduksi yang lebih bagus, karena pada prinsipnya pulsa-pulsa digital hanya mengenal logik high dan low. Sehingga pada penerima, sejelek apapun kualitas sinyal digitsl ysng diterima, akan diperbaiki melalui sebuah rangkaian regenerator dengan menguatkan pulsa-pulsa digital tersebut. Dengan demikian akan didapatkan informasi yang jelas tentang kedudukan pulsa (high maupun low), untuk dikembalikan (demodulasi) ke dalam bentuk informasi awal (sinyal referensi).

                             Modulator ini terdiri dari quantizer yang mengubah perbedaan antara sinyal input dan rata-rata dari langkah-langkah sebelumnya. Dalam bentuk yang paling sederhana, quantizer dapat diwujudkan dengan pembanding direferensikan ke 0 (dua tingkat quantizer), yaitu output 1 jika sinyal input positif atau  0 negatif.

 Gambar 3. Sinyal dari delta modulation

Delta Demodulator

Pada sisi penerima, pulsa-pulsa dari delta modulasi akan diolah kembali ke dalam sinyal analog. Pengolahan ini tidak dilakukan dengan menggunakan rangkaian digital to analog converter (DAC), melainkan melalui sebuah integrator yang dibentuk dengan sebuah Low Pass Filter (LPF)

Sinyal digital hasil reproduksi tersebut diterjemahkan kembali oleh rangkaian delta demodulator, yang bisa dibangun dengan rangkaian paling sederhana berupa rangkaian integrator untuk didapatkan kembali sinyal informasi.

           

 Gambar 4.  Delta demodulator (Integrator)

Gambar 5. Proses reproduksi sinyal delta demodulator

Gambar 5 di atas menunjukkan proses reproduksi pulsa-pulsa delta modulasi dikembalikan ke bentuk sinyal aslinya melalui rangkaian integrator yang berupa low pass filter. Dari hasil percobaan laboratorium, bisa dilihat bentuk sinyal reproduksi seperti pada gambar 6 di bawah.

 Gambar 6. Sinyal reproduksi delta modulasi dilihat dengan CRO

Demodulator hanyalah sebuah integrator (seperti yang ada di loop umpan balik) yang output naik atau turun dengan masing-masing 1 atau 0 yang diterima. Integrator sendiri merupakan bentuk low-pass filter. Untuk memperhalus sinyal reproduksi, maka diperlukan rangkaian Low Pass Filter dengan tingkatan yang lebih tinggi, bisa melalui LPF orde 2 alatu lebih.

SUMBER : 

http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/listrik-electro/1065-herry-sudjendro-m-t