1. Tujuan [back]
- Mengetahui pengertian, prinsip kerja, dan karakteristik Low Pass Filter (LPF)
- Merangkai dan menganalisa rangkaian LPF
- Membuat kesimpulan hasil praktikum dan menganalisa LPF
ALAT
1. Osiloskop
Osiloskop adalah komponen elektronika yang
mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak
tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar
elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
Spesifikasi:
Pinout:
Keterangan:
2. Power Supply
Berfungsi
sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian.
Spesifikasi
Input
voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%
BAHAN
1. Resistor
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R). Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.
Cara menghitung nilai resistor:
Tabel warna
Contoh :
Gelang ke 1
: Coklat = 1
Gelang ke 2
: Hitam = 0
Gelang ke 3
: Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4
: Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Spesifikasi
2. Kapasitor
Nilai
kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai
105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik
dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
Spesifikasi
3. Op-Amp
Op-Amp
adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal
listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan
Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk
menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.
Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga
dengan Penguat Operasional.
Konfigurasi PIN LM741
Spesifikasi:
Rangkaian Low Pass Filter (LPF) adalah rangkaian yang
dapat melewatkan frekuensi dibawah frekuensi cut-off (wc). Rangkaian Low
Pass Filter ada 3 macam yang masing-masing rangkaian berbeda dalam
hal kemiringan responnya seperti berikut.
Adapun rangkaian LPF -40dB/dec adalah seperti berikut.
Untuk
menurunkan rumus ACL –nya maka tentukan dahulu tegangan di titik
A dan tegangan di titik B.
Dimana ACL dibuat menjadi
dan nilai
a dibuat menjadi sama dengan satu.
Langkah pertama, misalkan memakai op-amp ideal maka Ed=0 sehingga
Vo = VB.
Gunakan hukum khirchoff arus untuk mencari tegangan di titik A, dimana:
Sehingga
Lalu
masukkan nilai VA ke persamaan arus
dimana
Sehingga
Pada saat w = wc maka
Sehingga,
bagian real dari ACL bernilai 0.
Jadi,
misalkan
R1=R2=R dan
Maka
Jadi, untuk
membuat grafik ACL vs w, lakukan substitusi rumus wc pada
rumus ACL menjadi seperti berikut.
Variasi nilai w terhadap nilai wc yang ditunjukkan pada tabel berikut.
Respon rangkaian LPF -40dB/dec sebagai berikut.
Contoh Soal:
1
.Suatu rangkaian yang berfungsi untuk memilih sinyal listrik berdasarkan pada
frekuensi sinyal masukan…
a. Oscilator
b. Filter
c. Op- Amp
d. Capasitor
2. Yang
termasuk jenis filter aktif, kecuali…
a. Low Pass Filter
b. High Pass Filter
c. Oscillator
d. Band Pass Filter
3. Sebuah
rangkaian yang memberikan output tetap pada frekuensi cut-off dan tidak
mengeluarkan output jika frekuensi input berada dibawah frekuensi cut-of
disebut…
a. ALow Pass Filter
b. High Pass Filter
c. Band Pass Filter
d. Triangle Generator
4.1.Prosedur
Percobaan
- Siapkan semua alat dan
bahan
- Hubungkan semua alat dan
bahan
- Atur tegangan dan hambatan
- Jalankan simulasi
- Amati respons frekuensi dan
respons gelombang pada osiloskop
4.2.
Gambar Rangkaian
4.3. Prinsip Kerja
Rangkaian Low Pass Filter (LPF) adalah rangkaian yang
dapat melewatkan frekuensi dibawah frekuensi cut-off (wc).
Low Pass RC Filter dibuat menggunakan dua jenis komponen pasif, yaitu
resistor dan kapasitor. Kedua komponen ini menghalangi sinyal frekuensi tinggi,
sehingga tak bisa melewati filter. Sedangkan sinyal frekuensi rendah dibiarkan
berlalu.
Rangkaian low pass RC filter dibuat dengan menggabungkan dua rangkaian,
yaitu seri dan paralel. Resistor dipasang sejajar atau seri dengan arah sinyal
listrik yang masuk (input). Sedangkan kapasitor posisinya tegak lurus dengan
frekuensi input atau dipasang secara paralel untuk menghalau sinyal frekuensi
tinggi.
Kapasitor mempunyai resistansi yang akan menjadi sangat tinggi ketika
dilalui oleh sinyal listrik yang frekuensinya rendah. Oleh sebab itu, sinyal
tersebut diblokir dan tidak dapat melewati kapasitor dan membuat sinyal ini
langsung keluar dari rangkaian begitu sudah melewati resistor.
Sebaliknya, resistansi pada kapasitor akan menjadi sangat rendah ketika
ada sinyal listrik frekuensi tinggi yang masuk. Sehingga sinyal tersebut dapat
melewati kapasitor dengan mudah. Hasilnya, sinyal dengan frekuensi rendah dan
tinggi tidak akan melalui jalur yang sama.
Komentar
Posting Komentar