HPF +60dB/dec


[menuju akhir]

 1.Tujuan [kembali]

  • Mengetahui dan memahami pengertian, prinsip kerja, dan karakteristik High Pass Filter (HPF) dengan generator sinyal.
  • Dapat merangkai High Pass Filter +60DB/DEC dengan baik dan benar.
  • Dapat mensimulasikan dan menganalisa rangkaian High Pass Filter +60DB/DEC.

2. Komponen[kembali]

  •      ALAT
    1. Signal generator


      Signal generator berfungsi untuk memberikan input berupa tegangan AC pada  rangkaian.

    2. Osiloskop

      Osiloskop adalah alat ukur elektronik yang dapat memetakan atau memproyeksikan sinyal listrik dan frekuensi menjadi gambar grafik agar dapat dibaca dan mudah dipelajari.

        KOMPONEN
    1. Resistor



      Resistor merupakan salah satu komponen yang digunakan dalam sebuah sirkuit atau rangkaian elektronik. Resistor berfungsi sebagai resistansi/ hambatan yang mampu mengatur atau mengendalikan tegangan dan arus listrik rangkaian.
    2. Kapasitor

                                                         
      Kapasitor (Capacitor) atau disebut juga dengan Kondensator (Condensator) adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. 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. Masukkan 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%



    3. Ground

      Sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”. Titik “nol” pada listrik AC & DC Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu. Atau dengan kata lain ground ini digunakan untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

    4. Operational Amplifier (Op-Amp) LM741
       

      Operational Amplifier adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi  dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Op-amp ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai rangkaian terpadu linier dasar. Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai berikut :

3. Dasar Teori [kembali]

    Comparator Inverting
    a. Dengan Vref = +
     Misalkan tegangan output Vo = +Vsat seperti gambar 94 maka dapat dihitung tegangan ambang atas     VUT:

    Rangkaian HPF +60dB/dEC adalah gabungan rangkaian HPF +40dB/dec dengan diseri HPF +20dB/dec.
    1. Resistor
    Simbol

    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%.


    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 LM741

    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.
    Karakteristik penguat ideal adalah:
    Impedansi input sangat besar (Zi >>). Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan.
    Konfigurasi PIN LM741:
    Spesifikasi :

    Respon karakteristik kurva I-O :
     toleransi 10%.

4. Prosedur Percobaan[kembali]

  • a. Langkah-langkah Percobaan

    Langkah-langkah/prosedur percobaan merangkai rangkaian HPF +60DB/DEC
    1. Mempersiapkan Alat besrta Bahan seperti yang telah tertera pada Sub Bab Alat dan Komponen di atas
    2. Merangkai Rangkaian 
    3. Pada Rangkaian disambungkan input tegangan AC agar dapat melihat bagaimana perbedaan respons gelombang input dan outputnya.
    4. Amatilah nilai input dan output dengan menyesuaikannya dengan rumus yang ada, dan juga amatilah respon grafik sinyal input dan outputnya.

5. Rangkaian Percobaan [kembali]

Gambar Rangkaian HPF +60dB/dec beserta Grafik osiloskop dan Frequency Rensponse-nya

Gambar bentuk Gelombang dari Rangkaian HPF +60dB/dec


6. Prinsip Kerja [kembali]

Rangkaian simulasi
Gambar Rangkaian HPF +60dB/dec beserta Grafik osiloskop dan Frequency Rensponse-nya

Gambar bentuk Gelombang dari Rangkaian HPF +60dB/dec

Prinsip kerja rangkaian HPF +60 DB/DEC

  • Pertama-tama rangkailah sebuah HPF dengan kapasitor dan juga resistor. Hitunglah nilai Omega dengan rumus -1/RC dan tentukan nilai A nya. Didapatkan nilainya mendekati 0.7. Dalam rangkaian responsnya sudah mendekati walau masih ada eror, namun sudah bisa ditenggang. Disini digunakan frekuensi sebesar 100k sesuai dengan yang telah diperhitungkan dengan rumus.Prinsip kerja dari filter high pass atau filter lolos atas adalah dengan memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana C akan mudah melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyal dengan frekuensi yang rendah. Prinsip kerja rangkaian filter lolos atas atau high pass filter (HPF) dengan RC dapat diuraikan sebagai berikut, apabila rangkaian filter high pass ini diberikan sinyal input dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal tersebut akan di lewatkan ke output rangkaian melalui komponen C. Kemudian pada saat sinyal input yang diberikan ke rangkaian filter lolos atas atau high pass filter memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal input tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground melalui komponen R.
  • Frekuensi resonansi dari filter high-pass mengikuti nilai time constant (τ) dari rangkaian RC tersebut.


  • Sehingga frekuensi cut-off dari filter tersebut adalah :

  • Sinyal output rangkaian filter high-pass mendahului inputnya yaitu sebesar :

    Grafik karakteristik dari high pass filter (HPF) atau filter lolos atas dengan komponen RC dapat digambarkan dengan perbandingan antara tegangan output filter terhadap frekuensi yang diberikan kepada rangkaian filter high pass (HPF) tersebut. Untuk lebih jelasnya grafik karakteristik filter high pass (HPF) ditunjukan pada gambar berikut: 

7. Video Percobaan [kembali]



8. Download File [kembali]



[menuju awal]

 

Komentar

Postingan populer dari blog ini

MODUL 1

Tugas Pendahuluan 1 Modul 1 (Percobaan 1 Kondisi 10)