APLIKASI HPF +60DB/DEC DENGAN GENERATOR SINYAL
1. Tujuan
[Kembali]
- Mengetahui pengertian, prinsip kerja, dan karakteristik High Pass Filter (HPF).
- Dapat merangkai dan menganalisa rangkaian High Pass Filter (HPF) dengan benar
1) Signal Generator
Signal generator berfungsi untuk memberikan input berupa tegangan AC pada rangkaian.
2) Osiloskop
Probes
1) Voltages
Merupakan alat yang menunjukkan besar tegangan tanpa menggunakan voltmeter ataupun multimeter.
Generator
1) Sumber tegangan AC (Signal Generator)
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%
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%
B. BAHAN
1) Resistor
Merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur
tegangan listrik dan arus listrik.
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
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.
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%
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) Operasional Amplifier (Op-Amp) LM741
Operasional amplifier (Op-Amp) 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 :
4. Ground
Suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sambaran petir ke bumi. Cara pemasangan grounding ini dapat menggunakan sebuah elektroda khusus untuk pembumian yang ditanam di bawah tanah.
3. Dasar Teori[Kembali]
 |
Rangkaian HPF +60dB/dEC adalah gabungan rangkaian HPF +40dB/dec dengan diseri HPF
+20dB/dec.
1) Resistor
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 :
2) Kapasitor
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%.
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%
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 :
Respons karakteristik kurva I-O:
Contoh Soal:
1. Karakteristik filter ideal dari gambar berikut adalah...
a. Low Pass Filter
b. High Pass Filter
c. Band Pass Filter
d. Band Stop Filter
2. Gambar rangkaian dibawah ini termasuk rangkaian jenis...
a. High Pass Filter orde 1
b. High Pass Filter orde 2
c. Low Pass Filter orde 1
d. Low Pass Filter orde 2
3. Gambar rangkaian di bawah ini termasuk rangkaian...
a. High Pass Filter orde 1
b. High Pass Filter orde 2
c. Low Pass Filter orde 1
d. Low Pass Filter orde 2
A. Prosedur Percobaan
- Mempersiapkan Alat besrta Bahan seperti yang telah tertera pada Sub Bab Alat dan Bahan di atas
- Merangkai Rangkaian
- Pada Rangkaian disambungkan input tegangan AC agar dapat melihat bagaimana perbedaan respons gelombang input dan outputnya.
- Amatilah nilai input dan output dengan menyesuaikannya dengan rumus yang ada, dan juga amatilah respon grafik sinyal input dan outputnya.
B. Rangkaian Simulasi
 |
| Gambar Rangkaian HPF +60dB/dec beserta Grafik Frequency Rensponse-nya |
 |
| Gambar bentuk Gelombang dari Rangkaian HPF +60dB/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:
 |
| Grafik Karakteristik High Pass Filter (HPF) Dengan RC |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar