Yuningsih Vebhy Selvania: Tugas Pendahuluan Modul 4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Soal

2. Prinsip kerja

3. Video Simulasi

4. Download File

1. Soal [Kembali]

1. Jelaskan pengertian dari filter dan sebutkan jenis-jenis filter!

Jawab:

Filter adalah suatu rangkaian yang dapat melewatkan sinyal input dengan lebar pita frekuensi tertentu (Bandpass) dan melemahkan sinyal input pada lebar pita frekuensi lainnya (Bandstop). Istilah lain dari filter adalah rangkaian yang dapat memilih frekuensi agar dapat mengalirkan frekuensi yang diinginkan dan menahan, atau membuang frekuensi yang lain. Jaringan filter bisa bersifat aktif maupun pasif

Jenis - jenis filter:

Berdasarkan sifat penguatannya, filter bisa diklasifikasikan :

1. Filter Aktif

Filter aktif adalah rangkaian filter yang disusun oleh komponen pasif dan aktif atau melibatkan komponen-komponen aktif seperti transistor, Ic, dll. keuntungan filter aktif adalah Slopenya lebih curam, Tidak dipengaruhi oleh beban, Faktor kualitas dapat dinaikan. kerugian filter aktif adalah Komponen yang dilibatkan banyak dan memerlukan catudaya.

2. Filter Pasif

Filter pasif adalah rangkaian filter yang hanya terdiri dari komponen-komponen pasif seperti resistor, capasitor atau induktor. keunggulan filter pasif adalah tidak memerlukan catu daya, komponen pembentuknya sedikit dan rangkaiannya sederhana. kerugian filter pasif adalah dipengaruhi oleh beban, Mempunyai slope yang lebih datar.

Berdasarkan daerah frekuensi:

1. Low Pass Filter (LPF)

LPF merupakan filter yang memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi dibawah frekuensi cut off (Fc) dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi diatas frekuensi cut off.

2. High Pass Filter (HPF)
Filter jenis ini merupakan filter yang memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut off (Fc) dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi dibawah frekuensi cut off.

3. Band Pass Filter (BPF)
Filter jenis ini merupakan gabungan filter HPF dan LPF sehingga memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi diantara frekuensi cut off (Fc1 dan Fc2) dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi diluar frekuensi cut off.

4. Band Stop Filter (BSF)
Filter BSF merupakan gabungan filter LPF dan HPF sehingga memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi diluar frekuensi cut off dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi diantara frekuensi cut off (Fc1 dan Fc2).

2. Bagaimana prinsip kerja dari Low Pass Filter (LPF) dan High Pass Filter (HPF)?

Jawab:

a) High Past Filter

Prinsip kerja dari high pass filter 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 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 frekuensi resonansi dari filter high-pass mengikuti nilai time constant (τ) dari rangkaian RC tersebut.

b) Low Pass Filter

Sinyal input diparalelkan dengan kapasitor C sehingga sinyal input yang berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya diatas frekuensi cut-off akan digroundkan. Apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin besar frekuensinya maka kapasitansi kapasitor semakin kecil.

3. Apa yang dimaksud dengan frekuensi cut-off dan jelaskan persamaannya?

Jawab:

Frekuensi cut off adalah frekuensi yang menjadi batas untuk melewatkan atau menghalangi sinyal masukan yang mempunyai frekuensi yang lebih tinggi maupun frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut off.

Di mana:

- fc adalah frekuensi cut-off.

- R adalah resistansi dalam sirkuit.

- C adalah kapasitansi dalam sirkuit.

Untuk menghitung frekuensi cut off, kita harus mengetahui nilai resistansi dan kapasitansi dari filter. Setelah kita mengetahui nilai tersebut, kita dapat menggunakan rumus diatas untuk menghitung frekuensi cut off.

4. Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari Low Pass Filter (LPF)?

Jawab:

5. Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari High Pass Filter (HPF)?

Jawab:

Rangkaian:

• Buatlah rangkaian HPF

• Buatlah rangkaian LPF

• (Masing-masing rangkaian dilengkapi dengan signal generator dan osiloskop)

2. Prinsip Kerja [Kembali]

a. Low Pas Filter

Prinsip kerja:

Rangkaian LPF terdiri dari 1 buah signal generator, 2 buah resistor, 1 buah kapasitor, 1 buah op amp dan 1 buah osiloskop.

Input (Vi) dari signal generator dihubungkan ke kaki non-inverting op amp melewati R1 sebesar 10k ohm lalu diparalelkan dengan C1 sebesar 1nF lalu menuju ground sehingga apabila sinyal input yang berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off akan dilewatkan menuju op amp dan sebaliknya jika sinyal input yang berfrekuensi diatas frekuensi cut-off akan di groundkan. Apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin besar frekuensinya maka reaktansi kapasitor (Xc) semakin kecil, makanya menuju ground dan tidak lewat ke op amp. Kemudian output dari signal generator dihubungkan ke ground.

Lalu pada kaki inverting op amp dihubungkan R2 sebesar 10k ohm ke output op amp. Kemudian pada op amp diberikan tegangan Vs sebesar -12V dan 12V. Untuk menampilkan gelombang pada osiloskop, channel A osiloskop dihubungkan ke input signal generator dan channel B ke output dari op amp.

b. High Pas Filter

Prinsip kerja:

Rangkaian HPF terdiri dari 1 buah signal generator, 2 buah resistor, 1 buah kapasitor, 1 buah op amp dan 1 buah osiloskop.

Input dari signal generator diserikan dengan C2 sebesar 1nF lalu ke kaki non-inverting op amp. Lalu diparalelkan dengan R3 sebesar 10k ohm menuju ground. Sehingga apabila sinyal input yang berfrekuensi diatas frekuensi cut-off akan dilewatkan menuju op amp dan sebaliknya jika sinyal input yang frekuensi dibawah frekuensi cut-off akan diredam atau dilemahkan akan di groundkan. Pelemahan terjadi karena reaktansi kapasitor (Xc) akan semakin besar apabila frekuensi semakin kecil. Kemudian output signal generator dihubungkan ke ground.

Lalu pada kaki inverting op amp dihubungkan R2 sebesar 10k ohm ke output op amp. Kemudian pada op amp diberikan tegangan Vs sebesar -15V dan 15V. Untuk menampilkan gelombang pada osiloskop, channel A osiloskop dihubungkan ke sinyal input generator dan channel B ke output dari op amp.

3. Video Simulasi [Kembali]

a. LPF

b. HPF

4. Download File [Kembali]

a. Rangkaian: