Low Pass Filter (LPF) -40dB/dec
1.Tujuan [kembali]
- Mengetahui pengertian, prinsip kerja, dan karakteristik Low Pass Filter (LPF)
- Merangkai dan menganalisa rangkaian LPF
-
Membuat kesimpulan hasil praktikum dan menganalisa LPF
2. Alat dan Bahan [kembali]
ALAT
1. Osiloskop
2. Power Supply
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.
.jpeg)
2. Kapasitor
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%
.jpeg)
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.
|
|
|
|
|
|
3. Dasar Teori [kembali]
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:
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%
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:
Konfigurasi PIN LM741:
Spesifikasi:
Respons karakteristik kurva I-O:
4. Percobaan [kembali]
1.Prosedur Percobaan
- Siapkan semua alat dan bahan
- siapkan op-amp 741
- Hubungkan kaki non-inverting dengan kapasitor dan resistor
- hubungkan kaki inverting dengan resistor dan diparalelkan dengan kapasitor
- Hubungkan op-amp dengan Vcc
- Hubungkan osiloskop ke V sumber dan V output
- Jalankan simulasi
- Amati respons frekuensi dan respons gelombang pada osiloskop
2. Prinsip Kerja
.png)
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.
