TUGAS PENDAHULUAN MODUL 4 : FILTER
1.) Soal [kembali]
1. Jelaskan pengertian dari filter dan sebutkan jenis-jenis filter!
Filter adalah sebuah rangkaian yang dirancang agar mengalirkan suatu pita frekuensi tertentu dan menghilangkan frekuensi yang berbeda dengan pita ini, atau
Filter adalah rangkaian yang dapat memilih frekuensi agar dapat mengalirkan frekuensi yang diinginkan dan menahan (couple), atau membuang (by pass) frekuensi yang lain.
Jenis- jenis filter :
- Berdasarkan sifatnya, filter ada dua macam
a. Jaringan Filter Pasif
Jaringan Filter pasif hanyalah berisi tahanan, induktor, dan kapasitor saja.
b. Jaringan filter Aktif
Jaringan Filter aktif terdiri dari transistor atau op-amp ditambah tahanan, induktor, atau kapasitor.
- Berdasarkan jenisnya, filter ada 4 macam
a. Filter Low Pass
Filter Low Pass adalah sebuah rangkaian yang tegangan keluarannya tetap dari dc naik sampai ke suatu frekuensi cut-off fc. Bersama naiknya frekuensi di atas fc, tegangan keluarannya diperlemah (turun).
Filter Low Pass adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi rendah serta meredam/menahan frekuensi tinggi. Bentuk respon LPF seperti ditunjukkan gambar di bawah ini.
Low-pass filter bekerja dengan cara melewati komponen frekuensi rendah dari sinyal input dan mengurangi komponen frekuensi tinggi. Ini berarti bahwa sinyal dengan frekuensi di bawah nilai batas yang telah ditentukan oleh filter akan melewati filter tanpa perubahan yang signifikan, sedangkan sinyal dengan frekuensi di atas batas tersebut akan dihambat. Prinsip utama dari low-pass filter adalah memiliki respons frekuensi yang mendekati 1 (atau 0 dB) untuk frekuensi-frekuensi di bawah batas cut-off dan respons yang menurun secara linear atau eksponensial untuk frekuensi-frekuensi di atas batas tersebut.
Batas cut-off adalah frekuensi di mana respons filter mencapai -3 dB (setengah daya) dari respons maksimumnya. Di atas batas ini, filter mulai mengurangi amplitudo sinyal secara signifikan. Low-pass filter dapat memiliki orde yang berbeda, yang mengacu pada seberapa cepat filter meredam frekuensi tinggi di atas batas cut-off. Orde filter ditentukan oleh jumlah komponen filter yang digunakan. Orde yang lebih tinggi akan memberikan redaman yang lebih besar pada frekuensi yang lebih tinggi.
Jadi, prinsip utama dari low-pass filter adalah melewati sinyal dengan frekuensi rendah dan memblokir sinyal dengan frekuensi tinggi dengan menggunakan komponen elektronik seperti resistor dan kapasitor untuk mencapai respons frekuensi yang diinginkan
b. High Pass Filter
High pass filter (HPF) adalah komponen dalam pemrosesan sinyal yang berfungsi untuk melewati sinyal dengan frekuensi tinggi di atas titik potongnya, sementara memblokir atau meredam sinyal dengan frekuensi rendah di bawah titik potongnya. Prinsip kerjanya melibatkan penggunaan komponen elektronik seperti kapasitor dan resistor untuk menghasilkan efek pemotongan, di mana komponen frekuensi tinggi mengalami perubahan amplitudo minimal, sementara komponen frekuensi rendah mengalami penurunan amplitudo yang signifikan. Titik potong (cutoff frequency) dapat diatur sesuai dengan kebutuhan aplikasi, dan tingkat ketajaman filter juga dapat disesuaikan untuk menghasilkan pemotongan yang lebih tajam pada frekuensi yang lebih rendah. High-pass filter digunakan dalam berbagai konteks untuk menghilangkan noise dan mengisolasi komponen frekuensi tinggi dalam sinyal.
3. Apa yang dimaksud dengan frekuensi cut-off dan jelaskan persamaannya!
Frekuensi cutoff (juga dikenal sebagai frekuensi sudut, atau frekuensi putus) didefinisikan sebagai batas respons frekuensi sistem di mana energi yang mengalir melalui sistem mulai dilemahkan (dipantulkan atau dikurangi) daripada melewatinya.
Frekuensi cutoff atau frekuensi sudut dalam elektronik adalah frekuensi di atas atau di bawah dimana output daya suatu rangkaian, seperti saluran, amplifier , atau filter elektronik (misalnya filter lolos tinggi ) telah turun ke proporsi daya tertentu di pita sandi.
Rumus dari frekuensi cut-off adalah sebagai berikut :
Dimana:
fc = frekuensi cut off
R = nilai resistansi pada filter
C = nilai kapasitansi pada filter
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)!
2.) Prinsip Kerja [kembali]
1. Low Pass Filter (LPF)
.png)
Jika sebuah sinyal frekuensi tinggi diberikan ke rangkaian low pass filter, sinyal akan lewat melalui resistor, yang mana akan memberikan resistansi biasa, tetapi kapasitor akan memberikan resistansi nol. Ini karena resistansi kapasitor terhadap sinyal frekuensi tinggi adalah nol, tetapi resistansi terhadap sinyal frekuensi rendah adalah tak terhingga.
Komponen frekuensi apapun yang melebihi frekuensi cut off akan diblokir oleh low pass filter yang ideal, bagaimanapun low pass filter tidak sempurna.
Baik low dan high pass filter menggunakan kombinasi resistor dan kapasitor, meskipun urutannya berkebalikan satu sama lain. Sinyal input yang diberikan langsung ke resistor dalam low pass filter, dan outputnya diatur pada kapasitor.
Desain rangkaian sudah jelas menunjukkan bahwa jika sinyal frekuensi tinggi masuk ke low pass filter, kapasitor akan membiarkannya lewat dan sinyal akan dikirim ke ground. Tegangan output yang diperoleh pada keadaan ini adalah nol karena tegangan penuhnya disalurkan ke ground.
Bagaimanapun, jika sinyal frekuensi rendah memasuki rangkaian low pass filter, output akan dihasilkan karena resistansi akan memberikan halangan yang sama seperti sinyal frekuensi tinggi, tetapi kapasitor akan memberikan resistansi yang tak terhingga.
Hasilnya, sinyal tidak dapat melewati rangkaian kapasitor dalam kasus ini. Hasilnya, terminal output menerima sinyal frekuensi rendah seutuhnya.
2. High Pass Filter (HPF)
.png)
Sinyal input diberikan ke kapasitor, dan tegangan output diperoleh dengan mengukur tegangan pada resistor. Resistansi dari resistor dan resistansi dari kapasitor disebut dengan reaktansi.
Komponen frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut off akan diblokir oleh high pass filter ideal, bagaimanapun high pass filter tidak sempurna.
Baik high dan low pass filter memiliki kombinasi resistor dan kapasitor, meskipun urutannya terbalik satu sama lain. Sinyal input diberikan langsung ke kapasitor dalam high pass filter, dan output ditentukan pada resistor.
Peran reaktansi kapasitif dan resistansi, yang mana berkontribusi pada impedansi total, menentukan karakteristik high pass filter.
Kontribusi resistor terhadap impedansi (contohnya resistansi) tidak dipengaruhi frekuensi, tetapi reaktansi kapasitif berbanding terbalik terhadap frekuensi.
Reaktansi berbanding terbalik dengan frekuensi cut off, seperti yang ditunjukkan oleh persamaan di bawah. Ketika frekuensi sinyal input tinggi, reaktansi akan berkurang, jika frekuensi sinyal rendah, reaktansi akan tinggi.
Reaktansi kapasitif dan efeknya untuk drop tegangan pada resistor adalah cara mudah untuk memahami high pass filter.
Reaktansi kapasitif bernilai besar saat frekuensi rendah, dan kapasitor memiliki drop tegangan yang signifikan. Hasilnya, sebagian besar drop tegangan akan berada pada kapasitor dan menyisakan sedikit drop tegangan pada resistor.
Reaktansi kapasitif bernilai rendah saat frekuensi tinggi. Hasilnya, resistor memiliki sebagian besar drop tegangan, yang hasilnya tegangan output yang besar saat frekuensi tinggi.
3.) Video Simulasi [kembali]
1. Low Pass Filter (LPF)
2. High Pass Filter (HPF)
4.) Download File [kembali]
Datasheet Osiloskop disini
Datasheet OP-AMP 741 disini
Datasheet Kapasitor disini
Datasheet Resistor disini
File Rangkaian LPF disini
File Rangkaian HPF disini
File Video Rangkaian LPF disini
FIle Video Rangkaian HPF disini
Komentar
Posting Komentar