LPF -20dB
Frekuensi | Vin | Vout | Grafik Sinyal |
100 Hz
Gelombang input vppnya 4,8 V Gelombang output vppnya 3,76 V | 0,789 | 0,789 | 
|
500 Hz
Gelombang input vppnya 4,8 V Gelombang output vppnya 1,52 V | 0,771 | 0,771 | .jpg) |
1 KHz
Gelombang input vppnya 4,8 V Gelombang output vppnya 720 mV | 0,771 | 0,771 | .jpg) |
Dari rangkaian terlihat bahwa 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 dan sesuai dengan rumus kapasitor terhadap frekuensi seperti berikut.
Rangkaian gambar 219 pada
dasarnya adalah rangkaian amplifier karena memakai feedback negatif tetapi
rangkaian filter ACL –nya sama dengan satu ( ACL » 1, butterworth filter).
Dengan tegangan input Vi maka tegangan di titik A adalah:
Misalkan memakai op-amp ideal
maka Ed=0 sehingga Vo = VA Jadi
Berikut, variasi nilai w terhadap
nilai wc yang ditunjukkan pada tabel 3. Adapun sket hasil tabel 1 adalah hampir
menyamai hasil bode plot simulasi pada gambar 220.
Adapun langkah-langkah
perancangan LPF -20dB/dec adalah seperti berikut :
Tabel
3 Besarnya ACL terhadap nilai w pada LPF -20 dB/dec
|
No. |
W |
ACL=1/(j(w/wc)+1) |
Sudut phasa (deg) = arctg(b/a) |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
2 |
0,1 wc |
1 |
-6 |
|
3 |
0,25 wc |
0,97 |
-14 |
|
4 |
0,5 wc |
0,89 |
-27 |
|
5 |
1 wc |
0,707 |
-45 |
|
6 |
2 wc |
0,445 |
-63 |
|
7 |
5 wc |
0,2 |
-79 |
|
8 |
10wc |
0,1 |
-84 |
Tegangan input (Vin) adalah sinyal yang akan di-filter oleh LPF. Sinyal ini mungkin terdiri dari berbagai frekuensi, tetapi LPF akan memungkinkan sinyal dengan frekuensi rendah untuk melewati.
Tegangan output adalah sinyal keluaran dari LPF setelah proses penyaringan. Prinsip kerja LPF adalah untuk melewati komponen frekuensi rendah dari sinyal input dengan amplitudo yang hampir sama dengan masukan, sementara komponen frekuensi tinggi akan dihilangkan atau diattenuasi. Sebagai hasilnya, Vout akan memiliki komponen frekuensi rendah yang dominan.
Frekuensi cutoff (Fc) adalah frekuensi pada titik di mana respons LPF mulai mengurangi amplitudo sinyal secara signifikan. Di bawah Fc, sinyal melewati LPF dengan sedikit penurunan amplitudo, sementara di atas Fc, amplitudo sinyal akan mulai turun secara dramatis. Fc adalah parameter yang dapat disesuaikan dalam desain LPF dan menentukan batasan frekuensi sinyal yang akan diteruskan atau diblokir oleh LPF.
Hasil gelombang dari percobaan LPF akan menunjukkan bagaimana sinyal masukan berubah setelah melewati LPF. Dalam grafik gelombang hasil percobaan, kita akan melihat bahwa jika sinyal input memiliki frekuensi di bawah Fc, maka sinyal output akan hampir identik dengan input, dengan sedikit penurunan amplitudo karena kehilangan energi selama proses filter. Namun, jika sinyal input memiliki frekuensi di atas Fc, maka sinyal output akan mengalami penurunan amplitudo yang signifikan, yang semakin membesar seiring dengan kenaikan frekuensi.
Tugas Tambahan
1. Jelaskan Pemahaman mengenai LPF dan HPF
jawab:
1. Low pass filter (LPF)
Low pass filter (LPF) merupakan filter yang berfungsi meneruskan sinyal input yang frekuensinya berada dibawah frekuensi tertentu, jika sinyal yang diberikan diatas frekuensi tersebut (frekuensi cut off) sinyal akan diredam. Low pass filter merupakan rangkaian filter yang memberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di bawah frekuensi cut-off (-3dB ) yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di atas frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Sederhananya, hanya frekuensi rendah saja yang dapat melewati rangkaian filter Low pass filter (LPF).
2. High pass filter (HPF)
High pass filter merupakan kebalikan dari low pass filter yakni rangkaian filter yang memberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di atas frekuensi cut-off (-3dB ) yang telah ditentukan, sedangkan sinyal yang memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Sederhananya, hanya frekuensi tinggi saja yang dapat melewati rangkaian filter High pass filter(HPF). High pass filter (HPF) merupakan filter yang berfungsi meneruskan sinyal di atas frekuensi cut off sedangkan yang berada dibawah frekuensi cut off diredam.
2. Jelaskan apa itu dB
jawab:
Desibel merupakan satuan bantu yang menunjukkan perbandingan dua besaran yaitu medan (tegangan) atau besaran energi (daya). Desibel (dB) adalah cara untuk menyatakan penguatan perangkat aktif (seperti amplifier) atau kerugian pada perangkat pasif (seperti attenuator atau panjang kabel).
3. Jelaskan penerapan dari filter dikehidupan sehari hari (prinsip kerja)
jawab:
jadi untuk penerapan filter dalam kehidupan kita sehari hari itu ada lumayan cukup banyak jadi saya mengambil beberpa contoh penerapan beserta prinsip kerja dari filter yaitu saya mengambil contoh dari LPF dan HPf sesuai yang dipraktikumkan
1. Low Pass Filter (LPF)
1. Pada Sistem Speaker
LPF berada di amplifier audio dan sistem speaker untuk mengarahkan sinyal frekuensi bass yang lebih rendah untuk speaker bass yang lebih besaratau untuk mengurangi noise frekuensi tinggi atau "mendesis" distorsi jenis.
2. Pada Sinyal Listrik
Untuk sinyal listrik, low-pass filter direalisasikan dengan meletakkan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau dengan meletakkan kapasitor secara paralel dengan sumber sinyal. Contoh penggunaan filter ini adalah pada aplikasi audio, yaitu pada peredaman frekuensi tinggi (yang biasa digunakan pada tweeter) sebelum masuk speaker bass atau subwoofer (frekuensi rendah).
3. Pada Sistem Telepon
Sistem telepon menggunakan LPF untuk mengubah frekuensi audio pengeras suara menjadi pita yang dibatasi sinyal Suara Band 0,3 KHz hingga 3,4 KHz. Ini dilakukan karena pembatasan pita (atau penghapusan pita atas) tidak akan memengaruhi pesan yang terkandung dalam informasi.
2. High Pass Filter (HPF):
1. Loud Speaker
HPF digunakan pada loud speaker untuk mengurangi tingkat kebisingan yang rendah.
2. Pada Sinyal Audio
HPF digunakan sebagai bagian dari crossover audio untuk mengarahkan frekuensi tinggi ke tweeter sementara pelemahan sinyal bass yang dapat mengganggu, atau kerusakan, pembicara.
3. Pada Sinyal Digital
HPF juga digunakan dalam pemrosesan gambar digital untuk melakukan modifikasi gambar, peningkatan, pengurangan noise, dll. Menggunakan desain yang dilakukan dalam domain spasial atau domain frekuensi.
Download video percobaan [klik disini]
Download video penjelasan [klik disini]
Komentar
Posting Komentar