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 :

Pengertian Filter

    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. Perbedaan dari komponen aktif dan pasif adalah pada komponen aktif dibutuhkan sumber agar dapat bekerja (op-amp dan transistor membutuhkan sumber lagi agar dapat bekerja/digunakan), sedangkan komponen pasif tidak membutuhkan sumber catuan lagi untuk digunakan atau membuatnya bekerja.

Jenis-Jenis Filter

a. Low Pass Filter

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.

b. High Pass Filter

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.

c. Band Pass Filter

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.

d. Band Stop Filter

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. 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

b. High Pass 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.

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

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, dan
•        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 :

2. Prinsip Kerja[Kembali]

A. Low Pass Filter (LPF)

Gambar Rangkaian LPF

Gambar Grafik Respon Rangkaian LPF

Gambar Osiloskop Rangkaian LPF

Prinsip Kerja :

Rangkaian LPF terdiri dari 1 signal generator, 2 resistor, 1 kapasitor, 1 op amp dan 1 osiloskop. Signal generator yang merupakan tegangan input (Vi) dari LPF, Sinyal inputnya dihubungkan ke kaki non-inverting op amp melewati R1 10k ohm lalu diparalelkan dengan C1 sebesar 1nF sehingga sinyal input yang berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya jika diatas frekuensi cut-off akan di groundkan. Apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin besar frekuensinya maka  kapasitansi kapasitor semakin kecil. Lalu pada kaki inverting op amp dihubungkan R2 sebesar 10k ohm ke output op amp. Untuk menampilkan gelombang pada osiloskop channel A osiloskop dihubungkan ke sinyal input generator dan channel B ke output dari op amp.

B. High Pass Filter (HPF)

Gambar Rangkaian HPF

Gambar Grafik Respon Rangkaian HPF

Gambar Osiloskop Rangkaian HPF

Prinsip Kerja :

Rangkaian HPF terdiri dari 1 signal generator, 2 resistor, 1 kapasitor, 1 op amp dan 1 osiloskop. Sinyal input diserikan dengan C2 sebesar 1nF dan kaki non-inverting op amp. Lalu diparalelkan dengan R3 10k ohm menuju ground. Sehingga sinyal input yang berfrekuensi diatas frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya dibawah frekuensi cut-off akan diredam atau dilemahkan. Pelemahan terjadi karena reaktansi XC akan semakin besar apabila frekuensi semakin kecil. Lalu pada kaki inverting op amp dihubungkan R2 sebesar 10k ohm ke output op amp. 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. Rangkaian Low Pass Filter (LPF)

B. Rangkaian High Pass Filter (HPF)

4. Download File[Kembali]

Rangkaian LPF [disini]

Rangkaian HPF [disini]

Video Rangkaian LPF [disini]

Video Rangkaian HPF [disini]

Datasheet Resistor [disini]

Datasheet Kapasitor [disini]

Datasheet Op-Amp [disini]

Datasheet Osiloskop [disini]