1. Jelaskan pengertian dari filter dan sebutkan jenis-jenis filter!
Jawab:
Filter adalah sebuah rangkaian elektronik yang dirancang agar mengalirkan suatu sinyal dengan pita frekuensi tertentu dan menghilangkan frekuensi yang berbeda dengan pita ini. Istilah lain dari filter adalah rangkaian yang dapat memilih frekuensi agar dapat mengalirkan frekuensi yang diinginkan dan menahan, atau membuang frekuensi yang lain.
Berdasarkan daerah frekuensi yang dilewatkan, terdapat empat konfigurasi filter utama:
1. Low Pass Filter (LPF) meloloskan sinyal dengan frekuensi di bawah frekuensi cut off (Fc) dan meredam sinyal di atas Fc.
2. High Pass Filter (HPF) meloloskan sinyal dengan frekuensi di atas Fc dan meredam sinyal di bawah Fc.
3. Band Pass Filter (BPF) meloloskan sinyal dengan frekuensi di antara Fc1 dan Fc2, meredam sinyal di luar rentang tersebut.
4. Band Stop Filter (BSF) meloloskan sinyal di luar rentang Fc1 dan Fc2, meredam sinyal di antara rentang tersebut.
2. Bagaimana prinsip kerja dari Low Pass Filter (LPF) dan High Pass Filter (HPF)?
Jawab:
- 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
- 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 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?
Jawab:
Frekuensi cut off merupakan frekuensi yang menentukan batas untuk melewatkan atau meredam sinyal masukan dengan frekuensi di atas maupun di bawah dari frekuensi cut off.
- fc : frekuensi cut-off,
- R : resistansi dalam sirkuit, dan
- C : kapasitansi dalam sirkuit.
Untuk menentukan frekuensi cut off, diperlukan informasi mengenai nilai resistansi dan kapasitansi dari filter. Setelah nilai-nilai tersebut diketahui, rumus di atas dapat digunakan 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:
1. Low Pass Filter (LPF)
Rangkaian LPF tersusun atas 1 generator sinyal, 2 resistor, 1 kapasitor, 1 op amp, dan 1 osiloskop. Sinyal input dari generator (Vi) mengalir melalui kaki non-inverting op amp, melewati resistor R1 sebesar 10k ohm, dan kemudian bercabang ke kapasitor C1 sebesar 1nF. Hal ini menyebabkan sinyal dengan frekuensi di bawah frekuensi cut-off dilewatkan, sementara yang di atas frekuensi cut-off akan diarahkan ke ground. Ketika frekuensi sinyal yang melewati kapasitor semakin tinggi, kapasitansi kapasitor akan semakin kecil. Pada kaki inverting op amp, terdapat resistor R2 sebesar 10k ohm yang terhubung ke output op amp. Untuk menampilkan gelombang, channel A osiloskop terhubung ke sinyal input generator, sedangkan channel B terhubung ke output op amp.
2. High Pass Filter (HPF)
Rangkaian HPF tersusun atas 1 generator sinyal, 2 resistor, 1 kapasitor, 1 op amp, dan 1 osiloskop. Sinyal input mengalir melalui C1 sebesar 1nF dan kaki non-inverting op amp. Selanjutnya, sinyal tersebut diparalelkan dengan R1 sebesar 10k ohm yang menuju ground. Dengan demikian, sinyal input yang memiliki frekuensi di atas frekuensi cut-off akan dilewatkan, sementara yang berada di bawah frekuensi cut-off akan mengalami redaman atau pelemahan. Proses pelemahan terjadi karena reaktansi XC akan semakin besar ketika frekuensi semakin rendah. Pada kaki inverting op amp, R2 sebesar 10k ohm terhubung ke output op amp. Untuk menampilkan gelombang, channel A osiloskop terhubung ke sinyal input generator, dan channel B terhubung ke output dari op amp.
1. Low Pass Filter (LPF)
2. High Pass Filter (HPF)
Download Rangkaian LPF [Download]
Download Rangkaian HPF [Download]
Download Video Rangkaian LPF [Download]
Download Video Rangkaian HPF [Download]
Download Datasheet Osiloskop [Download]
Download Datasheet Op Amp [Download]
Download Datasheet Kapasitor [Download]
Download Datasheet Resistor [Download]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar