Rafqi Febrian Putra

DAFTAR ISI

Prinsip kerja dari LPF-40dB ini sama dengan prinsip kerja dari LPF-20dB. Yang menjadi perbedaan adalah LPF -40dB memiliki tingkat attenuasi yang lebih tinggi, yaitu 40 decibel di luar pita frekuensi yang diinginkan.Filter ini lebih ketat dalam menolak sinyal di atas batas frekuensi cut-off. Meskipun melewati frekuensi yang diinginkan, sinyal di luar pita ini akan sangat ditekan, hanya memungkinkan sejumlah kecil sinyal tersebut untuk mencapai output.

Tegangan input dengan frekuensi lebih besar dari frekuensi cut-offnya akan diredam. Besarnya redaman dinyatakan dalam desibel (dB), dan dalam kasus ini, LPF -40dB menghasilkan redaman sekitar -40 dB pada frekuensi-frekuensi tinggi. Ini membuat filter ini ideal untuk menghilangkan noise atau komponen frekuensi tinggi yang tidak diinginkan dari sinyal audio atau sinyal lainnya, sehingga menghasilkan keluaran dengan sinyal frekuensi yang lebih rendah dan lebih bersih. Prinsip kerja ini didasarkan pada karakteristik impedansi kapasitor yang berubah dengan frekuensi dan pemisahan sinyal berdasarkan impedansi ini.

Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut off, dan gelombang hasil percobaan

jawab :

Prinsip kerja dari Low-Pass Filter (LPF) -40dB berdasarkan tegangan input, tegangan output, frekuensi cutoff (Fc), dan hasil gelombang dari percobaan.

1. Tegangan Input (Vin): Tegangan input adalah tegangan yang mana sinyalnya difilter atau disaring menggunakan LPF -40dB. Sinyal input memiliki berbagai macam frekuensi, sinyal dengan frekuensi rendah akan dilewati oleh LPF sedangkan sinyal dengan frekuensi tinggi akan diredam dan diteruskan ke ground.

2. Tegangan Output (Vout): Tegangan output adalah tegangan yang mana sinyalnya merupakan hasil filter dari LPF-40dB. Filter ini akan mengizinkan komponen frekuensi rendah (di bawah frekuensi cut-off) untuk melewati dengan sedikit atau tanpa perubahan, sementara mengurangi atau menghambat komponen frekuensi tinggi.

3. Frekuensi Cut-off (fc): Frekuensi cut-off (Fc) adalah frekuensi pada titik di mana batas respons LPF mulai mengurangi amplitudo sinyal secara signifikan. Jika frekuensi input di bawah fc, maka sinyal melewati LPF dengan sedikit penurunan amplitudo, sedangkan jika frekuensi input di atas fc, maka amplitudo sinyal akan mulai turun secara drastis. Dalam konteks filter -40dB, ini berarti bahwa pada frekuensi cut-off, amplitudo sinyal output akan berkurang sebanyak -40dB dibandingkan dengan amplitudo sinyal input pada frekuensi tersebut.

4. Gelombang Hasil Percobaan: Gelombang hasil percobaan adalah respons filter terhadap sinyal input yang sebenarnya. Hasil percobaan akan menunjukkan bagaimana LPF -40dB memproses sinyal input pada berbagai frekuensi. Ini akan menggambarkan bagaimana amplitudo sinyal output berubah seiring dengan perubahan frekuensi input. Prinsip kerja LPF -40dB adalah menghasilkan tingkat redaman sekitar -40dB pada frekuensi cut-offnya, sementara memungkinkan sinyal dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off untuk melewati filter dengan sedikit atau tanpa perubahan. Ini menghasilkan sinyal output yang telah di-"bersihkan" dari komponen frekuensi tinggi yang tidak diinginkan.

Hasil percobaan akan memperlihatkan karakteristik filter ini secara lebih detail, seperti respons frekuensi, redaman, dan fase terhadap sinyal input. Biasanya, dapat melihat gelombang hasil percobaan untuk berbagai frekuensi input yang berbeda, termasuk frekuensi di atas dan di bawah frekuensi cut-off. Ini akan membantu kita memahami bagaimana filter -40dB ini berperilaku dalam aplikasi praktis.

Data perhitungan :

Download video percobaan [klik disini]

Download video penjelasan analisa [klik disini]

HPF 20dB

November 23, 2023 / Tidak ada komentar

DAFTAR ISI

Dari rangkaian terlihat bahwa sinyal input diserikan dengan kapasitor (C) sehingga sinyal input yang berfrekuensi diatas frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya jika sinyal input berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off akan diredam atau dilemahkan. Hal ini terjadi karena jika sinyal dengan frekuensinya tinggi maka akan membuat nilai hambatan pada kapasitor akan kecil sehingga sinyal akan mengalir melewati kapasitor dan diteruskan ke rangkaian. Namun, jika sinyal dengan frekuensi rendah maka akan membuat nilai hambatan pada kapasitor akan sangat besar sehingga sinyal tidak bisa lewat atau sinyal di filter dan dibuang.

Untuk persamaan rekatansi kapasitansi :

Analisa prinsip kerja dari HPF 20dB berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut off, dan gelombang hasil percobaan

Jawab :

Prinsip kerja HPF didasarkan pada karakteristik respons terhadap frekuensi inputnya. Berikut prinsip kerja HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan:

a. Tegangan Input (Vin): Tegangan input (Vin) adalah sinyal yang ingin difilter atau disaring oleh HPF. Tegangan input dapat berupa gelombang sinusoidal atau sinyal lainnya dengan berbagai frekuensi.

b. Tegangan Output (Vout): Tegangan output (Vout) adalah tegangan yang mana sinyalnya merupakan hasil filter dari HPF 20dB tadi. Pada frekuensi di atas fc, Vout akan mirip dengan Vin (dengan perubahan fase mungkin), sedangkan pada frekuensi di bawah fc, Vout akan mengalami penurunan amplitudo yang lebih besar.

c. Frekuensi Cut-off (f_cutoff): Frekuensi cut-off (fc) adalah frekuensi batas di mana HPF mulai mengurangi amplitudo sinyal. Di atas frekuensi cut-off, sinyal umumnya akan melewati HPF dengan sedikit atau tanpa penurunan amplitudo yang signifikan, sedangkan di bawahnya, penurunan amplitudo akan semakin besar.

Gelombang Hasil Percobaan:

Hasil percobaan HPF akan tergantung pada frekuensi input yang diberikan dalam eksperimen. Berikut adalah beberapa skenario:

- Frekuensi Input < fc: Pada frekuensi ini, HPF akan memblokir sebagian besar sinyal, sehingga Vout akan mendekati nol atau memiliki amplitudo yang sangat rendah.

- Frekuensi Input > fc: Pada frekuensi ini, HPF akan melewatkan sebagian besar sinyal, dan Vout akan hampir sama dengan Vin, terutama pada frekuensi yang jauh di atas f_cutoff.

- Frekuensi Input ≈ fc: Di sekitar frekuensi cut-off, HPF akan memiliki respons transien, dan Vout akan bervariasi sesuai dengan karakteristik HPF pada daerah frekuensi tersebut. Gelombang hasil percobaan dapat menunjukkan perubahan amplitudo dan fase

Berdasarkan hasil percobaan yang telah diperoleh hasil yang akurat dengan teori dimana grafik input dan output yang harusnya memiliki bentuk yang serupa baik dari segi amplitudo maupun bentuk bidang grafik itu sendiri. Namun, tampilan grafik memang tidak lah bagus, dimana kurva grafik HPF seharusnya seperti berikut :

Perbedaan bentuk grafik ini dapat dipengaruhi oleh ketidaktelitian praktikkan dalam membaca data ataupun dalam merangkai komponen komponennya. Lupa untuk mengkalibrasinya juga merupakan salah satu faktor yang membuat perbedaan bentuk grafik ini.

Data Perhitungan :

Download video percobaan [klik disini]

Download video penjelasan analisa [klik disini]

HPF 40dB

November 23, 2023 / Tidak ada komentar

DAFTAR ISI

Prinsip kerja dari HPF 40dB ini sama dengan prinsip kerja dari HPF 20dB. Yang menjadi perbedaan adalah HPF 40dB memiliki nilai dB (decibel) yang lebih besar dalam tingkat attenuasi atau pemotongan sinyal di bawah frekuensi tertentu. HPF digunakan untuk melewati sinyal dengan frekuensi tinggi dan memblokir sinyal dengan frekuensi lebih rendah dari frekuensi cut-offnya. Angka dB mengukur sejauh mana sinyal di bawah frekuensi tertentu akan dipotong.

Jika HPF 40 dB, itu berarti filter akan memotong sinyal di bawah frekuensi yang ditentukan sebesar 40 decibel. Sinyal di bawah frekuensi tersebut akan dihentikan atau melemah sebanyak 40 dB.

Untuk lebih memahami prinsip kerja HPF40dB, mari kita lihat skema rangkaian dasarnya. HPF40dB dapat direalisasikan dengan menggabungkan resistor (R) dan kapasitor (C) dalam suatu rangkaian. Rangkaian ini memiliki sumber tegangan Vin sebagai input dan Vout sebagai output. Ketika frekuensi input (Vin) lebih tinggi daripada fc, kapasitor pada rangkaian akan mengizinkan aliran arus yang lebih besar, sehingga hampir semua tegangan input akan muncul di Vout, menghasilkan sedikit atau tanpa perubahan. Ini karena impedansi kapasitor menurun dengan peningkatan frekuensi.

HPF40dB memiliki berbagai aplikasi dalam pemrosesan sinyal, seperti pemfilteran sinyal audio untuk menghilangkan komponen frekuensi rendah yang tidak diinginkan atau dalam pengolahan data sensor untuk fokus pada perubahan cepat dalam sinyal. Filter ini memainkan peran penting dalam menjaga kejernihan dan integritas sinyal dalam berbagai sistem elektronik dan komunikasi modern.

Untuk menurunkan rumus ACL –nya maka tentukan dahulu tegangan di titik A dan tegangan di titik B. Dimana ACL dibuat menjadi

Saat frekuensi input (Vin) lebih rendah daripada fc, impedansi kapasitor akan meningkat, dan sebagian besar tegangan akan jatuh pada resistor. Ini mengakibatkan penurunan tajam dalam tegangan output (Vout). Dengan adanya resistor, HPF40dB memberikan redaman sebanyak 40 dB per dekade di bawah fc, yang berarti sinyal input dengan frekuensi yang lebih rendah akan dihambat dengan kuat. Inilah mengapa filter ini disebut sebagai High Pass Filter, karena mengizinkan komponen frekuensi tinggi untuk melewati dan menghambat komponen frekuensi rendah.

Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut off, dan gelombang hasil percobaan

Jawab :

Prinsip kerja dari HIgh Pass Filter (HPF) berdasarkan tegangan input, tegangan output, frekuensi cutoff (Fc), dan hasil gelombang dari percobaan.

1. Tegangan Input (Vin):

Tegangan input adalah tegangan yang mana sinyalnya akan di-filter oleh HPF. Sinyal input memiliki berbagai macam frekuensi, sinyal dengan frekuensi tinggi akan dilewati oleh HPF sedangkan sinyal dengan frekuensi rendah akan diredam dan diteruskan ke ground.

2. Tegangan Output (Vout):

Tegangan output adalah tegangan yang mana sinyalnya merupakan hasil filter dari HPF. . Prinsip kerja HPF adalah untuk melewati sinyal dengan frekuensi tinggi dari sinyal input dengan amplitudo yang hampir sama dengan masukan, sementara sinyal dengan frekuensi rendah ataiu dibawah frekuensi cut-offnya akan dihilangkan atau digroundkan. Sebagai hasilnya, Vout akan memiliki sinyal frekuensi tinggi yang dominan

3. Frekuensi Cut-off (fc): Frekuensi cut-off adalah frekuensi di mana HPF 40dB mulai mengurangi amplitudo sinyal secara signifikan. Dalam konteks filter 40dB, ini berarti bahwa pada frekuensi cut-off, amplitudo sinyal output akan berkurang sekitar 40dB dibandingkan dengan amplitudo sinyal input pada frekuensi tersebut.

4. Gelombang Hasil Percobaan:

Gelombang hasil percobaan adalah respons filter terhadap sinyal input yang sebenarnya. Hasil percobaan akan menunjukkan bagaimana HPF 40dB memproses sinyal input pada berbagai frekuensi. Ini akan menggambarkan bagaimana amplitudo sinyal output berubah seiring dengan perubahan frekuensi input.

Prinsip kerja HPF 40dB adalah menghasilkan tingkat redaman sekitar 40dB pada frekuensi cut-offnya, sementara memungkinkan sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cut-off untuk melewati filter dengan sedikit atau tanpa perubahan. Ini menghasilkan sinyal output yang telah di-"bersihkan" dari komponen frekuensi rendah yang tidak diinginkan.

Data Perhitungan :

Download video percobaan [klik disini]

Download video penjelasan analisa [klik disini]

Rabu, 22 November 2023

LPF-20dB

November 22, 2023 / Tidak ada komentar

DAFTAR ISI

Pada rangkaian LPF-20dB terlihat sinyal input dihubung paralelkan dengan kapasitor C sehingga sinyal input yang nilai frekuensinya dibawah frekuensi cut-off maka nilai hambatan pada kapasitor akan tinggi sehingga sinyal tidak ke arah kasapitor namun akan dilewatkan atau diteruskan ke rangkaian ,dan sebaliknya jika nilai frekuensinya diatas frekuensi cut-off maka nilai hambatan pada kapasitor akan kecil sehingga sinyal akan di redam dan melewati kapasitor dan diteruskan ke ground. Apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin besar frekuensinya maka kapasitansi kapasitor semakin kecil dan sesuai dengan rumus kapasitor terhadap frekuensi seperti berikut.

Untuk nilai dari reaktansi kapasitansi berbanding terbalik dengan frekuensi yang mana rumusnya :

a. Perkenalan

b. LPF -20dB

1. Analisa prinsip kerja dari LPF -20 db berdasarkan tegangan input, ouput, frekuensi cutt-of, dan gelombang hasil percobaan

Jawab :

Prinsip kerja dari Low-Pass Filter (LPF) berdasarkan tegangan input, tegangan output, frekuensi cutoff (Fc), dan hasil gelombang dari percobaan.

Tegangan Input (Vin):

Tegangan input (Vin) adalah tegangan yang mana sinyalnya akan di-filter oleh LPF. Sinyal input memiliki berbagai macam frekuensi, sinyal dengan frekuensi rendah akan dilewati oleh LPF sedangkan sinyal dengan frekuensi tinggi akan diredam dan diteruskan ke ground.

Tegangan Output (Vout):

Tegangan output adalah tegangan yang mana sinyalnya merupakan hasil filter dari LPF. . Prinsip kerja LPF adalah untuk melewati sinyal dengan frekuensi rendah dari sinyal input dengan amplitudo yang hampir sama dengan masukan, sementara sinyal dengan frekuensi tinggi akan dihilangkan atau digroundkan. Sebagai hasilnya, Vout akan memiliki sinyal frekuensi rendah yang dominan.

Frekuensi Cut-off (Fc):

Frekuensi cutoff (Fc) adalah frekuensi pada titik di mana batas respons LPF mulai mengurangi amplitudo sinyal secara signifikan. Jika frekuensi input di bawah fc, maka sinyal melewati LPF dengan sedikit penurunan amplitudo, sedangkan jika frekuensi input di atas fc, maka amplitudo sinyal akan mulai turun secara drastis. Fc adalah parameter yang dapat disesuaikan dalam desain LPF dan menentukan batasan frekuensi sinyal yang akan diteruskan atau diblokir oleh LPF.

Gelombang Hasil Percobaan:

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.

Data Perhitungan :

Download video perkenalan [klik disini]

Download video percobaan [klik disini]

Download video penjelasan analisa [klik disini]

Jumat, 17 November 2023

Modul 4 Elektronika

November 17, 2023 / Tidak ada komentar

DAFTAR ISI

5. Prosedur Percobaan

6. Percobaan

Percobaan ...

Modul 4

FILTER

1. Tujuan [Kembali]

1. Mengetahui prinsip kerja LPF (Low Pass Filter)

2. Mengetahui prinsip kerja HPF (High Pass Filter)

2. Dasar Teori [Kembali]

Rangkaian filter adalah suatu rangkaian listrik yang berfumgsi untuk melewatkan sinyal listrik dengan rentang frekuensi tertentu. Apabila terdapat sinyal listrik yang tidak sesuai dengan frekuensi yang diinginkan maka sinyal listrik tersebut tidak akan dilewatkan. Rangkaian filter dapat diaplikasikan secara luas, baik untuk menyaring sinyal pada frekuensi rendah, frekuensi tinggi, atau pada frekuensi-frekuensi tertentu.

Rangkaian filter dapat dikelompokkan menjadi filter pasif dan filter aktif, tergantung dari komponen yang digunakan. Apabila menggunakan komponen aktif, seperti transistor dan dioda maka dinamakan filter aktif. Sementara jika menggunakan komponen pasif seperti induktor, resistor, dan kapasitor maka dinamakan filter pasif.

Berdasarkan respon frekuensi, rangkaian filter dapat dikelompokkan menjadi:

1. LPF (Low Pass Filter)

Low pass filter (LPF) merupakan jenis filter yang berfungsi untuk meneruskan sinyal listrik yang frekuensinya berada dibawah frekuensi tertentu, diatasfrekuensi tersebut (frekuensi cut off) maka sinyal akan diredam. Low pass filter memberikan redaman yang sangat kecil pada frekuensi di bawah frekuensi cut-off yang telah ditentukan,sedangkan frekuensi di atasfrekuensi cut-off akan mendapatkanredaman yang sangat besar. Lebih sederhananya hanya frekuensi rendah saja yang dapat melewati rangkaian filter ini

Frekuensi cut-off (fc) dari Low Pass Filter (LPF) dengan RC dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut.

Tegangan output (Vout) filter pasif LPF seperti terlihat pada rangkaian diatas dapat diekspresikan dalam persamaan matematis sebagai berikut.

2. HPF (High Pass Filter)

High pass filter (HPF) berfungsi untuk meneruskan sinyal di atas frekuensi cut off sedangkan yang berada dibawah frekuensi cut off diredam. Jenis filter ini memberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di atas frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhananya, hanya frekuensi tinggi saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.

Frekuensi cut-off (fc) rangkaian high pass filter adalah

3. Alat dan Bahan [Kembali]

A. Alat

1. Module RS-A04 Operational Amplifier 2

Merupakan module percobaan yang terdiri atas jenis-jenis rangkaian elektronika yang akan dicoba dalam praktikum.

2. Function Generator

Function generator adalah alat elektronik yang digunakan untuk menghasilkan berbagai bentuk sinyal output, seperti gelombang sinus, gelombang persegi, gelombang segitiga, gelombang sawtooth, dan berbagai bentuk gelombang lainnya. Perangkat ini memungkinkan pengguna untuk mengontrol berbagai parameter sinyal, seperti frekuensi, amplitudo, fase, dan bentuk gelombangnya.

3. Osiloskop

Oscilloskop adalah alat pengukur yang digunakan untuk mengukur, merekam, dan menampilkan sinyal listrik dalam bentuk grafik yang disebut osilogram atau osiloskopogram. Grafik ini menggambarkan bagaimana tegangan berubah seiring waktu. Osiloskop memungkinkan pengguna untuk memahami karakteristik sinyal, seperti amplitudo, frekuensi, periode, dan bentuk gelombang

4. Jumper

Kabel jumper berfungsi untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya dalam rangkaian elektronika.

5. Multimeter

Multimeter berfungsi untuk mengukur besaran listrik, seperti kuar arus litsrik, tegangan dan juga hambatan listrik. Pada percobaan ini, multimeter digunakan untuk mengukur tegangan pada rangkaian elektronika.

B.Bahan

1.Resistor

Merupakan komponen yang berfungsi sebagai hambatan dalam rangkaian elektronika.

2.Op-Amp

Berfungsi sebagai penguat tegangan input yang diberikan pada suatu rangkaian.

5. Prosedur Percobaan [Kembali]

4.1 LPF -20dB

1. Carilah rangkaian LPF -20dB di dalam module RS-A04 Operational Amplifier 2

2. Hubungkan catu daya modul RS-A04 Opertational Amplifier 2.

3. Hubungkan function generator ke modul RS-A04 Opertational Amplifier 2.

4. Hubungkan probe pertama osiloskop ke V1 dan probe kedua pada Vo.

5. Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 100Hz-1kHz.

6. Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop.

7. Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter.

8. Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.

4.2 LPF -40dB

1. Carilah rangkaian LPF -40dB di dalam module RS-A04 Operational Amplifier 2

2. Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.

3. Hubungkan function generator ke modul RS-A04 Operational Amplifier 2.

4. Hubungkan probe pertama osiloskop ke V1 dan probe kedua pada Vo.

5. Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 200Hz-1kHz.

6. Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop.

7. Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter.

8. Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.

4.3 HPF 20dB

1. Carilah rangkaian HPF 20dB di dalam module RS-A04 Operational Amplifier 2

2. Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.

3. Hubungkan function generator ke modul RS-A04 Operational Amplifier 2.

4. Hubungkan probe pertama osiloskop ke V1 dan probe kedua pada Vo.

5. Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 200Hz-1kHz.

6. Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop.

7. Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter.

8. Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.

4.4 HPF 40dB

1. Carilah rangkaian HPF 40dB di dalam module RS-A04 Operational Amplifier 2

2. Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.

3. Hubungkan function generator ke modul RS-A04 Operational Amplifier 2.

4. Hubungkan probe pertama osiloskop ke V1 dan probe kedua pada Vo.

5. Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 100Hz-1kHz.

6. Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop.

7. Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter.

8. Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.