TUGAS PENDAHULUAN MODUL 4: FILTER




1. Soal[Kembali]

  1. Jelaskan pengertian dari filter dan sebutkan jenis-jenis filter! 
Jawab:

    Rangkaian filter adalah suatu rangkaian listrik yang berfungsi 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. 

  • Berdasarkan penguatnya, rangkaian filter dapat dikelompokkan menjadi filter pasif dan filter aktif, tergantung dari komponen yang digunakan.

    1. Filter Aktif

    Filter aktif adalah rangkaian filter yang disusun oleh komponen pasif dan aktif atau melibatkan komponen-komponen aktif seperti transistor, Ic, dll. keuntungan filter aktif adalah Slopenya lebih curam, Tidak dipengaruhi oleh beban, Faktor kualitas dapat dinaikan. kerugian filter aktif adalah Komponen yang dilibatkan banyak dan memerlukan catudaya.


    2. Filter Pasif

    Filter pasif adalah rangkaian filter yang hanya terdiri dari komponen-komponen pasif seperti resistor, capasitor atau induktor. keunggulan filter pasif adalah tidak memerlukan catu daya, komponen pembentuknya sedikit dan rangkaiannya sederhana. kerugian filter pasif adalah dipengaruhi oleh beban, Mempunyai slope yang lebih datar.

  • Sedangkan, jika berdasarkan daerah frekuensi, rangkaian filter terbagi atas:

    1. Low Pass Filter (LPF)

    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.


    2. High Pass Filter (HPF)
    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.


    3. Band Pass Filter (BPF)
    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.
    4. Band Stop Filter (BSF)
    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. LPF (Low Pass Filter)

    Low pass filter (LPF) merupakan jenis filter yang berfungsi untuk meneruskan sinyal listrik yang frekuensinya berada dibawah frekuensi tertentu, diatas frekuensi 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 atas frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhananya hanya frekuensi rendah saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.

    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. 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.
    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? 
Jawab:

    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.

    Keterangan:fc adalah frekuensi cut-off,R adalah resistansi dalam sirkuit, danC adalah kapasitansi dalam sirkuit.



    4. Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari Low Pass Filter (LPF)? 
Jawab:


Gambar Rangkaian LPF dan Grafik Respon Frekuensi LPF



    5. Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari High Pass Filter (HPF)?
Jawab:

Gambar Rangkaian HPF dan Grafik Respon Frekuensi HPF



        Rangkaian: 
  • Buatlah rangkaian HPF 
  • Buatlah rangkaian LPF 
  • (Masing-masing rangkaian dilengkapi dengan signal generator dan osiloskop)

2. Prinsip Kerja[Kembali]

Low Pass Filter (LPF) 

Grafik Frekuensi LPF

Rangkaian LPF


    Pada rangkaian LPF ini terdiri dari 1 buah amplifier, 1 buah osiloskop, 1 buah sinyal generator, 2 buah resistor, dan 1 kapasitor. Pada kapsasitor terdapat reaktansi kapasitif, dimana nilai frekuensi berbanding terbalik dengan nilai kapasitansi. Sinyal input diparalelkan dengan kapasitor C. Apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin besar frekuensinya maka kapasitansi kapasitor semakin kecil. Begitupun sebaliknya, apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin kecil frekuensinya maka kapasitansi kapasitor semakin besarl,  sehingga sinyal input yang berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya diatas frekuensi cut-off akan digroundkan. 

HIGH PASS FILTER (HPF)

Grafik Frekuensi HPF

Rangkaian HPF


    Pada rangkaian HPF ini terdiri dari 1 buah ampilifier, 1 sinyal generator, 1 buah kapasitor, 2 buah resistor. Pada kapsasitor terdapat reaktansi kapasitif, dimana nilai frekuensi berbanding terbalik dengan nilai reaktansi kapasitif. Apabila rangkaian filter high pass ini diberikan sinyal input dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off, nilai reaktansi kapasitif akan bernilai kecil, maka sinyal tersebut akan dilewatkan ke output rangkaian melalui komponen kapasitor. Kemudian pada saat sinyal input yang diberikan ke rangkaian filter memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off, nilai rekatansi kapasitif akan bernilai besar, maka sinyal input tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground melalui frekuensi resonansi dari filter high-pass.





3. Video Simulasi[Kembali]

LOW PASS FILTER 



HIGH PASS FILTER (HPF)





4. Download File[Kembali]

Rangkaian HPF [download]

Rangkaian LPF [download]

Video LPF [download]

Video HPF [download]

Datasheet osiloskop [download]

Datasheet Op Amp [download]

Datasheet Kapasitor [download]

Datasheet resistor [download]

Datasheet signal generator [download]



Komentar

Postingan populer dari blog ini

Cover