Modul 4 - Filter

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

LPF -20

1. A.
2. B.
3. C.

LPF -40

HPF 20

HPF 40

MODUL 4 FILTER

1. Pendahuluan[kembali]

    Rangkaian filter adalah rangkaian elektronik yang dirancang untuk melewatkan atau menolak sinyal pada frekuensi tertentu, sementara melemahkan sinyal pada frekuensi lainnya. Filter ini digunakan untuk memproses sinyal dengan cara menyaring komponen frekuensi yang tidak diinginkan atau untuk mengisolasi frekuensi tertentu dalam sinyal.

    Low-pass filter (LPF) adalah jenis rangkaian filter yang dirancang untuk melewatkan sinyal dengan frekuensi di bawah frekuensi cut-off tertentu dan melemahkan (atau memblokir) sinyal dengan frekuensi di atas frekuensi tersebut. Dengan kata lain, low-pass filter memungkinkan frekuensi rendah untuk melewati sementara mengurangi kekuatan frekuensi tinggi.

    High-pass filter (HPF) adalah jenis rangkaian filter yang dirancang untuk melewatkan sinyal dengan frekuensi di atas frekuensi cut-off tertentu dan melemahkan (atau memblokir) sinyal dengan frekuensi di bawah frekuensi tersebut. Dengan kata lain, high-pass filter memungkinkan frekuensi tinggi untuk melewati sementara mengurangi kekuatan frekuensi rendah.

2. Tujuan [kembali]

1. Mengetahui prinsip kerja LPF (Low Pass Filter)
2. Mengetahui prinsip kerja HPF (High Pass Filter)
3. Mengetahui prinsip kerja Mutual Inductance

3. Alat dan Bahan [kembali]

A. Bahan

1. Module Elektronika Analog Operational Amplifier 1

   
   

2. Resistor

   
   
   

Resistor adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk membatasi aliran arus listrik dalam sirkuit dengan memberikan hambatan atau resistansi tertentu. Dengan menambahkan resistor ke dalam sirkuit, pengguna dapat mengontrol besarnya arus yang mengalir dan menurunkan tegangan pada komponen lainnya, mencegah kerusakan akibat arus yang terlalu besar. Selain itu, resistor digunakan untuk membagi tegangan, mengatur bias dalam transistor, dan menyesuaikan karakteristik sinyal dalam berbagai aplikasi elektronik, seperti dalam rangkaian penguat dan filter. Sebagai komponen pasif, resistor membantu memastikan bahwa sirkuit berfungsi dengan stabil dan efisien sesuai dengan spesifikasi desain.

B. Alat

    1. DC Power supply

DC power supply adalah perangkat yang menyediakan arus listrik searah (DC) dengan tegangan dan arus yang dapat diatur sesuai kebutuhan, memberikan daya stabil dan terkontrol untuk berbagai aplikasi elektronik. Ini digunakan untuk menguji dan mengembangkan perangkat elektronik, mengisi baterai, dan menyuplai daya ke perangkat yang memerlukan arus DC. Dengan kemampuan untuk menyesuaikan dan memantau parameter daya, DC power supply memastikan bahwa komponen elektronik berfungsi dengan benar dan sesuai spesifikasi yang diinginkan.

2. Multimeter

Multimeter adalah alat pengukur serbaguna yang digunakan untuk mengukur berbagai parameter listrik, termasuk tegangan (volt), arus (ampere), dan resistansi (ohm). Fungsi utamanya adalah untuk membantu teknisi dan insinyur dalam mendiagnosis dan memecahkan masalah pada rangkaian elektronik dan listrik dengan memberikan pembacaan yang akurat dari berbagai nilai listrik. Selain itu, multimeter sering dilengkapi dengan fitur tambahan seperti pengukuran kontinuitas, kapasitas, dan frekuensi, menjadikannya alat penting untuk perawatan, pengujian, dan perbaikan perangkat elektronik serta sistem listrik.

3. Jumper

Jumper adalah komponen kecil berupa konektor atau kabel pendek yang digunakan untuk menghubungkan dua titik atau jalur listrik pada papan sirkuit atau perangkat elektronik. Fungsi utamanya adalah untuk mengatur atau memodifikasi sirkuit dengan menghubungkan atau memutuskan jalur tertentu, seperti memilih mode operasi, mengatur konfigurasi, atau memperbaiki sambungan yang putus. Jumper sering digunakan dalam pengaturan BIOS pada komputer, konfigurasi hardware, serta dalam perbaikan dan pengembangan perangkat elektronik untuk memastikan bahwa komponen berfungsi dengan benar sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan

        4. Function Generator

 Function Generator atau Generator Fungsi adalah alat uji elektronik yang dapat membangkitkan berbagai bentuk gelombang. Bentuk Gelombang yang dapat dihasilkan oleh Function Generator diantaranya seperti bentuk gelombang Sinus (Sine Wave), gelombang Kotak (Square Wave), gelombang gigi gergaji (Saw tooth wave), gelombang segitiga (Triangular wave) dan gelombang pulsa (Pulse). Fungsi ini sedikit berbeda dengan RF Signal Generator ataupun Audio Signal Generator yang pada umumnya hanya fokus pada pembangkitan bentuk gelombang sinus.

        5. Osiloskop

 Osiloskop adalah alat ukur Elektronik yang dapat memetakan atau memproyeksikan sinyal listrik dan frekuensi menjadi gambar grafik agar dapat dibaca dan mudah dipelajari. Dengan menggunakan Osiloskop, kita dapat mengamati dan menganalisa bentuk gelombang dari sinyal listrik atau frekuensi dalam suatu rangkaian Elektronika. Pada umumnya osiloskop dapat menampilkan grafik Dua Dimensi (2D) dengan waktu pada sumbu X dan tegangan pada sumbu Y.

4. Dasar Teori [kembali]

 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.

        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 mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhananya hanya frekuensi

rendah saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.

Gambar 2.1 Rangkaian LPF dan grafik respon frekuensi LPF

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.

Gambar 2.2 Rangkaian HPF dan grafik respon frekuensi HPF

Frekuensi cut-off (fc) rangkaian High Pass Filter adalah: