Senin, 10 Maret 2014
TEORI DASAR
Sebuah tapis/filter
merupakan sebuah jaringan rangkaian yang didesain agar dapat melewatkan isyarat
pada daerah frekuensi tertentu. Daerah frekuensi dimana isyarat dapat
diloloskan disebut pita lolos (pass band
filter) da daerah frekuensi dimana isyarat ditolak disebut pita henti (stop band filter). Filter dengan pita
lolos pada frekuensi rendah disebut filter lolos rendah (low pass band filter = LPF), sedangkan untuk pita lolos pada
frekuensi tinggi disebut filter lolos tinggi (high pass band filter = HPF). Kita dapat juga mendesain filter
dengan pita henti pada frekuensi rendah dan frekuensi tinggi. Pada bagian ini
kita akan mempelajari filter lolos rendah dan tinggi dengan menggunakan op-amp
dan akan melihat respon frekuensi audio terhadap filter.
Sebuah filter audio adalah rangkaian
penguat bergantung pada frekuensi, bekerja di rentang frekuensi audio, 0 Hz
sampai 20 kHz luar. Banyak jenis filter ada untuk aplikasi termasuk equalizers
grafis, synthesizer, efek suara, CD player dan sistem virtual reality.
Menjadi penguat bergantung pada frekuensi, dalam bentuknya yang paling dasar, sebuah filter audio ini dirancang untuk memperkuat, lulus atau menipiskan (amplifikasi negatif) beberapa rentang frekuensi. Jenis umum termasuk low-pass filter, yang melewati frekuensi di bawah frekuensi cutoff mereka, dan semakin melemahkan frekuensi di atas frekuensi cutoff. Sebuah filter high-pass tidak sebaliknya, melewati frekuensi tinggi di atas frekuensi cutoff, dan frekuensi semakin menghaluskan bawah frekuensi cutoff. Sebuah filter bandpass melewati frekuensi antara frekuensi dua cutoff, sementara menghaluskan mereka di luar jangkauan. Sebuah band-menolak filter, melemahkan frekuensi antara frekuensi dua cutoff, sementara lewat orang-orang di luar jangkauan 'menolak'. Filter semua-pass, melewati semua frekuensi, tetapi mempengaruhi fase dari komponen sinusoidal diberikan sesuai dengan frekuensinya.
Menjadi penguat bergantung pada frekuensi, dalam bentuknya yang paling dasar, sebuah filter audio ini dirancang untuk memperkuat, lulus atau menipiskan (amplifikasi negatif) beberapa rentang frekuensi. Jenis umum termasuk low-pass filter, yang melewati frekuensi di bawah frekuensi cutoff mereka, dan semakin melemahkan frekuensi di atas frekuensi cutoff. Sebuah filter high-pass tidak sebaliknya, melewati frekuensi tinggi di atas frekuensi cutoff, dan frekuensi semakin menghaluskan bawah frekuensi cutoff. Sebuah filter bandpass melewati frekuensi antara frekuensi dua cutoff, sementara menghaluskan mereka di luar jangkauan. Sebuah band-menolak filter, melemahkan frekuensi antara frekuensi dua cutoff, sementara lewat orang-orang di luar jangkauan 'menolak'. Filter semua-pass, melewati semua frekuensi, tetapi mempengaruhi fase dari komponen sinusoidal diberikan sesuai dengan frekuensinya.
Dalam beberapa aplikasi, seperti dalam
desain grafis equalizers atau pemutar CD, filter dirancang sesuai dengan
seperangkat kriteria obyektif seperti band pass, lulus pelemahan band, berhenti
band, dan menghentikan pelemahan band, dimana band-band lulus adalah rentang
frekuensi yang audio dilemahkan kurang dari maksimum yang ditentukan, dan band
berhenti rentang frekuensi yang audio harus dilemahkan oleh minimal tertentu.
Low-pass filter, dibangun oleh transposing resistor dan
kapasitor. Semuanya dinyatakan sebelumnya masih berlaku, hanya sekarang tingkat
output turun sebagai frekuensi masukan dinaikkan, bukan seperti yang
diturunkan.
LANGKAH KERJA
1.
Menyusun
rangkaian op-amp filter lolos rendah seperti gambar di bawah ini,dengan pencatu
daya LM741 dengan memasang dua baterai atau sunber DC variabel( tegangan CT
9V).
2.
Menghitung
prediksi frekuensi 3 dB rangkaian diatas
tersebut dengan menggunakan rumus F 3dB = 1/2 . 3.14 RC. Dengan
menggunakan harga C = 0,01 µF dan harga R = 20 kΩ.
3.
Menghitung besar penguatan AV dimana AV = Vo / Vi = 1+R2/R1.dengan memasang harga
R1 = 12 kΩ dan R2 = 6,8 kΩ.
5.
Mengulangi
langkah ke 4 untuk beberapa frekuensi yang lain.
HASIL PENGAMATAN
1.
Prediksi
frekuensi F3dB = 0.003 Hz
2.
Besar penguatan AV = 1,56 kali penguatan.
3.
Dengan
menggunakan AFG besar Vo,Vi,dan AV adalah
Ø
Vo
= 0,1 Vp-p
Ø
Vi
= 1,6 Vp-p
Ø
AV
= -32 dB
4.
Ch 1 isyarat masukan
a.
Time/div
= 5,00 ms
b.
Volt/div
= 1,00 V
c.
Vi = 3 V
Ch 2 isyarat keluaran
a.
Time/div
= 5,00 MS
b.
Volt/div
= 1,00 V
c.
Vo = 1,6 V
Beda fasa antara isyarat masukan dan keluaran = 90 ͦ
5.
Untuk
beberapa frekuensi lain
No
|
Frekuensi masukan
(Hz)
|
Vi (Vp-p)
|
Vo (Vp-p)
|
Vo /Vi (V)
|
Φ
|
1
|
20
|
2,6
|
3,6
|
1,38
|
25 ͦ
|
2
|
50
|
3
|
2,8
|
0,93
|
45 ͦ
|
3
|
500
|
3,2
|
0,4
|
0,12
|
90 ͦ
|
4
|
700
|
3,2
|
0,4
|
0,12
|
135 ͦ
|
5
|
800
|
3,2
|
0,3
|
0,09
|
145 ͦ
|
6
|
1000
|
3,2
|
0,3
|
0,09
|
165 ͦ
|
7
|
1200
|
3,2
|
0,2
|
0,06
|
170 ͦ
|
8
|
2000
|
3,4
|
0,2
|
0,05
|
175 ͦ
|
9
|
3000
|
3,4
|
0,2
|
0,05
|
177 ͦ
|
10
|
10000
|
3,4
|
0,1
|
0,03
|
178 ͦ
|
11
|
50000
|
3,4
|
0,1
|
0,03
|
180 ͦ
|
