TP M3



1. Penjelasan kondisi [Kembali]

Kondisi 5: Buatlah rangkaian LPF -20dB dan jelaskan keunggulan dan kekurangannya!

Jawab:

Low Pass Filter (LPF) dengan karakteristik -20 dB/decade adalah filter orde pertama yang biasanya dibentuk menggunakan satu resistor dan satu kapasitor (RC). Angka -20 dB/decade menunjukkan tingkat pelemahan sinyal pada frekuensi di atas frekuensi cut-off. Artinya, setiap kali frekuensi dinaikkan sepuluh kali lipat dari titik cut-off, amplitudo sinyal output akan turun sebesar 20 dB. Dengan kata lain, semakin tinggi frekuensi dibandingkan cut-off, semakin besar redaman yang diberikan filter, namun penurunannya terjadi secara bertahap dan tidak terlalu tajam.

Frekuensi cut-off (fc) ditentukan dengan rumus:



di mana (R) adalah resistor dan (C) adalah kapasitor. Pada frekuensi di bawah (fc), sinyal dilewatkan hampir tanpa perubahan, sedangkan pada frekuensi di atas (fc), sinyal mulai berkurang dengan slope -20 dB/decade.

Keunggulan LPF -20 dB/decade ini adalah rangkaiannya sangat sederhana, murah, dan mudah dibuat untuk aplikasi dasar seperti peredam noise atau filter anti-aliasing sederhana. Namun, kekurangannya adalah kemiringan redaman yang rendah, sehingga tidak efektif jika dibutuhkan pemisahan frekuensi yang tajam. Oleh karena itu, untuk aplikasi yang membutuhkan selektivitas lebih tinggi, biasanya digunakan LPF dengan orde lebih besar seperti -40 dB/decade atau -60 dB/decade.


2. Prinsip Kerja Kondisi [Kembali]

Prinsip kerja rangkaian Low Pass Filter (LPF) -20 dB/decade ini adalah untuk melewatkan sinyal frekuensi rendah dan menolak sinyal frekuensi tinggi. Pada bagian input terdapat resistor R2 dan kapasitor C1 yang membentuk jaringan RC sebagai filter. Pada frekuensi rendah, impedansi kapasitor sangat besar sehingga arus tidak mudah mengalir ke ground, akibatnya sinyal frekuensi rendah dapat diteruskan menuju masukan op-amp. Sebaliknya, pada frekuensi tinggi, impedansi kapasitor menjadi kecil sehingga sinyal frekuensi tinggi lebih banyak dibuang ke ground.

Op-Amp 741 yang digunakan dalam konfigurasi ini berfungsi sebagai penguat non-inverting untuk memperkuat sinyal yang sudah difilter. Resistor R1 berfungsi sebagai pengaturan umpan balik (feedback) sehingga penguatan tetap stabil. Dengan adanya op-amp, rangkaian LPF ini termasuk dalam kategori filter aktif, yang kelebihannya adalah dapat menghasilkan penguatan sekaligus penyaringan, tidak seperti filter pasif yang hanya melemahkan sinyal.

Besarnya frekuensi cut-off (fc) ditentukan oleh nilai R2 dan C1 dengan persamaan:

 


Pada rangkaian ini diperoleh fc sekitar 10,6 kHz. Artinya, sinyal dengan frekuensi di bawah 10,6 kHz akan dilewatkan, sedangkan sinyal di atas frekuensi tersebut akan dilemahkan dengan laju atenuasi -20 dB/decade. Prinsip ini menjadikan LPF sangat berguna dalam sistem komunikasi, audio, maupun instrumen elektronik untuk menyaring noise frekuensi tinggi atau membatasi spektrum sinyal sesuai kebutuhan.


3. Rangkaian Kondisi [Kembali]




4.Video Penjelasan Kondisi[Kembali]





5. Tugas Pendahuluan (Soft File)[Kembali]

  1. Download Tugas Pendahuluan [klik disini]
  2. Download File Rangkaian [klik disini]
  3. Download Video Penjelasan Kondisi [klik disini]
  4. Download Datasheet Sine Generator [klik disini]
  5. Download Datasheet Resistor [klik disini]
  6. Download Datasheet Kapasitor [klik disini]
  7. Download Datasheet Ground [klik disini]
  8. Download Datasheet Op-Amp [klik disini]
  9. Download Datasheet Voltmeter [klik disini]
  10. Download Datasheet Voltage Probe [klik disini]
  11. Download Datasheet Osiloskop [klik disini]



Comments

Post a Comment