Laporan II
Praktek Audio Radio
“Filter Audio”
Disusun Oleh :
Nama : Etika Harukma Putri
Nim : 1206219
Prodi :Pendidikan Teknik Elektronika
Teknik Elektronika
Universitas Negeri Padang
A. Tujuan
1. Menyusun
rangkaian op – amp sebagai rangkaian filter.
2. Mempelajari
hubungan amplitudo
dan fase antara isyarat masukan dan isyarat keluaran sebagai fungsi frekuensi.
3. Melihat respon
frekuensi rangkaian terhadap frekuensi tinggi dan rendah.
B.
Alat
dan Bahan
Alat dan bahan
yang dibutuhkan pada pratikum kali ini adalah:
o Power supplay
o AFG
o Osiloscope
o Multimeter
o Kabel Probe x 2
o Breadboard
o IC LM741 x 1
o C 10 nf x 3
o R12K x 1
o R20K x 2
o R6K8 x 1
C.
Teori Pendukung
Sebuah tapis/ filter merupakan sebuah
jaringan yang didesain agar dapat melewatkan isyarat pada daerah frekuensi
tertentu. Daerah frekuensi dimana isyarat dapat diloloskan disebut pita lolos (
pass band filter ) dan daerah
frekuensi dimana isyarat ditolak disebut pita henti ( stop band filter ). Filter dengan pita lolos pada frekuensi rendah
disebut pita lolos rendah ( low pass
band filter = LPF ) sedangkan untuk
pita lolos pada frekuensi tinggi disebut filter lolos tinggi ( high pass band filter = HPF ).dapat
juga mendesain filter denganpita henti pada frekuensi rendah dan pada frekuensi
tinggi. Pada bagian ini akan mempelajari filter lolos rendah dan tinggi dengan
menggunakan op – amp dan akan melihat respon frekuensi audio terhadap filter.
Low Pass Filter
Low
Pass Filter memiliki tegangan output konstan dari DC (0Hz), sampai frekuensi
Cut-off ditentukan, (ƒc) titik. Titik frekuensi cut-off adalah 0,707 atau-3dB
(dB =-20Log Vout / Vin)
dari gain
tegangan diizinkan untuk lulus. Rentang frekuensi "di bawah" ini ƒc
cut-off point umumnya dikenal sebagai Band Pass sebagai sinyal input
diperbolehkan untuk melewati filter.
Rentang frekuensi "di atas" titik cut-off
umumnya dikenal sebagai Band Stop sebagai sinyal input
diblokir atau dihentikan dari melewati. Sebuah rangkaian sederhana untuk low pass filter dapat
dibuat dengan menggunakan sebuah resistor tunggal di seri dengan kapasitornon-terpolarisasi
tunggal (atau komponen reaktif tunggal) di sebuah sinyal input Vin,sementara
output sinyal Vout diambil dari seluruh kapasitor.Frekuensi cut-off atau-3dB,
dapat ditemukan dengan menggunakan rumus, ƒc = 1 / (2πRC).
Sudut fase dari
sinyal output pada ƒc dan -45o untuk Low
Pass Filter. Keuntungan dari filter atau penyaring dalam hal ini, umumnya dinyatakan
dalam Decibel dan merupakan fungsi dari nilai output dibagi dengan nilai input
yang sesuai dan diberikan sebagai :
Gain in dB = 20
log Vout/Vin
Pita Lewat : Jangkauan frekuensi yang dipancarkan
Pita Stop :
Jangkauan frekuensi yang diperlemah.
Frekuensi
cutoff (fc) : disebut frekuensi 0.707, frekuensi 3-dB, frekuensi pojok, atau frekuensiputus
High Pass Filter
High
Pass Filter (HPF) adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi serta
meredamatau menahan frekuensi rendah. Bentuk respon HPF seperti memperlemah
tegangan keluaranuntuk semua frekuensi di bawah frekuensi cutoff fc. Di atas
fc, besarnya tegangan keluarantetap.Filter High Pass adalah lawan yang tepat
untuk low pass filter. Filter ini memiliki teganganoutput dari DC (0Hz), sampai
ke titik cut-off tertentu (ƒc) frekuensi. Titik cut-off frekuensirendah adalah
70,7% atau-3dB (dB =-20Log Vout / Vin) dari gain tegangan diizinkan untuk lulus.
Rentang frekuensi "di bawah" ini pointƒc cut -off umumnya dikenal
sebagai BandBerhenti sementara rentang frekuensi "di atas" titik
cut-off umumnya dikenal sebagai BandPass. Frekuensi cut-off atau -3dB titik,
dapat ditemukan dengan menggunakan rumus, ƒc= 1 / (2πRC). Sudut fase dari
sinyal output pada ƒc adalah +45 o. Umumnya, penyaring bernilai tinggi kurang
distorsi dari pass filter setara rendah
Garis penuh adalah kurva idealnya, sedangkan kurva putus-putus menunjukkan
bagaimana filter-filter high pass yang praktis menyimpang dari ideal. High Pass
Filter yaitu ditunjukkan gambar di bawah ini :
Gambar Rangkaian Low Pass Filter
1. Menyusun
rangkaian op – amp filter lolos rendah seperti terlihat pada gambar 1. Dan filter
lolos tinggi seperti terlihat pada gambar 2. Pencatu daya LM741 dibuat dengan
memasang dua baterai atau sumber DC variabel ( tegangan CT 9 Volt ).
2. Rangkaian filter
lolos rendah pada gambar 1 akan menghasilkan frekuensi 3 dB mengikuti F3dB
= 1/2 phiRC. Dengan menggunakan harga C = 0,01
uF dan harga R = 22 k��, dapat memprediksi frekuensi 3 dB rangkaian
tersebut sebesar F3dB =
…………………………Hz.
3. Besarnya
penguatan filter ini ditentukan oleh pemasangan resistor R1 dan R2 dimana AV = Vo / Vi = 1 + R2 / R1. Dengan memasang R1 = 12 k�� dan R2 = 6,8 k��, kita dapat penguatan sebesar AV = …………………………………..
4. Dimana
menggunakan AFG, atur frekuensi isyarat sinusoida masukan Vi = 1 kHz dengan
amplitude 200 mVp – p. hubungkan isyarat masukan ke Ch.1 osiloskop dan isyarat
keluaran ke Ch.2. pembacaan pada osiloskop adalah Vi = ………….Vp – p, Vo =
…………………Vp – p. V A =………………………………
Beda fase antara isyarat masukan dan
keluaran ϕ =…………………o. tampilkan isyarat masukan dan keluaran yang ada pad
osiloskop adalah ( buat satu gelombang saja ) :
1 Low
Pass Filter
Ch. 1 (isyarat
masukan)
Time/div
= 2,50 ms
Volt/div
= 100 mv
Vi = 2 Vp-p
Ch.2 (isyarat
masukan)
Time/div
= 1.5 ms
Volt/div
= 100 mv
V0 = 1.2 Vp-p
beda
fase = 80o
5. Beberapa frekuensi lain dan
melengkapi tabel
No
|
Frekuensi
Masukan (Hz)
|
Vi
(vp-p)
|
Vo
(vp-p)
|
Vo/vi
|
phasa
|
Gambar
|
1
|
100
|
200 mV
|
280 mV
|
1,4
|
10o
|
 |
2
|
300
|
200 mV
|
280 mV
|
1,4
|
20◦
|
 |
3
|
500
|
180 mV
|
240 mV
|
1,3
|
30◦
|
 |
4
|
700
|
180 mV
|
240 mV
|
1,3
|
80◦
|
 |
5
|
800
|
180 mV
|
150 mV
|
0,8
|
85o
|
|
6
|
900
|
200 mV
|
150 mV
|
0,75
|
90◦
|
 |
7
|
1000
|
200 mV
|
150 mV
|
0,75
|
95◦
|
|
8
|
1100
|
200 mV
|
150 mV
|
0,75
|
100o
| |
9
|
1200
|
200 mV
|
140 mV
|
0,7
|
105◦
|
|
10
|
2000
|
200 mV
|
60 mV
|
0,3
|
150◦
|
|
11
|
3000
|
200 mV
|
30 mV
|
0,15
|
160◦
|
|
12
|
10000
|
200 mV
|
5 mV
|
0,025
|
180◦
|
High Pass Filter
Ch.1
(isyarat
masukan)
Time/div=2ms
Volt/div=2Vp-p
Vi=7
Vp-p
Ch.2(isyarat
keluaran)
Time/div=2ms
Volt/div=0,2
Vp-p
Vo=0,14
Vp-p
Beda fasanya adalah θ = 270o
Beberapa frekuensi lainnya|
NO
|
Frekuensi
masukan
|
Vi
|
Vo
|
Vo/Vi
|
θ(o)
|
Gambar
|
|
1
|
100
|
18 Vp-p
|
0,4 Vp-p
|
0,22
|
10o
|
 |
|
2
|
300
|
18 Vp-p
|
2 Vp-p
|
0,11
|
180o
|
 |
|
3
|
500
|
18 Vp-p
|
10 Vp-p
|
0,56
|
36o
|
 |
|
4
|
700
|
18 Vp-p
|
16 Vp-p
|
0,89
|
800
|
 |
|
5
|
900
|
18 Vp-p
|
16 Vp-p
|
0,89
|
900
|
 |
|
6
|
1.100
|
18 Vp-p
|
16 Vp-p
|
0,89
|
950
|
 |
|
7
|
1.200
|
18 Vp-p
|
15 Vp-p
|
0,83
|
1050
|
 |
|
8
|
2.000
|
18 Vp-p
|
15 Vp-p
|
0,83
|
1500
|
 |
|
9
|
3.000
|
18 Vp-p
|
16 Vp-p
|
0,89
|
1600
|
 |
|
10
|
10.000
|
18 Vp-p
|
16 Vp-p
|
0,89
|
180o
|
 |
E. Analisa Rangkaian
Low Pass Filter
F3db =1/2.(22/7)RC
= ½.(3,14).22000 ohm.0,1.10-3 Farat
=34,54 Hz
Dari hasil perhitungan didapatkan nilai F3db sebesar 34,54 Hz
AV = VO/ V1 = 1 + R2/R1
= 1 + 6,8 k ohm/12 k ohm
= 1,567
Dari hasil perhitungan didapatkan nilai AV sebesar 1,567
High Pass Filter
High Pass Filter
Frekuensi kerja rangkaian High Pass
filter(HPF)menurut teori:
HPF=1/2πRC
=1/2.3,14.500Ω.1µF
=1/6,28.5.102.10-6
=1/31,4.10-4
=104/31,4
=318,47 Hz
Frekuensi kerja rangkaian High Pass
Filter(HPF) menurut pengukuran:
HPF=300 Hz
Langkah 3: Besarnya penguatan filter ini ditentukan oleh pemasangan resistor R1 danR2 dimana AV = Vo / Vi = 1 + R2 / R1. Dengan memasang R1 = 12 kΩ dan R2 = 6,8 KΩ,kita dapat penguatan sebesar AV = .........................
AV = = 1 + R1 = 12 KΩ R2 = 6,8 KΩ
AV = 1 +
AV = 1 +
AV = 1,56 dB
Langkah 4: Dengan menggunakan AFG,atur frekuensi isyarat sinusoida masukan Vi = 1kHz
dengan am plitudo 2 Vp – p.gabungkan isyarat masukan ke Ch.1 osiloskop
dan isyarat keluaran ke Ch.2. pembacaan pada osiloskop adalah VI = 7 Vp – p,Vo = 0,14 Vp – p.AV =
AV = 20 log 10 ( )
AV = 20 log 10 ( )
AV = 20 log 10.0,02
AV = 0,4 dB
G. KESIMPULAN
Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa
pada rangkaian Low
Pass Filter (LPF) atau Filter Lolos Bawah adalah filter yang hanya melewatkan
sinyal dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off (fc) dan akan
melemahkan sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cut-off
(fc).yang artinya semakin besar frekuensi input maka sinyal output akan semakin kecil/menjauhi sinyal input. Semakin besar nilai input semakin kecil pula penguatannya.
High Pass Filter adalah suatu rangkaian yang melewatkan frekuensi tinggi dan menghentikan frekuensi rendah.
High Pass Filter adalah suatu rangkaian yang melewatkan frekuensi tinggi dan menghentikan frekuensi rendah.
No comments:
Post a Comment