Aplikasi Filter BPF

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

1. Tujuan [kembali]

Mampu Memahami Rangkaian Band Pass Filter
Mampu Memahami Prinsip Rangkaian Band Pass Filter

Bahan:

a. Resistor

Resistor berfungsi untuk menghambat serta mengatur arus listrik di dalam suatu rangkaian elektronika.

b. Kapasitor

Kapasitor atau biasanya disebut juga kondensator adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik di dalam medan listrik dalam waktu tertentu dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor dilambangkan dengan huruf “ C “ dengan satuan Farad {F}. Berikut ini contoh bentuk fisik kapasitor.

Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai per pangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Spesifikasi :

Op Amp

Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup. Umpan balik negatif ini akan menyebabkan penguatan atau gain menjadi berkurang dan menghasilkan penguatan yang dapat diukur serta dapat dikendalikan. Tujuan pengurangan Gain dari Op-Amp ini adalah untuk menghindari terjadinya Noise yang berlebihan dan juga untuk menghindari respon yang tidak diinginkan. Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.

Konfigurasi UA741

Rangkaian Band Pass Filter (BPF) adalah rangkaian yang dapat melewatkan frekuensi antara wl s/d wh dan sebaliknya meredam frekuensi diluar lebar pita (BandWidth) tersebut, seperti ditunjukkan respon BPF pada grafik ACL vs w

Grafik Respon BPF Acl vs w

Adapun rangkaian BPF adalah seperti pada gambar di atas. Untuk menurunkan rumus ACL BPF maka digunakan hukum Kirchoff dimana arus masuk sama dengan arus keluar pada titik A.

Rangkaian BPF

Respon rangkaian BPF ACL vs w

Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua
3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10(10^n)

Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika dasar yang mengakumulasi muatan listrik. Ketika daya listrik diberikan ke kapasitor, kapasitor mulai mengumpulkan muatan listrik. Begitu daya mati, perlahan-lahan akan mengosongkan muatan yang terkumpul. Berbagai simbol Kapasitor adalah:

Kapasitor berisi dua pelat konduktor yang diisolasi dengan baik oleh lapisan tipis Dielektrik. Pelat konduktor dapat berupa lembaran logam atau pelat logam padat. Dielektrik dapat berupa bahan isolasi mulai dari vakum, udara, kertas, plastik, keramik, dll. Faktor utama di balik kategorisasi kapasitor ke dalam berbagai jenisnya adalah pemilihan bahan dielektrik ini.

Op-Amp LM741

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

Konfigurasi PIN LM741

Spesifikasi

4. Percobaan [kembali]

a. Prosedur percobaan

Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi di mana alat dan bahan terletak.
Tepatkan posisi letaknya dengan gambar rangkaian
Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
Lalu mencoba menjalankan rangkaian.

b. Rangkaian simulasi

Prinsip kerja

Rangkaian Band Pass Filter (BPF) adalah rangkaian yang dapat melewatkan frekuensi antara ωl s/d ωh dan sebaliknya meredam frekuensi di luar lebar pita (BandWidth) tersebut.

Band pass filter atau filter lolos antara ini pada dasarnya memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, di mana 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 band pass filter (BPF) dengan RC dapat diuraikan sebagai berikut, apabila rangkaian filter band pass ini diberikan sinyal input dengan frekuensi di atas frekuensi cut-off rendah (ωl) maka sinyal tersebut akan dilewatkan ke output rangkaian melalui komponen C. Namun jika frekuensi melebihi frekuensi cut-off tinggi (ωh) maka sinyal akan diredam melalui komponen R.

ω = 1/RC = 1/(21.210x15x10^-9) = 3.143,17

F = 1/2πRC = 1/2x3,14x21.210x15x10^-9 = 500,5 Hz