LPF -40dB/dec

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

6. Download File

1. Pendahuluan[Kembali]

   Low Pass Filter atau sering disingkat dengan LPF adalah Filter atau Penyaring yang melewatkan sinyal Frekuensi rendah dan menghambat atau memblokir sinyal Frekuensi tinggi. Dengan kata lain, LPF akan menyaring sinyal frekuensi tinggi dan meneruskan sinyal frekuensi rendah yang diinginkannya. Sinyal yang dimaksud ini dapat berupa sinyal listrik seperti sinyal audio atau sinyal perubahan tegangan. LPF yang ideal adalah LPF yang sama sekali tidak melewatkan sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (fc) atau tegangan OUPUT pada sinyal frekuensi diatas frekuensi cut-off sama dengan 0V. Dalam bahasa Indonesia, Low Pass Filter ini sering disebut dengan Penyaring Lolos Bawah atau Tapis Pelewat Rendah.

2. Tujuan[Kembali]

1. Mengetahui pengertian, prinsip kerja, dan karakteristik Low Pass Filter (LPF)

2. Merangkai dan menganalisa rangkaian LPF

 

3. Membuat kesimpulan hasil praktikum dan menganalisa LPF

3. Alat dan Bahan[Kembali]

ALAT 

1. Osiloskop

Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
Spesifikasi:



Pinout:



Keterangan:

2. Power Supply

 

Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. 

Spesifikasi : 

Input voltage: 5V-12V

Output voltage: 5V

Output Current: MAX 3A

Output power:15W

conversion efficiency: 96%

BAHAN

1. Resistor

        Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

2. 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 perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

Spesifikasi

3. Op-Amp

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. Dasar Teori[Kembali]

 A. Rangkaian Low Pass Filter (LPF)

Rangkaian Low Pass Filter (LPF) adalah rangkaian yang dapat melewatkan frekuensi dibawah frekuensi cut-off (wc). Rangkaian Low Pass Filter ada 3 macam yang masing-masing rangkaian berbeda dalam hal kemiringan responnya seperti berikut.

 

 Adapun rangkaian LPF -40dB/dec adalah seperti berikut.

 

Untuk menurunkan rumus ACL –nya maka tentukan dahulu tegangan di titik

A dan tegangan di titik B.

Dimana ACL dibuat menjadi

 

dan nilai a dibuat menjadi sama dengan satu.

Langkah pertama, misalkan memakai op-amp ideal maka Ed=0 sehingga

Vo = VB.

Gunakan hukum khirchoff arus untuk mencari tegangan di titik A, dimana:

  

Sehingga

 

Lalu masukkan nilai VA ke persamaan arus 

  

dimana

 

Sehingga

 

Pada saat w = wc maka

   

Sehingga, bagian real dari ACL bernilai 0.

Jadi,

 

misalkan R1=R2=R dan  

Maka

 

Jadi, untuk membuat grafik ACL vs w, lakukan substitusi rumus wc pada

rumus ACL menjadi seperti berikut.

 

Variasi nilai w terhadap nilai wc yang ditunjukkan pada tabel berikut.

Sensor Touch

Merupakan sensor yang mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil.

Pin Out

Spesifikasi

Grafik Respon Sensor Touch

Dapat dilihat bahwa pada grafik di atas saat sentuhan terdeteksi maka signal touch akan muncul.

Sensor Sound

Sensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

Pin OUT

Spesifikasi

•   Working voltage: DC 3.3-5V
•   Dimensions: 45 x 17 x 9 mm
•   Signal output indication
•   Single channel signal output
•   With the retaining bolt hole, convenient installation
•   Outputs low level and the signal light when there is sound

Grafik Respons Sensor Sound

5. Percobaan[Kembali]

                                    Rangkaian Low Pass Filter (LPF) -40 dB/dec

Rangkaian Low Pass Filter (LPF) adalah rangkaian yang dapat melewatkan frekuensi dibawah frekuensi cut-off (wc).      

Low Pass RC Filter dibuat menggunakan dua jenis komponen pasif, yaitu resistor dan kapasitor. Kedua komponen ini menghalangi sinyal frekuensi tinggi, sehingga tak bisa melewati filter. Sedangkan sinyal frekuensi rendah dibiarkan berlalu. 

Rangkaian low pass RC filter dibuat dengan menggabungkan dua rangkaian, yaitu seri dan paralel. Resistor dipasang sejajar atau seri dengan arah sinyal listrik yang masuk (input). Sedangkan kapasitor posisinya tegak lurus dengan frekuensi input atau dipasang secara paralel untuk menghalau sinyal frekuensi tinggi.

Kapasitor mempunyai resistansi yang akan menjadi sangat tinggi ketika dilalui oleh sinyal listrik yang frekuensinya rendah. Oleh sebab itu, sinyal tersebut diblokir dan tidak dapat melewati kapasitor dan membuat sinyal ini langsung keluar dari rangkaian begitu sudah melewati resistor.

Sebaliknya, resistansi pada kapasitor akan menjadi sangat rendah ketika ada sinyal listrik frekuensi tinggi yang masuk. Sehingga sinyal tersebut dapat melewati kapasitor dengan mudah. Hasilnya, sinyal dengan frekuensi rendah dan tinggi tidak akan melalui jalur yang sama.

6. Download File[Kembali]

Rangkaian lpf -40 dB/sec : download

Datasheet Op- Amp [download]

Datasheet Resistor [download]

Datasheet Kapasitor [download]

Datasheet Osiloskop [download]