LPF -60dB/dec

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Prinsip Kerja

5. Rangkaian Simulasi

6. Video

7. File Download

1. Tujuan [Kembali]

• Dapat memahami apa itu Low Pass Filter atau LPF
• Dapat memahami pengaplikasian dari LPF -60dB/dec
• Dapat mensimulasikan rangkaian LPF -60dB/dec

2. Komponen [Kembali]

a. Operational Amplifier 741

    Sebagai penguat dan pengindra sinyal masukkan, baik DC maupun AC. Juga sebagai penguat differensiasi impedansi masukan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah.

b. 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=IR). 

c. Kapasitor

    Kapasitor merupakan perangkat komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik dan terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat (dielektrik) pada tiap konduktor atau yang disebut keping.

d. Ground

    Sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting.

e. Osiloskop

    Pada dasarnya osiloskop digunakan untuk mengukur suatu gelombang sinyal. Namun, di samping itu juga osiloskop memiliki fungsi lain, di antaranya:

• Untuk pengukuran sinyal frekuensi yang berosilasi
• Untuk pengecekan sinyal pada rangkaian listrik
• Untuk pembeda arus AC dan D

3. Dasar Teori 

    Filter adalah suatu rangkaian yang dapat melewatkan sinyal input dengan lebar pita frekuensi tertentu (Bandpass) dan melemahkan sinyal input pada lebar pita frekuensi lainnya (Bandstop). Adapun respon ideal filter A_CLvs w seperti pada gambar 1.

Gambar 1. Grafik Respon Filter A_CL vs w

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 gambar 2.

Gambar 2. Grafik Respon LPF A_CL vs w

LPF -60 dB/dec

    Rangkaian LPF -60dB/dec adalah gabungan rangkaian LPF -40dB/dec dengan diseri LPF -20dB/dec seperti pada gambar 3.

Gambar 3. Rangkaian LPF -60dB/dec

Rumus A_CL -nya adalah : Vo1

 

dimana A_CL LPF -40dB/dec

dan A_CL LPF -20dB/dec

Untuk :

Maka, saat W = W_C sehingga 

Syarat :

Adapun langkah-langkah perancangan LPF -60dB/dec adalah seperti berikut :

Gambar 4 menunjukkan hasil simulasi LPF -60dB/dec.

Gambar 4. Respon rangkaian LPF -60dB/dec A_CL vs w

1. Resistor

    Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian paralalResistor : 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Rumus resistor dengan hukum ohm : R = V/I

Cara membaca kode warna resistor :

2. Kapasitor

    Kapasitor adalah salah satu jenis komponen elektronika pasif yang memiliki fungsi untuk menyimpan arus listrik selama batas waktu tertentu. 

    Komponen kapasitor ini sering disebut dengan konduktor yang memiliki salah satu sifat yang pasif. Biasanya banyak digunakan dalam membuat rangkaian elektronika dengan kapasitansinya, yakni Farad.

Dibawah ini merupakan macam-macam fungsi yang ada di dalam sebuah kapasitor, antara lain:

• Untuk menyimpan arus dan tegangan listrik sementara waktu.
• Untuk penyaring atau filter di dalam sebuah rangkaian elektronika, misalnya power supply atau adaptor.
• Sebagai penghilang bouncing (percikan api), jika dipasang pada saklar.
• Menjadi kopling antara rangkaian elektronika satu dengan rangkaian elektronika lainnya.
• Untuk menghemat daya listrik jika dipasang pada lampu neon.
• Untuk isolator atau penahan arus listrik untuk arus DC atau searah.
• Menjadi konduktor atau menghantarkan arus listrik untuk arus AC atau bolak-balik.
• Sebagai perata gelombang tegangan DC pada rangkaian pengubah tegangan AC ke DC (adaptor).
• Untuk osilator atau pembangkit gelombang AC (bolak-balik) dan lain-lain.

Rumus Kapasitor :

Q = C.V

Keterangan:

1. Q = Muatan dengan satuan Coulomb.
2. C = Kapasitas dengan satuan Farad.
3. V = Tegangan dengan satuan Volt.

(1 Coulomb = 6,3*1018 Elektron)

3. 

4. Prinsip Kerja

Low pass filter digunakan untuk meneruskan sinyal berfrekuensi rendah dan meredam sinyal berfrekuensi tinggi. Sinyal dapat berupa sinyal listrik seperti perubahan tegangan maupun data-data digital seperti citra dan suara.

Untuk sinyal listrik, low-pass filter direalisasikan dengan meletakkan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau dengan meletakkan kapasitor secara paralel dengan sumber sinyal. Contoh penggunaan filter ini adalah pada aplikasi audio, yaitu pada peredaman frekuensi tinggi (yang biasa digunakan pada tweeter) sebelum masuk speaker bass atau subwoofer (frekuensi rendah). Kumparan yang diletakkan secara seri dengan sumber tegangan akan meredam frekuensi tinggi dan meneruskan frekuensi rendah, sedangkan sebaliknya kapasitor yang diletakkan seri akan meredam frekuensi rendah dan meneruskan frekuensi tinggi.

Untuk sinyal berupa data-data digital dapat difilter dengan melakukan operasi matematika seperti konvolusi. Finite Impuls Respons (FIR) dan Infinite Impulse Response (IIR) adalah algoritma untuk memfilter sinyal digital. Contoh aplikasi low-pass filter pada sinyal digital adalah memperhalus gambar dengan Gaussian blur

5. Rangkaian Simulasi

 File Download Simulasi Rangkaian <di sini>