Dari rangkaian terlihat bahwa sinyal input diparalelkan dengan kapasitor C sehingga sinyal input yang berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya diatas frekuensi cut-off akan digroundkan . Apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin besar frekuensinya maka kapasitansi kapasitor semakin kecil dan sesuai dengan rumus kapasitor terhadap frekuensi seperti berikut.
Pada dasarnya rangkaiannya adalah rangkaian amplifier karenamemakai feedback negatif tetapi rangkaian filter ACL–nya sama dengansatu ( ACL»1, butterworth filter). Dengan tegangan input Vi maka tegangan dititikAadalah:
Misalkan memakai op-amp ideal maka Ed=0 sehingga Vo = VA Jadi
Berikut, variasi nilai w terhadap nilai wc yang ditunjukkan pada tabel. Adapun langkah-langkah perancangan LPF -20dB/dec adalah seperti berikut :
Tabel Besarnya ACL terhadap nilai w pada LPF -20 dB/dec
Analisa prinsip kerja dari LPF-20Db berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut off, dan gelombang hasil percobaan !
Jawab :
Berikut adalah analisis prinsip kerja LPF -20dB berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cutoff, dan gelombang hasil percobaan:
1.Tegangan Input (Vin)
- Tegangan input (Vin) adalah sinyal yang masuk ke LPF -20dB. Ini mungkin merupakan sinyal AC dengan berbagai frekuensi.
- Filter ini dirancang untuk memungkinkan komponen frekuensi rendah dari Vin melewati dengan sedikit atau tanpa perubahan, sementara menghambat komponen frekuensi tinggi.
2.Frekuensi Cutoff (fc):
- Frekuensi cutoff (fc) adalah frekuensi di mana filter mulai menghambat sinyal. Untuk LPF -20dB, setiap kali frekuensi input melampaui fc, tegangan output (Vout) akan mulai mengalami penurunan yang signifikan.
- Untuk LPF -20dB, setiap dekade (faktor 10) dari frekuensi di atas fc, tegangan output akan menurun sebanyak 20 dB atau sekitar sepertiga dari tegangan sebelumnya. Ini merupakan karakteristik dari filter Butterworth orde tinggi.
3.Tegangan Output (Vout):
- Tegangan output (Vout) adalah sinyal yang keluar dari LPF -20dB setelah proses penyaringan.
- Ketika frekuensi input (Vin) lebih rendah daripada fc, Vout akan hampir sama dengan Vin atau hanya sedikit berkurang.
- Ketika frekuensi input melebihi fc, Vout akan mengalami penurunan yang signifikan seiring dengan peningkatan frekuensi input.
Gelombang Hasil Percobaan:
Hasil gelombang dari percobaan LPF akan menunjukkan bagaimana sinyal masukan berubah setelah melewati LPF. Dalam grafik gelombang hasil percobaan, kita akan melihat bahwa sinyal input memiliki frekuensi di bawah Fc, maka seharusnya sinyal output identik dengan input, dengan sedikit penurunan amplitudo karena kehilangan energi selama proses filter. Namun, jika sinyal input memiliki frekuensi di atas Fc, maka sinyal output akan mengalami penurunan amplitudo yang signifikan, yang semakin membesar seiring dengan kenaikan frekuensi. Berdasarkan hasil percobaan diketahui bahwa Sinyal output cenderung berbeda dan tidak sesuai dengan bentuk grafik yang seharusnya seperti berikut
Hal ini kemungkinan dikarenakan power suplai yang tidak lagi akurat dan menghasilkan keluaran sumber yang tidak akurat juga.
Low-Pass Filter dalam adalah rangkaian elektronika yang menghambat sinyal dengan frekuensi lebih besar dari frekuensi cut off nya, sehingga LPF meloloskan sinyal input yang berfrekuensi lebih rendah dari frekuensi cut off nya. Secara mekanis, arus listrik berfrekuensi rendah akan terus mengalir, tapi menghalangi arus berfrekuensi tinggi misalnya AC agar tidak lewat. Prinsip ini dapat digunakan untuk menyaring gangguan atau noise tinggi dalam sinyal listrik. Jadi, LPF menyaring sinyal rendah dari sinyal tinggi.
Sedangkan, High-Pass Filter adalah rangkaian elektronika yang menghambat sinyal input dengan frekuensi lebih kecil dari frekuensi cut off nya, alias hanya meloloskansinyal inputan dengan frekuensi lebih besar dari frekuensi cut off nya. Secara prinsip arus AC akan terus mengalir, tetapi memblok arus berfrekuensi rendah misalnya DC. HPF berguna ketika ingin menghilangkan komponen DC atau sinyal rendah frekuensi dalam sinyal listrik,
2. Penjelasan mengenai apa itu desibel(dB)
Jawab :
Pengertian desibel adalah satuan yang dipakai untuk skala suara dan penguatan pada rangkaian elektronika seperti rangkaian pada peralatan audio serta komunikasi. Desibel merupakan satuan yang menggambarkan perbandingan atau rasio. Besaran yang memakai skala penguatan desibel diantaranya seperti penguatan daya, tegangan, arus serta intensitas suara.
3. Implementasi dari filter ini ada dimana (penerapannya)
Jawab :
Low-Pass Filter (LPF) maupun High-Pass Filter (HPF), memiliki berbagai penerapan di berbagai bidang. Berikut beberapa contoh implementasinya:
Implementasi dari filter LPF adalah :
Aplikasi Low Pass Filter pasif biasanya terdapat pada amplifier audio dan sistem speaker fungsinya yaitu untuk mengarahkan sinyal bass frekuensi rendah ke speaker bass yang lebih besar atau digunakan untuk mengurangi kebisingan frekuensi tinggi atau distorsi tipe “desis”. Ketika digunakan seperti ini pada aplikasi audio, Low Pass Filter biasanya disebut filter “high-cut”, atau “treble cut”.
Dalam telekounikasi dapat digunakan dalam pemrosesan sinyal untuk membatasi bandwidth sinyal, misalnya dalam komunikasi data.
Implementasi dari filter HPF adalah :
Aplikasi yang sangat umum dari jenis high pass filter (HPF) pasif ini adalah dalam amplifier audio sebagai kapasitor kopling antara dua tahap penguat audio dan dalam sistem speaker untuk mengarahkan sinyal frekuensi yang lebih tinggi ke speaker tipe “tweeter” yang lebih kecil sambil memblokir sinyal bass yang lebih rendah atau juga digunakan sebagai filter untuk mengurangi noise frekuensi rendah atau distorsi tipe “rumble”. Ketika digunakan seperti ini dalam aplikasi audio, high pass filter kadang-kadang disebut filter “low-cut”, atau “bass cut”.Dalam telekomunikasi igunakan untuk menghilangkan komponen DC dan frekuensi rendah yang tidak diinginkan dalam sinyal.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar