Modul 4 Laporan Akhir Filter HPF 20db

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Video Penjelasan  

6. Download File  

1. Jurnal[Kembali]

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
200 Hz Gelombang input vppnya -880 mV    Gelombang output vppnya 960 mV	07,59 V	0,683 V
800 Hz Gelombang input vppnya -840 mV    Gelombang output vppnya 920 mV	07,59 V	0,683 V
1 KHz   Gelombang input vppnya -880 mV    Gelombang output vppnya 960 mV	07,59 V	1,46 V

2. Prinsip Kerja[Kembali]

rangkaian HPF 20dB pada module RS-AO4 Operational Amplifier 

Filter High Pass (HPF) dengan redaman sebesar 20 dB per dekade merupakan jenis filter elektronik yang berfungsi untuk memberikan izin pada sinyal berfrekuensi tinggi untuk melewati filter, sementara sekaligus menghambat atau meredam sinyal berfrekuensi rendah. Prinsip operasi HPF20dB didasarkan pada karakteristik pemadaman sinyal frekuensi rendah yang proporsional dengan peningkatan frekuensi di bawah nilai frekuensi cutoff (fc) yang telah ditentukan.

 

Dari konfigurasi rangkaian terlihat bahwa sinyal input disaring melalui kapasitor C. Hal ini mengakibatkan sinyal input yang memiliki frekuensi di atas nilai frekuensi cutoff akan dibiarkan melewati, sedangkan sinyal dengan frekuensi di bawah nilai cutoff akan mengalami redaman atau penurunan amplitudo. 

gafik frekuensi HPF 20dB

Pelemahan terjadi karena reaktansi XC akan semakin besar apabila frekuensi semakin kecil seperti hubungan berikut.

Jika frekuensi sinyal input ditingkatkan pada rangkaian HPF +20 dB/dec, maka tegangan di titik A pada gambar rangkaian akan semakin meningkat atau mendekati tegangan input Vi (dengan ACL mendekati 1). Meskipun menggunakan umpan balik negatif dalam rangkaian amplifier, namun nilai ACL-nya tetap mendekati satu (ACL » 1), karena ini merupakan filter Butterworth. Oleh karena itu, dengan tegangan input Vi, tegangan di titik A dapat dihitung sebagai berikut:

3. Video Percobaan[Kembali]

                     

4. Analisa[Kembali]

Analisa prinsip kerja dari HPF 20 db berdasarkan tegangan input, ouput, frekuensi cutt-of, dan gelombang hasil percobaan

jawab :

Prinsip kerja HPF didasarkan pada karakteristik respons terhadap frekuensi inputnya. Berikut prinsip kerja HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan:

Tegangan Input (Vin): 

    Tegangan input (Vin) adalah sinyal yang ingin difilter atau disaring oleh HPF. Tegangan input dapat berupa gelombang sinusoidal atau sinyal lainnya dengan berbagai frekuensi.

Tegangan Output (Vout): 

    Tegangan output (Vout) adalah sinyal yang dikeluarkan oleh HPF setelah proses penyaringan. Pada frekuensi di atas f_c, Vout akan mirip dengan Vin (dengan perubahan fase mungkin), sedangkan pada frekuensi di bawah f_c, Vout akan mengalami penurunan amplitudo yang lebih besar.

Frekuensi Cut-off (f_cutoff): 

    Frekuensi cut-off (f_c) adalah frekuensi batas di mana HPF mulai mengurangi amplitudo sinyal. Di atas frekuensi cut-off, sinyal umumnya akan melewati HPF dengan sedikit atau tanpa penurunan amplitudo yang signifikan, sedangkan di bawahnya, penurunan amplitudo akan semakin besar.

Gelombang Hasil Percobaan: 

    Hasil percobaan HPF akan tergantung pada frekuensi input yang diberikan dalam eksperimen. Berikut adalah beberapa skenario:

Frekuensi Input < f cutoff: Pada frekuensi ini, HPF akan memblokir sebagian besar sinyal, sehingga Vout akan mendekati nol atau memiliki amplitudo yang sangat rendah. 

Frekuensi Input > f cutoff: Pada frekuensi ini, HPF akan melewatkan sebagian besar sinyal, dan Vout akan hampir sama dengan Vin, terutama pada frekuensi yang jauh di atas f_cutoff. 

Frekuensi Input ≈ f cutoff: Di sekitar frekuensi cut-off, HPF akan memiliki respons transien, dan Vout akan bervariasi sesuai dengan karakteristik HPF pada daerah frekuensi tersebut. Gelombang hasil percobaan dapat menunjukkan perubahan amplitudo dan fase.

Perhitungan:

HPF 20db

R = 10k ohm = 10^4 ohm

C = 100 nF = 10^-7 F

Fc     = 1/(2π x 10^4 x 10^-7)

         = 159,154 Hz

Berdasarkan data hasil percobaan yang telah diperoleh, terungkap bahwa hasilnya tidak akurat atau tidak sesuai dengan teori yang diharapkan. Grafik input dan output seharusnya memiliki bentuk yang serupa, baik dari segi amplitudo maupun bentuk bidang grafiknya. Namun, hasil percobaan menunjukkan perbedaan yang signifikan di antara keduanya. Selain itu, kurva grafik HPF seharusnya mengikuti pola yang telah dijelaskan dalam teori, namun hasil eksperimen menunjukkan deviasi dari bentuk kurva yang diharapkan.

Perbedaan bentuk grafik ini dapat karena kesalahan pengguna dalam menggunakan alat ukur,instrumen,komponen dan sumber daya

5. Video Penjelasan[Kembali]

Pertanyaan Tambahan :

1. Pemahaman yang didapat tentang HPF dan LPF

High Pass Filter (HPF):

High Pass Filter adalah filter sinyal dengan frekuensi tinggi melewati filter, sementara sinyal dengan frekuensi rendah diblokir atau dikurangi amplitudonya. HPF sering digunakan untuk menyaring atau menghilangkan bagian frekuensi rendah dari suatu sinyal. aplikasi HPF berguna penghilangan noise yang berasal dari sinyal frekuensi rendah atau mengisolasikan bagian frekuensi tinggi dari sinyal.

Low Pass Filter (LPF):

sebaliknya Low Pass Filter, memungkinkan sinyal dengan frekuensi rendah untuk melewati filter, sementara sinyal dengan frekuensi tinggi diblokir atau dikurangi amplitudonya. LPF sering digunakan untuk membatasi atau menyaring komponen frekuensi tinggi dari suatu sinyal. biasa digunakan dalam menyaring noise tinggi atau untuk mencegah gangguan pada sinyal.

2. Apa itu Desibel (db)

desibel (dB) adalah satuan pengukuran yang digunakan untuk mengungkapkan perbandingan antara dua nilai, seperti level suara atau kekuatan sinyal. Ini dapat menunjukkan penguatan (gain) atau redaman (attenuation) dalam suatu sistem. Nilai positif dB menunjukkan penguatan, sedangkan nilai negatif dB menunjukkan redaman. Skala desibel bersifat logaritmik

3. Apa saja Implementasi dari filter

Pemrosesan Audio:

EQ (Equalization): Digunakan untuk mengubah respons frekuensi suara, meningkatkan atau mengurangi intensitas pada berbagai frekuensi.

High Pass Filter (HPF) dan Low Pass Filter (LPF): Digunakan untuk menghilangkan atau mempertahankan komponen frekuensi tertentu dalam sinyal audio.

Pemrosesan Gambar:

Filter Median dan Gaussian: Digunakan untuk mengurangi noise atau menghaluskan gambar.

High Pass dan Low Pass Filter: Digunakan untuk menghilangkan atau mempertahankan detail tertentu dalam gambar.

Komunikasi Nirkabel:

Filter Pita-Pas: Digunakan untuk mengisolasi atau membatasi lebar pita sinyal dalam komunikasi nirkabel.

Filter Pembuang Frekuensi (Notch Filter): Digunakan untuk menghilangkan interferensi pada frekuensi tertentu.

Elektronika dan Sirkuit:

Filter Tegangan Tinggi (HV): Digunakan untuk menyaring noise atau gangguan pada tegangan tinggi.

Filter Rendam (Damping Filter): Digunakan untuk meredam osilasi yang tidak diinginkan.

Pemrosesan Sinyal dan Komunikasi:

Filter Sinyal Digital: Digunakan untuk memproses sinyal digital, misalnya, dalam pemrosesan suara, pemrosesan video, dan komunikasi digital.

Filter Rendah-Pass dan Filter Tinggi-Pass: Digunakan dalam pemrosesan sinyal untuk membatasi atau mengizinkan frekuensi tertentu.

Biomedis:

Filter EEG (Elektroensefalogram): Digunakan untuk mereduksi artefak dan noise dari sinyal otak.

Filter EKG (Elektrokardiogram): Digunakan untuk mereduksi noise dan mempertahankan sinyal jantung yang penting.

Kontrol Sistem dan Otomasi:

Filter PID (Proportional-Integral-Derivative): Digunakan dalam kendali otomatis untuk memastikan respons yang diinginkan.

Filter Kalman: Digunakan untuk mengoptimalkan estimasi dalam sistem kontrol dan sensor.

6. Download File[Kembali]

Download Video Praktikum Klik Disini

Download Video Analisa Klik Disini