Frekuensi | Vin | Vout | Grafik Sinyal |
100 Hz Gelombang input vppnya -880 mV
Gelombang output vppnya 960 mV | 07,6 V | 07,59 V |  |
500 Hz Gelombang input vppnya -840 mV
Gelombang output vppnya 920 mV | 07,6 V | 07,59 V |  |
1 KHz
Gelombang input vppnya -880 mV
Gelombang output vppnya 960 mV | 07,6 V | 07,59 V |  |
rangkaian LPF -20dB pada module RS-AO4 Operational Amplifier
Dari susunan rangkaian, terlihat bahwa sinyal input
diparalelkan dengan kapasitor C. Ini berarti bahwa sinyal input dengan
frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan dibiarkan melewati, sedangkan sinyal
dengan frekuensi di atas frekuensi cut-off akan diarahkan ke ground. Jika
frekuensi sinyal yang melewati kapasitor semakin tinggi, kapasitansi kapasitor
akan semakin kecil sesuai dengan rumus hubungan antara kapasitor dan frekuensi.
Pada dasarnya rangkaiannya adalah rangkaian amplifier karena memakai feedback negatif tetapi rangkaian filter ACL –nya sama dengan satu ( ACL » 1, butterworth filter). Dengan tegangan input Vi maka tegangan di titik A adalah:
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 :
Analisa prinsip kerja dari LPF -20 db berdasarkan tegangan input, ouput, frekuensi cutt-of, dan gelombang hasil percobaan
jawab :
Prinsip kerja dari Low-Pass Filter (LPF) berdasarkan tegangan input, tegangan output, frekuensi cut-off (Fc), dan hasil gelombang dari percobaan.
Tegangan Input (Vin):
Tegangan input (Vin) adalah sinyal yang akan di-filter oleh LPF. Sinyal ini mungkin terdiri dari berbagai frekuensi, tetapi LPF akan memungkinkan sinyal dengan frekuensi rendah untuk melewati.
Tegangan Output (Vout):
Tegangan output adalah sinyal keluaran dari LPF setelah proses penyaringan. Prinsip kerja LPF adalah untuk melewati komponen frekuensi rendah dari sinyal input dengan amplitudo yang hampir sama dengan masukan, sementara komponen frekuensi tinggi akan dihilangkan atau diattenuasi. Sebagai hasilnya, Vout akan memiliki komponen frekuensi rendah yang dominan.
Frekuensi Cutoff (Fc):
Frekuensi cutoff (Fc) adalah frekuensi pada titik di mana respons LPF mulai mengurangi amplitudo sinyal secara signifikan. Di bawah Fc, sinyal melewati LPF dengan sedikit penurunan amplitudo, sementara di atas Fc, amplitudo sinyal akan mulai turun secara dramatis. Fc adalah parameter yang dapat disesuaikan dalam desain LPF dan menentukan batasan frekuensi sinyal yang akan diteruskan atau diblokir oleh LPF.
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 sinyal output akan hampir 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.
Perhitungan:
LPF -20db
C = 100 nF = 10^-7 F
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.
Download Video Praktikum Klik Disini
Download Video Analisa Klik Disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar