band pass filter

BAND PASS FILTERELEKTRONIKA MEDIS

BAND PASS FILTERUntuk membuat filter lolos rentang dapat dilakukan dengan menggabungkan LPF + HPF atau HPF + LPF.

bila dipilih LPF + HPF maka beban (impedansi) HPF harus lebih besar dibandingkan dengan LPF

bila dipilih HPF + LPF maka beban (impedansi) LPF harus lebih besar dibandingkan dengan HPF.

RESONANSIRANGKAIAN RLC SERI

Tanggapan terhadap frekuensi dari rangkaian RLC tsb adalah

RESONANSIRANGKAIAN RLC SERI

Beda fasa antara arus dan tegangan dicari dengan , dengan

RESONANSIRANGKAIAN RLC SERI

Pada frekuensi rendah Pada frekuensi resonansi Pada frekuensi tinggi

RANGKAIAN RLC PARALEL

RANGKAIAN RLC PARALEL

RANGKAIAN RLC PARALELPada saat daya outputnya menjadi ½ dari daya input, hal ini berarti

RANGKAIAN RLC PARALEL

CONTOH (1)

JAWAB (1)

JAWAB (1)

OPERATIONAL AMPLIFIER (OP-AMP)

Penguat operasional (Op-amp) didefinisikan sebagai suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial.

Penguat operasional memiliki dua masukan dan satu keluaran

KARAKTERISTIKParameter Ideal LM741 LF347 LM318

Open-loop Gain (AOL) ∞ 2 . 105 105 2 . 105

Input Resistance (Rin) ∞ Ω 2 M Ω 1012 Ω 3 M Ω

Output Resistance (Ro) 0 Ω 75 Ω 75 Ω 75 Ω

Gain Bandwidth Product

∞ Hz 1 MHz 4 MHz 15 MHz

CMRR ∞ 90 dB 100 dB 100 dB

PENGUATAN TEGANGAN LINGKAR TERBUKAAdalah penguatan diferensial Op-amp pada kondisi dimana tidak terdapat umpan balik (feedback) yang diterapkan padanya.

Secara ideal, penguatan tegangan lingkar terbuka adalah:

AVOL = Vo / Vid = -∞

AVOL = Vo/(V1-V2) = -∞

PENGUATAN OFSET KELUARANAdalah harga tegangan keluaran dari Op- Amp terhadap tanah (ground) pada kondisi tegangan masukan Vid = 0.

Secara ideal, harga VO = 0 V.

HAMBATAN MASUKANAdalah besar hambatan di antara kedua masukan Op-amp.

Secara ideal, harga Ri = ∞

Tetapi dalam kondisi praktis, harga hambatan masukan Op-amp adalah antara 5 kΩ hingga 20 MΩ, tergantung pada tipe Op Amp

HAMBATAN KELUARANAdalah besarnya hambatan dalam yang timbul pada saat Op-amp bekerja sebagai pembangkit sinyal.

Secara ideal, harga RO = 0.

WAKTU TANGGAPANAdalah waktu yang diperlukan oleh keluaran untuk berubah setelah masukan berubah.

Secara ideal harga waktu respon Op-amp adalah = 0 detik.

KARAKTERISTIK TERHADAP SUHUSuatu bahan semikonduktor akan berubah karakteristiknya apabila terjadi perubahan suhu yang cukup besar.

Pada Op-amp yang ideal, karakteristiknya tidak berubah terhadap perubahan suhu.

Tetapi dalam prakteknya, karakteristik sebuah Op Amp pada umumnya sedikit berubah.

LEBAR PITAadalah lebar frekuensi tertentu dimana tegangan keluaran tidak jatuh lebih dari 0,707 dari harga tegangan maksimum pada saat amplitudo tegangan masukan konstan.

Secara ideal, harga BW= ∞

APLIKASI OP-AMP

Penguat Diferensial Penguat Penjumlah

Comparator

Penguat Inverting Penguat Non-inverting

DifferensiatorIntegrator

COMPARATORAdalah penggunaan op-amp sebagai pembanding antara tegangan yang masuk pada input (+) dan input (-).

PENGUAT INVERTINGAdalah penggunanan op-amp sebagai penguat sinyal dimana sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat dari sinyal input.

𝑉 𝑜𝑢𝑡=−𝑅 𝑓

𝑅𝑖𝑛

𝑉 𝑖𝑛 𝐴=−𝑅𝑓

𝑅 𝑖𝑛

PENGUAT NON-INVERTINGAdalah penguat sinyal dengan karakteristik dasar sinyal output yang dikuatkan memiliki fasa yang sama dengan sinyal input.

V out=R¿+R fR¿

V ¿

A

PENGUAT DIFFERENSIALDigunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu sebesar Rf/R1 untuk R1 = R2 dan Rf = Rg.

V out=(𝑅 𝑓+𝑅1 )𝑅𝑔

(𝑅𝑔+𝑅2 )𝑅1

V 2−𝑅 𝑓

𝑅1

𝑉 1

A

PENGUAT PENJUMLAHBerfungsi menjumlahkan beberapa level sinyal input yang masuk ke op-amp.

Vout = - ((Rf/R1) x V1 + (Rf/R2) x V2 + ... + (Rf/Rn) x Vn)

Gain = Rf/Rin

Op-Amp dapat digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respons frekuensi. Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian op-amp inverting, hanya saja rangkaian umpan baliknya (feedback) bukan resistor melainkan menggunakan capasitor.

Vout = -1/RC ( t0 ∫ tl vin dt)

G(ω) = -1/ωRC

G(f) = -1/2πfRC

INTEGRATOR

DIFFERENSIATORSelain rangkaian integrator, rangkaian op-amp sebagai rangkaian respons frekuensi dapat juga dibuat sebagai rangkaian differensiator kalau komponen C pada rangkaian penguat inverting di tempatkan di depan.

Vout = -RC dvin/dt

G(ω) = -ωRC

CONTOH SOALHitung differensiator op-amp dari rangkaian seperti gambar di samping dengan nilai C1 = 1mF = dan R = 1KW. Sumber tegangan ±15Volt > Awal sinyal adalah 0 Volt. Tentukan tegangan output :

a. Vin = 1 Volt (sinyal dc) saat 10 detik.

b. Vin = 20 Volt (sinyal dc) saat 1 detik

JAWAB

a. Vo = - RfC1.dvin / dt

= - 103.10-6 (1V-0V) / 10

= - 103. 0,1

= - 0,0001 V

b. Vo = -RfC1.dvin/dt

= - 103.10-6 (20V-0V) / 1

= - 2.10-2 V