laporan praktek audio radoi low pass filter
Post on 30-Dec-2015
99 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
LAPORAN
PRATIKUM AUDIO DAN RADIO
LOW PASS FILTER
MUHAMMAD NASRIN SIREGAR
1201919
2E1
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
A. TUJUAN
1. Menyusun rangkaian op-amp sebagai rangkaian filter.
2. Mempelajari hubungan amplitudo dan fase antara isyarat masukan dan isyarat
keluaran sebagai fungsi frekuensi.
3. Melihat respon frekuensi rangkaian terhadap frekuensi tinggi dan rendah.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Power supply.
2. AFG.
3. Osiloskop.
4. Multimeter.
5. Kabel probe x 2
6. Breadboard.
7. IC LM741 x 1
8. C 10 nF x 3
9. Resistor 12K x 1
10. Resistor 22K x 2
11. Resistor 6K8 x 1
C. TEORI DASAR
Sebuah tapis/filter merupakan sebuah jaringan rangkaian yang didesain agar dapat
melewatkan isyarat pada daerah frekuensi tertentu. Daerah frekuensi dimana isyarat dapat
diloloskan disebut pita lolos (pass band filter) dan daerah frekuensi dimana isyarat ditolak
disebut pita henti (stop band filter). Filter dengan pita lolos pada frekuensi rendah disebut
filter lolos rendah (low pass band filter = LPF), sedangkan untuk pita lolos pada
frekuensi tinggi disebut filter lolos tinggi (high pass band filter = HPF).
LOW PASS FILTER
Low Pass Filter memiliki tegangan output konstan dari DC (0Hz), sampai frekuensi
Cut-off ditentukan, (ƒc) titik. Titik frekuensi cut-off adalah 0,707 atau-3dB (dB =-20Log
Vout / Vin) dari gain tegangan diizinkan untuk lulus. Rentang frekuensi "di bawah" ini
ƒc cut-off point umumnya dikenal sebagai Band Pass sebagai sinyal input diperbolehkan
untuk melewati filter. Rentang frekuensi "di atas" titik cut-off umumnya dikenal sebagai
Band Stop sebagai sinyal input diblokir atau dihentikan dari melewati. Frekuensi cut-off
atau-3dB, dapat ditemukan dengan menggunakan rumus,
ƒc = 1 / (2πRC)
Sudut fase dari sinyal output pada ƒc dan-45o untuk Low Pass Filter. Keuntungan dari
filter atau penyaring dalam hal ini, umumnya dinyatakan dalam Decibel dan merupakan
fungsi dari nilai output dibagi dengan nilai input yang sesuai dan diberikan sebagai:
Vi
Volog 20dB 10
Jika Vo > Vi; terjadi penguatan, nilai dB merupakan nilai positif.
Jika Vo < Vi; terjadi pelemahan (atenuasi), karena dB-nya menjadi negatif.
Aplikasi pasif Filter Low Pass berada di amplifier audio dan sistem speaker untuk
mengarahkan sinyal frekuensi bass yang lebih rendah untuk speaker bass yang lebih
besar atau untuk mengurangi noise frekuensi tinggi atau "mendesis" distorsi jenis. Bila
digunakan seperti ini di aplikasi audio filter lolos rendah kadang disebut "high-cut", atau
"cut treble" filter. Jika kita membalikkan posisi dari resistor dan kapasitor dalam
rangkaian sehingga tegangan keluaran sekarang diambil dari resistor.
Filter Low Pass (LPF) adalah sebuah rangkaian yang tegangan keluarannya tetap dari
DC naik sampai ke suatu frekuensi cut-off fc. Bersama naiknya frekuensi di atas fc,
tegangan keluarannya diperlemah (turun). Low Pass Filter adalah jenis filter yang
melewatkan frekuensi rendah serta meredam atau menahan frekuensi tinggi.
Gambar 1. Kurva Umum Karakteristik Filter Lolos-Bawah
Keterangan :
(dB) Vi
Vo
= amplitude response (tanggap amplitudo), satuannya deci Bell
fc = cutoff frequency
HIGH PASS FILTER
HPF ( Filter Lolos Tinggi ) ialah filter yang outputnya hanya meloloskanfrekuensi
tinggi di atas frekuensi cut- off. Di bawah frekuensi output idealnya tidak ada. Pada HPF
pasif ternormalisasi akan terjadi perubahan dari induktor menjadi kapasitor dan sebaliknya,
sedangkan pada HPF aktif ternormalisasi terjadi perubahan dari resistor menjadi kapasitor
dan juga sebaliknya.
Contoh sederhana datang dari konversi filer bernilai tinggi terus-waktu di atas untuk
realisasi diskrit-waktu.. Artinya, perilaku-waktu dapat terus menerus terdiskritisasi Dari
rangkaian pada Gambar 1 di atas, menurut Hukum Kirchoff dan definisi kapasitansi :
Vout (t) = I (t) R ( V )
Qc (t) = C ( Vin(t) – Vout(t) ( Q )
I (t) = dQc/ dt
di mana c Q (t) adalah muatan disimpan dalam kapasitor pada waktu t. Mensubstitusikan
Persamaan (T) ke dalam Persamaan (I) dan kemudian Persamaan (I) ke dalam Persamaan (V)
.
Filter High Pass memperlemah tegangan keluaran untuk semua frekuensi di bawah
frekuensi cutoff fc. Di atas fc, besarnya tegangan keluaran tetap. Garis penuh adalah kurva
idealnya, sedangkan kurva putus-putus menunjukkan bagaimana filter-filter high pass yang
praktis menyimpang dari ideal. Pengertian lain dari High Pass Filter yaitu jenis filter yang
melewatkan frekuensi tinggi serta meredam/menahan frekuensi rendah.
Gambar 5 Kurva Karakteristik Filter Lolos-Tinggi Secara Umum
D. LANGKAH KERJA
Rang. Low Pass Filte
1. Menyusun rangkaian op-amp filter lolos rendah seperti gambar di bawah ini,dengan
pencatu daya LM741 dengan memasang dua baterai atau sunber DC
variabel( tegangan CT 9V)
2. Menghitung prediksi frekuensi 3 dB rangkaian diatas tersebut dengan menggunakan
rumus F 3dB = 1/2 . 3.14 RC. Dengan menggunakan harga C = 0,01 µF dan harga R =
22 kΩ.
3. Menghitung besar penguatan AV dimana AV = Vo / Vi = 1+R2/R1.dengan
memasang harga R1 = 12 kΩ dan R2 = 6,8 kΩ.
4. Mengatur frekuensi isyarat sinusoida masukan Vi = 1kHz dengan ampliudo 2 Vp-p
dengan menghubungkan isyarat masukan ke Ch.1 dan isyarat keluaran ke Ch.2
osiloskop, kemudian hitunglah nilai Vi,Vo, dan AV. Setelah itu tentukan beda fasa
antara isyarat masukan dan keluaran.
5. Mengulangi langkah ke 4 untuk beberapa frekuensi yang lain.
E. HASIL PENGAMATAN
2. Prediksi frekuensi F3dB =
= 3,14.20 k
=7961,7 Hz
=7,96 KHz
3. Besar penguatan AV = = 1+
=1+
=1,56
4. Dengan menggunakan AFG besar Vo,Vi,dan AV adalah
Vi = 1,2 x 20 mV
=0,024 Vp-p
Vo = 1,6 x 50 Mv
=0,08Vp-p
Av =20 log
=20 log
=20 log 0,3
=20 x 0,52
=10,4 dB
Beda fasa isyarat masukan dan isyarat keluaran = 45 .
Ch 1 isyarat masukan
a. Time/div = 1 MS
b. Volt/div = 1,6 x 50 mV
c. Vi = 0,08V
Ch 2 isyarat keluaran
a. Time/div = 1 MS
b. Volt/div = 0,6 X 20 mV
c. Vo = 0,012V
Beda fasa antara isyarat masukan dan keluaran = 90 .
No Frekuensi masukan (Hz) Vi (Vp-p) Vo (Vp-p) Vo /Vi (V) Φ
1 20 2 x 50 mV 0,4 x 50 mV 0,2 V 25
2 50 2 x 50 mV 0,3 x 50 mV 0,15 V 25
3 100 2 x 50 mV 0,4 x 50 mV 0,2 V 45
4 300 2 x 50 mV 0,3x 50 mV 0,15 V 45
5 500 2 x 50 mV 0 - 45
6 700 2 x 50 mV 0 - -
7 800 2 x 50 mV 0 - -
8 1000 2 x 50 mV 0 - -
9 1200 2 x 50 mV 0 - -
10 2000 2 x 50 mV 0 - -
11 3000 2 x 50 mV 0 - -
12 10000 2 x 50 mV 0 - -
13 50000 2 x 50 mv 0 - -
KESIMPULAN
Semakin besar nilai frekuensi maka Av nya semakin rapat,dan bentuk gelombangnya rapat.
Low Pass Filter adalah jenis filter aktif yang melewatkan sinyal frekuensi rendah serta
meredam atau menahan sinyal frekuensi tinggi, Low Pass Filter akan konstans dari input 0
Hz sampai cut off frequensi tinggi.
Frekuensi cut-off atau-3dB, dapat ditemukan dengan menggunakan rumus,
ƒc = 1 / (2πRC)
Aplikasi pasif Filter Low Pass berada di amplifier audio dan sistem speaker untuk
mengarahkan sinyal frekuensi bass yang lebih rendah untuk speaker bass yang lebih besar
atau untuk mengurangi noise frekuensi tinggi atau "mendesis" distorsi jenis.
Sudut fase dari sinyal output pada ƒc dan-45o untuk Low Pass Filter. Keuntungan dari
filter atau penyaring dalam hal ini, umumnya dinyatakan dalam Decibel dan merupakan
fungsi dari nilai output dibagi dengan nilai input yang sesuai dan diberikan sebagai:
Vi
Volog 20dB 10
Filter adalah sebuah jaringan rangkaian yang didesain agar dapat melewati isyarat pada
daerah frekuensi tertentu.
Low pass filter (LPF) adalah filter dengan pita lolos pada frekuensi rendah serta
meredam/menahan frekuensi tinggi. Low Pass filter adalah sebuah rangkaian yang tegangan
keluarannya tetap dari dc naik sampai ke suatu frekuensi cut-off fc. Bersama naiknya
frekuensi di atas fc, tegangan keluarannya diperlemah (turun).
Contoh penggunaannya pada aplikasi audio, yaitu pada peredaman frekuensi tinggi
(yang biasa digunakan pada tweeter) sebelum masuk speaker bass atau subwoofer (frekuensi
rendah). Dan Low Pass Filter memiliki beberapa model misal, model butterworth dan model
buffer model inveting.
Dalam low pass filter, Semakin tinggi nilai frekuensi maka semakin rapat gelombang
yang dihasilkan.
top related