laporan praktek audio radoi low pass filter

14
LAPORAN PRATIKUM AUDIO DAN RADIO LOW PASS FILTER MUHAMMAD NASRIN SIREGAR 1201919 2E1 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

Upload: chimbie

Post on 30-Dec-2015

99 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Muhammad Nasrin Siregar

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

LAPORAN

PRATIKUM AUDIO DAN RADIO

LOW PASS FILTER

MUHAMMAD NASRIN SIREGAR

1201919

2E1

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

Page 2: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

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).

Page 3: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

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.

Page 4: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

Gambar 1. Kurva Umum Karakteristik Filter Lolos-Bawah

Keterangan :

(dB) Vi

Vo

= amplitude response (tanggap amplitudo), satuannya deci Bell

fc = cutoff frequency

Page 5: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

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

Page 6: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

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

Page 7: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

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 .

Page 8: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

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 - -

Page 9: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER
Page 10: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

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).

Page 11: Laporan Praktek Audio Radoi  LOW PASS FILTER

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.