praktikum penguat filter 1 isi

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4

Praktikum III Respon Frekuensi Filter Pasif R-CA. Tujuan Menentukan frekuensi cut off filter pasif RC Mendapatkan kurva karakteristik filter pasif RC

A. Alat alat yang digunakan

Osiloskop (1) Generator Fungsi dengan fitur Sweep (1)Jika tidak ada fitur Sweep gunakan software Multisim, dengan utilitas BodePlotter

Resistor (2); 1 kOhm dan 10 kOhm Kapasitor 10 nF (1) Kabel BNC-Crocodile (2) Kabel BNC-BNC BNC-T (1) Kabel kabel penghubung (2)

A. PendahuluanSinyal yang berasal dari transducer diumpamakan ke peralatan pengkondisi sinyal dalam suatu system, mempunyai sinyal keluaran dari transducer yang disebabkan oleh perubahan besaran fisis, untuk mendapatkan kembali sinyal keluaran. Untuk mereproduksi atau menghasilkan kembali yang tepat dari sinyal tersebut, perlu pemisahan setiap sinyal sinyal yang tidak diinginkan. Untuk memenuhi hal tersebut, diperlukan suatu alat atau perangkat yang berfungsi untuk melewatkan frekuensi sinyal yang diinginkan atau dikehendaki dan menolak sinyal yang tidak dikehendaki, dapat berupa harmonik atau noise. Low pass filter (LPF), yaitu meredam semua sinyal dengan frekuensi yang lebih besar dari frekuensi cut-offnya. High pass filter (HPF), yaitu melewatkan semua sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cut-offnya dan meredam sinyal dengan frekuensi lebih rendah. Band pass filter (BPF), yaitu melewatkan semua frekuensi sinyal dengan frekuensi yang terletak dalam suatu pita (band) yang ditentukan, dan meredam sinyal dengan frekuensi di luar pita tersebut.


Respon frekuensi dari macam macam filter, seperti pada gambar di bawah ini:

Bagan 1 Macam - Macam Diagram Filter

Kesemuanya adalah respon yang ideal, tetapi tidak dapat dicapai dalam kenyataan atau praktek. Karakteristik ideal artinya mempunyai cut-off yang runcing, tetapi dalam prakteknya karakteristik di atas tidak diketemukan.


A. Prosedur percobaan ----Metode Step---------------------------------------------------------------------

Low-pass filter (LPF) Buat rangkaian seperti gambar di bawah ini

Menyalakan Generator Fungsi serta Osiloskop, lalu, mengatur Generator Fungsi agar mengeluarkan Gelombang Sinus berfrekuensi 1KHz, dan mempunyai amplitudo 4Vp-p, serta mengatur agar Osiloskop dapat menampilkan dengan baik grafik yang Bagan 2 LPF Metode Step mempunyai karakteristik sinyal dari yang telah dikeluarkan oleh Generator Fungsi. Setelah itu, menancapkan T pada output generator fungsi, kemudian menancapkan kabel BNC-BNC dari T output Generator Fungsi ke input CH1 Osiloskop, lalu menancapkan kabel BNCCrocodile ke salah satu ujung T dengan Crocodilenya ke input rangkaian Low-Pass-Filter seperti yang diperlihatkan pada gambar. Tidak lupa juga menancapkan kabel BNC-Crocodile, BNCnya ke input CH2 Osiloskop dan Crocodilenya ke output rangkaian Low-PassFilter. Mengamati bentuk gelombang, setelah itu, mengubah frekuensi generator fungsi sesuai dengan frekuensi frekuensi yang ada pada table, catat perubahan output tegangan yang melewati rangkaian, gambar grafik respon frekuensinya.

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 Frekuensi (Hz) 10 Sampai 100k Vin (Vp) Vout (Vp) Av Av (dB)

High-pass filter (HPF) Buat rangkaian seperti gambar di bawah ini

Menyalakan Generator Fungsi serta Osiloskop, lalu, mengatur Generator Fungsi agar mengeluarkan Gelombang Sinus berfrekuensi 1KHz, dan mempunyai amplitudo 4Vp-p, serta mengatur agar Osiloskop dapat menampilkan dengan Bagan 3 HPF Metode Step baik grafik yang mempunyai karakteristik sinyal dari yang telah dikeluarkan oleh Generator Fungsi. Setelah itu, menancapkan T pada output generator fungsi, kemudian menancapkan kabel BNC-BNC dari T output Generator Fungsi ke input CH1 Osiloskop, lalu menancapkan kabel BNCCrocodile ke salah satu ujung T dengan Crocodilenya ke input rangkaian High-Pass-Filter seperti yang diperlihatkan pada gambar. Tidak lupa juga menancapkan kabel BNC-Crocodile, BNCnya ke input CH2 Osiloskop dan Crocodilenya ke output rangkaian High-PassFilter. Mengamati bentuk gelombang, setelah itu, mengubah frekuensi generator fungsi sesuai dengan frekuensi frekuensi yang ada pada

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 table, catat perubahan output tegangan yang melewati rangkaian, gambar grafik respon frekuensinya. Frekuensi (Hz) 10 Sampai 100k Vin (Vp) Vout (Vp) Av Av (dB)

Band-pass filter (BPF) Buat rangkaian seperti gambar di bawah ini

Menyalakan Generator Fungsi serta Osiloskop, lalu, mengatur Generator Fungsi agar mengeluarkan Gelombang Sinus berfrekuensi 1KHz, dan mempunyai amplitudo 4Vp-p, serta mengatur agar Osiloskop dapat menampilkan dengan baik grafik yang mempunyai Bagan 4 BPF Metode Step karakteristik sinyal dari yang telah dikeluarkan oleh Generator Fungsi. Setelah itu, menancapkan T pada output generator fungsi, kemudian menancapkan kabel BNC-BNC dari T output Generator Fungsi ke input CH1 Osiloskop, lalu menancapkan kabel BNCCrocodile ke salah satu ujung T dengan Crocodilenya ke input rangkaian Band-Pass-Filter seperti yang diperlihatkan pada gambar.

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 Tidak lupa juga menancapkan kabel BNC-Crocodile, BNCnya ke input CH2 Osiloskop dan Crocodilenya ke output rangkaian Band-PassFilter. Mengamati bentuk gelombang, setelah itu, mengubah frekuensi generator fungsi sesuai dengan frekuensi frekuensi yang ada pada table, catat perubahan output tegangan yang melewati rangkaian, gambar grafik respon frekuensinya. Frekuensi (Hz) 10 Sampai 100k Vin (Vp) Vout (Vp) Av Av (dB)

----Metode Sweep------------------------------------------------------------------Ada 2 cara untuk mengambil data percobaan dari rangkaian Low-PassFilter, High-Pass-Filter, dan Band-Pass-Filter, yang pertama yaitu dengan Generator Fungsi yang memiliki utilitas Sweep switch,1. Menggunakan Generator Fungsi dengan fitur Sweep

Metode Sweep hanya bisa dilakukan bilamana Generator Fungsi mempunyai utilitas berupa Sweep Switch, caranya mudah sekali hampir mirip seperti pada metode Step, dan pertama tama rangkailah rangkaian seperti di bawah ini:

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 Tinggal mengganti Input CH1 Osiloskop ke output Sweep dari Generator Fungsi, dan tidak lupa dengan frekuensi Sweep dimaksimalkan serta tampilan pada Osiloskop dirubah menjadi X/Y. Untuk mengambil hasil dari metode ini sangat sulit, dikarenakan kita Bagan 5 Menggunakan Generator Fungsi dengan tidak tahu secara Sweep presisi dimana penurunan -3dB karena tidak ada cursor yang secara khusus menunjukkannya, hanya ada grafik yang menunjukkan pemfilteran sesuai dengan rangkaian filter yang dipakai. Jika kondisi ini terjadi, kita dapat mengetahui -3dB dari rumus berikut: AdB = 20 Log (Vout/Vin) -3dB = 20 Log (Vout/Vin)

Penurunan tersebut dapat dicari dengan memasukkan Vout dan Vin dari rangkaian filter, akan tetapi sekali lagi hal tersebut rawan dengan ketidak presisian.

2. Menggunakan NI Multisim 10.0 dengan Bode-Plotter

Pertama, rangkai sirkuit sehingga Bode-Plotter dapat mensubtitusi fungsi Sweep pada Generator Fungsi, seperti berikut:

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 Output dari Generator Fungsi masuk ke Input rangkaian Filter, BodePlotter, dan ke Osiloskop, pada ujung rangkaian Filter, Output dari BodePlotter dan Osiloskop disambungkan, sehingga respon frekuensi dapat tertampilkan di layar Osiloskop maupun di Bode-Plotter. Pada dasarnya rangkaian ini adalah gabungan dari Bagan 6 Mengukur respon frekuensi dengan metode Step dan Sweep, Bode-Plotter kenapa? Karena dengan terpisahnya utilitas Sweep pada Generator Fungsi yang digantikan oleh Bode-Plotter serta dirangkai sedemikian rupa dengan Osiloskop, kita dapat mengetahui perubahan voltage terhadap Frekuensi yang keluar dari rangkaian Filter serta respon frekuensi dari rangkaian filter itu sendiri yang ditampillkan oleh Bode-Plotter. Di dalam Bode-Plotter sendiri ada dua macam tampilan grafik; Logarithmic dan Linear, yang dapat disesuaikan mau sejauh mana rangkaian ini mau kita Sweep, yang standarnya akan di Sweep dari 1mHz 1GHz.

Bagan 7 Panel Bode-Plotter Secara Logarithmic


Low-pass filter (LPF) Menyalakan Generator Fungsi serta Osiloskop, lalu, mengatur Generator Fungsi agar mengeluarkan Gelombang Sinus berfrekuensi 1KHz, dan mempunyai amplitudo 4Vp-p, serta mengatur agar Osiloskop dapat menampilkan dengan baik grafik yang mempunyai karakteristik sinyal yang telah dikeluarkan

Bagan 8 Rangkaian Filter LPF Dengan Generato Fungsi Sweep

dari oleh Generator Fungsi.

Tidak lupa menyalakan/menekan push button fungsi Sweep pada panel Generator Fungsi daerah sebelah kanan dan mengatur Spin Lever Sweep agar 100%, alias, Generator Fungsi akan melakukan Sweep dari Frekuensi ter-rendah 1mHz sampai frekuensi yang telah ditetapkan pada Generator Fungsi. Dan mengganti tampilan Osiloskop ke mode Y/X(A/B). Lalu merangkai rangkaian seperti yang ditunjukkan oleh gambar, dan Mengamati bentuk gelombang, setelah itu, mengubah frekuensi generator fungsi sesuai dengan frekuensi frekuensi yang ada pada table, catat perubahan output tegangan yang melewati rangkaian, gambar grafik respon frekuensinya. Frekuensi (Hz) 10 Sampai 100k Vin (Vp) Vout (Vp) Av Av (dB) -3dB Frequen cy

Dan mencari di-frekuensi mana -3dB muncul pada rangkaian filter ini, dapat langsung dicari dengan

Bagan 9 LPF dengan simulator Bode-Plotter

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 menggunakan rumus yang sudah tercantum di atas atau dengan menggunakan Simulator seperti NI Multisim untuk mengetahui letak -3dB pada rangkaian filter ini. Dengan merangkai rangkaian simulasinya seperti gambar di samping ini. High-pass filter (HPF) Menyalakan Generator Fungsi serta Osiloskop, lalu, mengatur Generator Fungsi agar mengeluarkan Gelombang Sinus berfrekuensi 1KHz, dan mempunyai amplitudo 4Vp-p, serta mengatur agar Osiloskop dapat menampilkan dengan baik grafik yang mempunyai karakteristik sinyal yang telah dikeluarkan

Bagan 10 Rangkaian Filter HPF Dengan Generato Fungsi Sweep

dari oleh Generator Fungsi.

Tidak lupa menyalakan/menekan push button fungsi Sweep pada panel Generator Fungsi daerah sebelah kanan dan mengatur Spin Lever Sweep agar 100%, alias, Generator Fungsi akan melakukan Sweep dari Frekuensi ter-rendah 1mHz sampai frekuensi yang telah ditetapkan pada Generator Fungsi. Dan mengganti tampilan Osiloskop ke mode Y/X(A/B). Lalu merangkai rangkaian seperti yang ditunjukkan oleh gambar, dan Mengamati bentuk gelombang, setelah itu, mengubah frekuensi generator fungsi sesuai dengan frekuensi frekuensi yang ada pada table, catat perubahan output tegangan yang melewati rangkaian, gambar grafik respon frekuensinya. Frekuensi (Hz) 10 Sampai 100k Vin (Vp) Vout (Vp) Av Av (dB) -3dB Frequen cy

Bagan 11 HPF dengan simulator Bode-Plotter

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 Dan mencari di-frekuensi mana -3dB muncul pada rangkaian filter ini, dapat langsung dicari dengan menggunakan rumus yang sudah tercantum di atas atau dengan menggunakan Simulator seperti NI Multisim untuk mengetahui letak -3dB pada rangkaian filter ini. Dengan merangkai rangkaian simulasinya seperti gambar di samping ini. Band-pass filter (BPF)

Menyalakan Generator Fungsi serta Osiloskop, lalu, mengatur Generator Fungsi agar mengeluarkan Gelombang Sinus berfrekuensi 1KHz, dan mempunyai amplitudo 4Vp-p, Bagan 12 Rangkaian Filter BPF Dengan Generato Fungsi Sweep serta mengatur agar Osiloskop dapat menampilkan dengan baik grafik yang mempunyai karakteristik sinyal dari yang telah dikeluarkan oleh Generator Fungsi. Tidak lupa menyalakan/menekan push button fungsi Sweep pada panel Generator Fungsi daerah sebelah kanan dan mengatur Spin Lever Sweep agar 100%, alias, Generator Fungsi akan melakukan Sweep dari Frekuensi ter-rendah 1mHz sampai frekuensi yang telah ditetapkan pada Generator Fungsi. Dan mengganti tampilan Osiloskop ke mode Y/X(A/B). Lalu merangkai rangkaian seperti yang ditunjukkan oleh gambar, dan Mengamati bentuk gelombang, setelah itu, mengubah frekuensi generator fungsi sesuai dengan frekuensi frekuensi yang ada pada table, catat perubahan output tegangan yang melewati rangkaian, gambar grafik respon frekuensinya. Frekuensi (Hz) 10 Sampai Vin (Vp) Vout (Vp) Av Av (dB) -3dB Frequen cy

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 100k Dan mencari di-frekuensi mana -3dB muncul pada rangkaian filter ini, dapat langsung dicari dengan menggunakan rumus yang sudah tercantum di atas atau dengan menggunakan Simulator seperti NI Multisim untuk mengetahui letak -3dB pada rangkaian filter ini. Dengan merangkai rangkaian simulasinya seperti gambar di samping ini.

Bagan 13 BPF dengan simulator Bode-Plotter

A. Data dan Analisa Hasil Percobaan ----Metode Step--------------------------------------------------------------------- Low-pass filter (LPF) Frekuensi (Hz) 10 20 50 80 100 200 500 800 1000 2000 Vin (Vp) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Vout (Vp) 2 2 2 2 2 2 1.99 1.99 1.99 1.98 1 1 1 1 1 1 0,99 0,99 0.99 0.99 0 0 0 0 0 0 -0.002 -0.002 -0.002 -0.004 Av Av (dB)

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 5000 8000 10k 20k 50k 80k 100k 2 2 2 2 2 2 2 1.90 1.78 1.69 1.24 0.63 0.45 0.38 0.95 0.89 0.84 0.62 0.31 0.22 0.19 -0.02 -0.05 -0.07 -0.2 -0.5 -0.64 -0.72

Rumus Rumus yang Digunakan: Mencari AvAv = VoutVin

Mencari Av(dB)Av(dB) = Log VoutVin

High-pass filter (HPF) Frekuensi (Hz) 10 20 50 80 100 200 500 800 1000 2000 5000 8000 Vin (Vp) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Vout (Vp) 0.01 0.02 0.06 0.10 0.12 0.24 0.59 0.89 1.06 1.56 1.85 1.87 0.005 0.01 0.03 0.05 0.06 0.12 0.295 0.445 0.53 0.78 0.92 0.93 -2.3 -2 -1.5 -1.3 -1.2 -0.92 -0.53 -0.35 -0.27 -0.10 -0.03 -0.02 Av Av (dB)

[PRAKTIKUM 3|ALAT UKUR & PENGUKURAN| POLINEMA] KELOMPOK 4 10k 20k 50k 80k 100k 2 2 2 2 2 1.88 1.90 1.94 1.96 1.97 0.94 0.95 0.97 0.98 0.985 -0.02 -0.02 -0.01 -0.008 -0.006

Rumus Rumus yang Digunakan: Mencari AvAv = VoutVin

Mencari Av(dB)Av(dB) = Log VoutVin

Band-pass filter(BPF) Frekuensi (Hz) 10 20 50 80 100 200 500 800 1000 Vin (Vp) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Vout (Vp) 0.01 0.02 0.06 0.10 0.12 0.24 0.59 0.87 1.02 Av 0.005 0.01 0.03 0.05 0.06 0.12 0.29 0.43 0.51 Av (dB) -2.3 -2 -1.5 -1.3 -1.2 -0.9 -0.5 -0.3 -0.2


2000 5000 8000 10k 20k 50k 80k 100k

2 2 2 2 2 2 2 2

1.45 1.61 1.53 1.46 1.11 0.58 0.41 0.35

0.72 0.80 0.76 0.73 0.55 0.29 0.20 0.17

-0.14 -0.09 -0.11 -0.13 -0.25 -0.53 -0.69 -0.76

praktikum penguat filter 1 isi

Documents