TUGAS 4

SISTEM INSTRUMENTASI FISIKA

OLEH:

NANDA NOVITA (20214032)FAJRIANI (20214033)WENNY WAHYUNI (20214034)

Program Studi FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamInstitut Teknologi Bandung2015 PERTANYAAN:1. Dari rangkaian dibawah ini dimana R1 = 10 k, R2 = 100 k dan C1 = 0,47 F. Buktikan grafik Vo/Vin dari rangkaian orde satu di bawah ini mempunyai bentuk kurva Low Pass Filter (LPF) lengkap dengan kurva magnitude dan fasa terhadap frekuensi?

2. Dari rangkaian dibawah ini dimana R1 = R2 =10 k, R3 = 1 k R4 = 15 k dan C1 = C2 = 0,47 F. Buktikan grafik Vo/Vin dari rangkaian orde dua di bawah ini mempunyai bentuk kurva Low Pass Filter (LPF) lengkap dengan kurva magnitude dan fasa terhadap frekuensi?

3. Dengan menggunakan rangakaian yang sama dengan nomor 2, tetapi nilai C1 dan C2 berbeda yaitu R1 = R2 =10 k, R3 = 1 k, R4 = 15 k, C1 = 0,47 F, dan C2 = 1 F. Buktikan grafik Vo/Vin dari rangkaian orde dua di bawah ini mempunyai bentuk kurva Low Pass Filter (LPF) lengkap dengan kurva magnitude dan fasa terhadap frekuensi?JAWABAN:1. Dengan menggunakan program Workbench electronic maka dengan menggunakan rangakaian LPF orde satu dan dengan memasukkan nilai dari resistor dan kapasitornya, maka saat kita run, kita akan mendapatkan hasil dari rangakaian orde satu tersebut adalah:Bentuk rangakaian menggukan workbench elektronik:

Hasil grafik bodenya: Magnitude (Gain (dB))

Grafik Phasa

2. Dengan menggunakan program Workbench electronic maka dengan menggunakan rangakaian LPF orde dua dan dengan memasukkan nilai dari resistor dan kapasitornya, maka saat kita run, kita akan mendapatkan hasil dari rangakaian orde satu tersebut adalah:Bentuk rangakaian menggukan workbench elektronik:

Hasil grafik bodennya: Magnitude (Gain (dB))

Kurva Phasa

3. Dengan menggunakan program Workbench electronic maka dengan menggunakan rangakaian LPF orde dua dan dengan memasukkan nilai dari resistor dan kapasitornya, maka saat kita run, kita akan mendapatkan hasil dari rangakaian orde satu tersebut adalah:Bentuk rangakaian menggukan workbench elektronik:

Bentuk grafik bodenya: Magnitude (Gain (dB)) Grafik Phase

Kesimpulan yang dapat dilihat dari gambar untuk soal nomor dua dan tiga terletak pada frekuensi grafik tersebut mulai mengalami penurunan dari nilai nol (0). Dimana grafik dari hasil rangkaian orde dua dengan C1 dan C2 yang berbeda yaitu (C1 = 0.47 F dan C2 = 1 F) mempunyai hasil dimana grafiknya lebih cepat turun dibandingkan dengan rangakaian orde dua yang memiliki nilai C1 dan C2 yang sama yaitu (C1=C2= 0.47 F).Penyelesaian soal versi 2 dengan menggunakan sofware MATLAB1 LPF orde 1

Gambar 1. LPF inverting orde 1

Besar penguatan inverting ini adalah :

Sebelumnya dihitung terlebih dahulu nilai , yaitu

Selanjutnya kita hitung penguatannya:

Dengan menggunakan software MATLAB diperoleh kurva penguatan sebagai berikut :>> num = -10;>> den = [10.99 1] ;>> sys = tf(num, den);>> bode (sys,{1, 1e10});

2. LPF orde2

Gambar LPF orde 2 (a)Penguatan rangkaian ini adalah :

. . . . . (*)

Pada filter orde 2 dihitung dengan persamaan berikut :

Menghitung

Maka penguatannya adalah

Penguatan di plot dengan sofware MATLAB, diperoleh grafik sebagai berikut :>> num = 16;>> den = [73.17e-4 -11.12e-7 1] ;>> sys = tf(num, den)>> bode (sys,{1, 1e10})

3. LPF orde 2

Gambar LPF orde 2 (b)

Pada filter orde 2 dihitung dengan persamaan berikut :

Menghitung

Maka dengan menggunakan persamaan (*) penguatannya adalah

Penguatan di plot dengan sofware MATLAB, diperoleh grafik sebagai berikut :>> num = 16;>> den = [33.13e-3 -3,73 1] ;>> sys = tf(num, den)>> bode (sys,{1, 1e10})