LAPORAN PENDAHULUAN
PRAKTIKUM ELEKTRONIKA
DASAR
I. Nomor
Percobaan : V.
II. Nama
Percobaan : Rangkaian
Tapis RC.
III. Tujuan Percobaan :
·
Dapat memahami fungsi
rangkaian Tapis lolos tinggi dan tapis lolos rendah.
·
Dapat menentukan
besarnya tanggapan amplitude g (ω) dan menentukan beda fasa (∆φ) untuk
rangkaian tapis lolos tinggi dan tapis lolos rendah.
IV. Alat
dan Bahan:
1. Resistor.
Fungsi : sebagai penghambat arus listrik yang melewati rangkaian
2. Kapasitor.
Fungsi
: sebagai penyimpan muatan listrik
3. Signal
Generator.
Fungsi : Alat
untuk menghasilkan suatu gelombang.
4. Osiloskop.
Fungsi : Alat untuk mengukur
besar Tegangan listrik dan hubungannya
terhadap
waktu.
5. Multimeter.
Fungsi : Untuk mengukur tegangan dan mengukur arus
listrik.
6. Jumper
/ kabel secukupnya.
Fungsi : untuk
menghubungkan rangkaian listrik.
V. TINJAUAN PUSTAKA
Setelah
kita mengenal fungsi dari komponen pasif elektronika yaitu, resistor dan
kapasitor, melalui kedua jenis komponen ini dapat dikembangkan kedalam suatu bentuk
rangkaian sederhana yang berfungsi untuk menapis/menghambat sinyal AC dalam
sebaran frekuensi tertentu. Oleh sebab itu, dikenal 2 (dua) jenis rangkaian
tapis yang sering digunakan yaitu tapis lolos tinggi dan tapis lolos rendah.
Pada
prinsipnya, rangkaian tapis ini, menghambat keluarnya sinyal dengan frekuensi
tertentu akibat dari masukan yang diberikan. Tapis lolos rendah merupakan
rangkaian tapis yang melewatkan sinyal berfrekuensi rendah dan
menahan/menghambat sinyal berfrekuensi tinggi. Sehingga pada keluarannya hanya
terdiri dari sinyal frekuensi rendah, dengan lengkung kemiringan untuk
tanggapan amplitude dari 0 dB/oktaf ke -6 dB/oktaf dan tanggapan fasanya
berubah dari 900 ke 450 /decade. Bentuk dasar rangkaian
tapis lolos rendah seperti terlihat pada gambar 5.1 :
Gambar 5.1 : Rangkaian
Tapis lolos rendah
Untuk
rangkaian Tapis lolos tinggi, Memiliki prinsip kerja yang sama dengan tapis
lolos rendah, hanya saja sinyal yang dilewatkan adalah sinyal berfrekuensi
tinggi. Pada tapis lolos tinggi kemiringan tanggapan amplitudenya berubah
menjadi +6 dB/oktaf dan untuk frekuensi kutubnya fp, bagan bode
berubah kemiringan sebesar -6 dB/oktaf.Bnetuk bagan tapis lolos tinggi seperti
tampak pada gambar 5.2 :
Gambar 5.2. Rangkaian
Tapis lolos tinggi
Suatu
bentuk pengembangan dari rangkaia dasar tersebut, pengatur nada Baxandal pasif
merupakan salah satu contoh aplikasi sederhana yang dapat menjadi acuan
sederhana untuk pengembangan lebih lanjut.
Gambar 5.3. Grafik Pola
Lissajous
Rangkaian
Tapis Lolos Tinggi (High-Pass Filter)
Rangkaian ini biasa
dipakai untuk menggandeng sebuah isyarat AC
antara dua titik dengan level
DC yang berbeda. Bentuk rangkaian dan
diagram phasor tapis ini
diperlihatkan pada gambar 5.11 dan 5.12. Terlihat arus i sama dengan arus pada
tapis
lolos rendah tipe-1, dan diagram phasor hanya sedikit berbeda pada cara
pengambilan
sudut, yaitu pada frekuensi tinggi, kapasitor hampir-hampir hubung
singkat, dan o i v » v . Jadi
rangkaian melewatkan masukan frekuensi tinggi (sesuai dengan namanya).
Filter
adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk membuang tegangan output pada
frekuensi tertentu. Untuk merancang rangkaian filter dapat digunakan komponen
pasif (R,L,C) dan komponen aktif (Op-Amp, transistor). Dengan demikian filter
dapat dikelompokkan menjadi filter pasif dan filter aktif. Pada makalah ini
hanya dibahas mengenai filter pasif saja.
Pada
dasarnya filter dapat dikelompokkan berdasarkan response (tanggapan)
frekuensinya menjadi 4 jenis:
·
Filter lolos rendah/ Low pass Filter.
·
Filter lolos tinggi/ High Pass Filter.
·
Filter lolos rentang/ Band Pass Filter.
·
Filter tolah rentang/Band
stop Filter or Notch Filter.
Untuk
membuat filter seringkali dihindari penggunaan inductor, terutama karena
ukurannya yang besar. Sehingga umumnya filter pasif hanya memanfaatkan komponen
R dan C saja.
Filter Lolos Rendah/ Low Pass Filter
Tapis pelewat rendah atau tapis lolos rendah (low-pass filter) digunakan untuk
meneruskan sinyal berfrekuensi rendah dan meredam sinyal berfrekuensi tinggi.
Sinyal dapat berupa sinyal listrik seperti perubahan tegangan maupun data-data
digital seperti citra dan suara.
Untuk
sinyal listrik, low-pass filter
direalisasikan dengan meletakkan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau
dengan meletakkan kapasitor secara paralel dengan sumber sinyal. Contoh
penggunaan filter ini adalah pada aplikasi audio, yaitu pada peredaman
frekuensi tinggi (yang biasa digunakan pada tweeter) sebelum masuk speaker bass
atau subwoofer (frekuensi rendah).
Kumparan yang diletakkan secara seri dengan sumber tegangan akan meredam
frekuensi tinggi dan meneruskan frekuensi rendah, sedangkan sebaliknya
kapasitor yang diletakkan seri akan meredam frekuensi rendah dan meneruskan
frekuensi tinggi.
Untuk
sinyal berupa data-data digital dapat difilter dengan melakukan operasi
matematika seperti konvolusi. Finite impulse response (FIR)
dan Infinite
impulse response (IIR) adalah algoritma untuk
memfilter sinyal digital. Contoh aplikasi low-pass filter pada sinyal digital
adalah memperhalus gambar dengan Gaussian blur.
Batas
frekuensi antara sinyal yang dapat diteruskan dan yang diredam disebut dengan
frekuensi cut-off. Frekuensi cut-off dapat ditentukan dengan
perhitungan sebagai berikut. Low-pass
filter yang dirangkai dengan high-pass filter (filter yang meneruskan
frekuensi tinggi) akan membentuk filter baru, yaitu band-pass filter (meneruskan
sinyal pada jangkauan frekuensi tertentu) ataupun band-stop filter (menghambat sinyal pada
frekuensi tertentu). Berikut kurva karakteristik low pass filter dan gambar rangkaiannya.
Filter Lolos Tinggi/ high pass Filter
High pass filter adalah
jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi, tetapi mengurangi amplitudo
frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi cut off. Nilai-nilai pengurangan
untuk frekuensi berbeda-beda untuk tiap-tiap filter ini. Terkadang filter ini
disebut low cut
filter, bass
cut filter atau rumble filter yang juga sering digunakan dalam
aplikasi audio. High
pass filter adalah lawan dari low pass filter, dan band pass filter adalah
kombinasi dari high pass filter dan low pass filter.
Filter ini sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir component frekuensi rendah yang tidak
diinginkan dari sebuah sinyal komplek saat melewati frekuensi tertinggi. High
pass filter yang paling simple terdiri dari
kapasitor yang terhubung secara pararel dengan resistor, dimana resistansi dikali dengan
kapasitor (RXC) adalah time constant (τ). Sehingga frekuensi cut off dapat dirumuskan.
High-pass filter
memiliki banyak aplikasi, mengarahkan frekuensi tinggi ketweeter sementara
pelemahan sinyal bass yang dapat mengganggu, atau kerusakan, pembicara, kapasitor dan induktor
(meski sangat sederhana tinggi-pass filter untuk tweeter dapat terdiri dari
kapasitor seri dan tidak ada yang lain).
Filter Lolos Rentang/Band Pass Filter
Band Stop Filter
Dalam pemrosesan sinyal, filter band-stop atau band-penolakan
filter adalah filter yang melewati frekuensi paling tidak berubah, tetapi attenuates mereka dalam rentang tertentu
ke tingkat yang sangat rendah. Ini adalah
kebalikan dari filter band-pass. Sebuah filter
takik adalah filter band-stop dengan stopband sempit (tinggi faktor Q). Notch
filter digunakan dalam reproduksi suara hidup (Public Address sistem, juga dikenal sebagai sistem PA) dan
instrumen penguat (terutama amplifier atau preamplifiers untuk instrumen
akustik seperti gitar akustik, mandolin, bass instrumen amplifier, dll) untuk
mengurangi atau mencegah umpan balik , sedangkan yang
berpengaruh nyata kecil di seluruh spektrum frekuensi. band filter
membatasi 'nama lain termasuk', 'Filter T-takik', 'band-eliminasi filter', dan
'menolak band-filter'.
Biasanya, lebar stopband kurang dari 1-2 dekade (yaitu,
frekuensi tertinggi dilemahkan kurang dari 10 sampai 100 kali frekuensi
terendah dilemahkan). Dalam
pita suara, filter takik menggunakan frekuensi tinggi dan rendah yang mungkin
hanya semitone terpisah.
VII.
TUGAS PENDAHULUAN
1. Apa
yang dimaksud dengan rangkaian tapis RC.?
2. Apa
fungsi dari rangkaian tapis lolos rendah dan tapis lolos tinggi.?
Jaw
1. Rangkaian
Tapis RC adalah Sebuah Rangkaian yang dapat menapis atau menghambat
Sinyal AC dalam sebaran frekuensi tertentu akibat dari masukan yang diberikan
2. Rangkaian
Tapis Lolos Rendah berfungsi sebagai rangkaian tapis yang melewatkan
sinyal berfrekuensi rendah dan menahan atau menghambat sinyal berfrekuensi
tinggi.
Rangkaian
Tapis lolos tinggi berfungsi untuk melewatkan sinyal berfrekuensi tinggi.
DASAR TEORI
Saleh, K. dan Oktavianus,
2013, Modul Praktikum Elektronika Dasar. Indralaya : Universitas Sriwijaya