Electrical engineering

DAFTAR ISI

1. Jurnal

4. Analisa

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
200Hz Gelombang Input Vppnya adalah 75,2V dan gelombang output Vppnya adalah 62,4V	286,6mV	386,6mV
800Hz Gelombang input Vppnya adalah 73,6V dan gelombang output Vppnya adalah 72,8V	286,6mV	386,6mV
1000Hz Gelombang input Vppnya adalah 73,6V dan Gelombang output Vppnya adalah 72,8V	286,6mV	386,6mV

Dari rangkaian terlihat bahwa sinyal input diserikan dengan kapasitor C sehingga sinyal input yang berfrekuensi diatas frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya dibawah frekuensi cut-off akan diredam atau dilemahkan. Pelemahan terjadi karena reaktansi XC akan semakin besar apabila frekuensi semakin kecil seperti hubungan berikut.

Apabila sinyal input semakin diperbesar frekuensi-nya maka tegangan di titik A dari gambar rangkaian HPF +20 dB/dec akan semakin besar atau mendekati besarnya Vi (ACL ≈ 1).Pada rangkaian amplifier karena memakai feedback negatif tetapi rangkaian filter ACL –nya sama dengan satu ( ACL » 1, butterworth filter). Dengan tegangan input Vi maka tegangan di titik A adalah:

Analisa prinsip kerja dari HPF 20 db berdasarkan tegangan input, ouput, frekuensi cutt-of, dan gelombang hasil percobaan

jawab :

Prinsip kerja HPF didasarkan pada karakteristik respons terhadap frekuensi inputnya. Berikut prinsip kerja HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan:

Tegangan Input (Vin):

Tegangan input (Vin) adalah sinyal yang ingin difilter atau disaring oleh HPF. Tegangan input dapat berupa gelombang sinusoidal atau sinyal lainnya dengan berbagai frekuensi.

Tegangan Output (Vout):

Tegangan output (Vout) adalah sinyal yang dikeluarkan oleh HPF setelah proses penyaringan. Pada frekuensi di atas f_c, Vout akan mirip dengan Vin (dengan perubahan fase mungkin), sedangkan pada frekuensi di bawah f_c, Vout akan mengalami penurunan amplitudo yang lebih besar.

Frekuensi Cut-off (f_cutoff):

Frekuensi cut-off (f_c) adalah frekuensi batas di mana HPF mulai mengurangi amplitudo sinyal. Di atas frekuensi cut-off, sinyal umumnya akan melewati HPF dengan sedikit atau tanpa penurunan amplitudo yang signifikan, sedangkan di bawahnya, penurunan amplitudo akan semakin besar.

Gelombang Hasil Percobaan:

Hasil percobaan HPF akan tergantung pada frekuensi input yang diberikan dalam eksperimen. Berikut adalah beberapa skenario:

Frekuensi Input < f_cutoff: Pada frekuensi ini, HPF akan memblokir sebagian besar sinyal, sehingga Vout akan mendekati nol atau memiliki amplitudo yang sangat rendah.

Frekuensi Input > f_cutoff: Pada frekuensi ini, HPF akan melewatkan sebagian besar sinyal, dan Vout akan hampir sama dengan Vin, terutama pada frekuensi yang jauh di atas f_cutoff.

Frekuensi Input ≈ f_cutoff: Di sekitar frekuensi cut-off, HPF akan memiliki respons transien, dan Vout akan bervariasi sesuai dengan karakteristik HPF pada daerah frekuensi tersebut. Gelombang hasil percobaan dapat menunjukkan perubahan amplitudo dan fase

Data Perhitungan :

5. Video Penjelasan [Kembali]

6. Download File [Kembali]

Download Rangkaian HPF 20dB [klik]
Download Datasheet Resistor [klik]
Download Datasheet kapasitor[klik]
Download Datasheet Opamp 741 [klik]
Download Datasheet [klik]
Download Datasheet multimer [klik]
Download Datasheet osciloskop [klik]
Download Video penjelasan [klik]
Download Video percobaan [klik]

HPF -40dB

DAFTAR ISI

4. Analisa

Untuk menurunkan rumus ACL –nya maka tentukan dahulu tegangan di titik

A dan tegangan di titik B.

Dimana ACL dibuat menjadi

dan nilai a dibuat menjadi sama dengan satu.

Langkah pertama, misalkan memakai op-amp ideal maka Ed=0 sehingga

Vo = VB.

Gunakan hukum khirchoff arus untuk mencari tegangan di titik A, dimana:

I3 = I4

Jadi, untuk membuat grafik ACL vs w, lakukan substitusi rumus wc pada

rumus ACL menjadi seperti berikut;

Variasi nilai w terhadap nilai wc yang ditunjukkan pada tabel 4.

Adapun sket hasil tabel 2 adalah hampir menyamai hasil bode plot simulasi

gambar 222.

Adapun langkah-langkah perancangan LPF -40dB/dec adalah seperti

berikut :

Analisa prinsip kerja dari LPF -40 db berdasarkan tegangan input, ouput, frekuensi cutt-of, dan gelombang hasil percobaan

Jawab :

Prinsip kerja dari Low-Pass Filter (LPF) berdasarkan tegangan input, tegangan output, frekuensi cutoff (Fc), dan hasil gelombang dari percobaan.

-Tegangan Input (Vin):

Tegangan input (Vin) adalah sinyal yang akan di-filter oleh LPF. Sinyal ini mungkin terdiri dari berbagai frekuensi, tetapi LPF akan memungkinkan sinyal dengan frekuensi rendah untuk melewati.

-Tegangan Output (Vout):

Tegangan output adalah sinyal keluaran dari LPF setelah proses penyaringan. Prinsip kerja LPF adalah untuk melewati komponen frekuensi rendah dari sinyal input dengan amplitudo yang hampir sama dengan masukan, sementara komponen frekuensi tinggi akan dihilangkan atau diattenuasi. Sebagai hasilnya, Vout akan memiliki komponen frekuensi rendah yang dominan.

-Frekuensi Cut off (Fc):

Frekuensi cutoff (Fc) adalah frekuensi pada titik di mana respons LPF mulai mengurangi amplitudo sinyal secara signifikan. Di bawah Fc, sinyal melewati LPF dengan sedikit penurunan amplitudo, sementara di atas Fc, amplitudo sinyal akan mulai turun secara dramatis. Fc adalah parameter yang dapat disesuaikan dalam desain LPF dan menentukan batasan frekuensi sinyal yang akan diteruskan atau diblokir oleh LPF.

-Gelombang Hasil Percobaan:

Hasil gelombang dari percobaan LPF akan menunjukkan bagaimana sinyal masukan berubah setelah melewati LPF. Dalam grafik gelombang hasil percobaan, kita akan melihat bahwa jika sinyal input memiliki frekuensi di bawah Fc, maka sinyal output akan hampir identik dengan input, dengan sedikit penurunan amplitudo karena kehilangan energi selama proses filter. Namun, jika sinyal input memiliki frekuensi di atas Fc, maka sinyal output akan mengalami penurunan amplitudo yang signifikan, yang semakin membesar seiring dengan kenaikan frekuensi.

Data perhitungan :

5. Video Penjelasan [Kembali]

6. Download File [Kembali]

Rangkaian LPF -40dB[klik]

Video Percobaan LPF -40dB [klik]

Video Penjelasan LPF -40dB[klik]

Download Datasheet Resistor [klik]

Download Datasheet kapasitor[klik]

Download Datasheet Opamp 741 [klik]

Download Datasheet Vsine [klik]

Download Datasheet multimer [klik]

Download Datasheet Osiloskop [klik]

HPF +40dB

DAFTAR ISI

4. Analisa

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100Hz Gelombang Input Vppnya adalah 8 V dan gelombang output Vppnya adalah 28,8 V	376,5mV	379,3mV
500Hz Gelombang input Vppnya adalah 8 V dan gelombang output Vppnya adalah 7,44 V	376,5mV	379,3mV
1KHz Gelombang input Vppnya adalah 4,8V dan Gelombang output Vppnya adalah 5,76V	376,5mV	379,3mV

High Pass Filter (HPF) dengan tingkat redaman 40 dB per dekade, atau HPF40dB, adalah sebuah komponen kunci dalam dunia elektronika dan pengolahan sinyal. Prinsip kerjanya didasarkan pada penghambatan sinyal dengan frekuensi rendah, memungkinkan hanya komponen frekuensi tinggi dari sinyal input untuk melewati filter dengan sedikit atau tanpa perubahan yang signifikan. HPF40dB memiliki frekuensi cutoff (fc) yang menentukan batas antara sinyal yang diizinkan dan yang diblokir. Di atas fc, tegangan output (Vout) hampir identik dengan sinyal input (Vin), sementara di bawah fc, Vout akan mengalami penurunan tajam seiring dengan penurunan frekuensi.

Untuk lebih memahami prinsip kerja HPF40dB, mari kita lihat skema rangkaian dasarnya. HPF40dB dapat direalisasikan dengan menggabungkan resistor (R) dan kapasitor (C) dalam suatu rangkaian. Rangkaian ini memiliki sumber tegangan Vin sebagai input dan Vout sebagai output. Ketika frekuensi input (Vin) lebih tinggi daripada fc, kapasitor pada rangkaian akan mengizinkan aliran arus yang lebih besar, sehingga hampir semua tegangan input akan muncul di Vout, menghasilkan sedikit atau tanpa perubahan. Ini karena impedansi kapasitor menurun dengan peningkatan frekuensi.

Namun, ketika frekuensi input (Vin) lebih rendah daripada fc, impedansi kapasitor akan meningkat, dan sebagian besar tegangan akan jatuh pada resistor. Ini mengakibatkan penurunan tajam dalam tegangan output (Vout). Dengan adanya resistor, HPF40dB memberikan redaman sebanyak 40 dB per dekade di bawah fc, yang berarti sinyal input dengan frekuensi yang lebih rendah akan dihambat dengan kuat. Inilah mengapa filter ini disebut sebagai High Pass Filter, karena mengizinkan komponen frekuensi tinggi untuk melewati dan menghambat komponen frekuensi rendah.

HPF40dB memiliki berbagai aplikasi dalam pemrosesan sinyal, seperti pemfilteran sinyal audio untuk menghilangkan komponen frekuensi rendah yang tidak diinginkan atau dalam pengolahan data sensor untuk fokus pada perubahan cepat dalam sinyal. Filter ini memainkan peran penting dalam menjaga kejernihan dan integritas sinyal dalam berbagai sistem elektronik dan komunikasi modern.

berikut tabel besarnya acl terhadap nilai w pada hpf 40db

High Pass Filter (HPF) 40dB adalah jenis filter tinggi yang memiliki tingkat redaman sekitar 40 decibel (dB) pada frekuensi cut-offnya. Untuk memahami prinsip kerja HPF 40dB, mari kita analisis berdasarkan tegangan input, tegangan output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan:

1. Tegangan Input (Vin):

- Tegangan input adalah sinyal yang akan diproses oleh HPF 40dB. Ini bisa menjadi sinyal yang terdiri dari berbagai komponen frekuensi, termasuk komponen frekuensi rendah dan tinggi.

2. Tegangan Output (Vout):

- Tegangan output adalah hasil dari pemrosesan sinyal input melalui HPF 40dB. Filter ini akan mengizinkan komponen frekuensi tinggi (di atas frekuensi cut-off) untuk melewati filter dengan sedikit atau tanpa perubahan, sementara mengurangi atau menghambat komponen frekuensi rendah.

3. Frekuensi Cut-off (f_c):

- Frekuensi cut-off adalah frekuensi di mana HPF 40dB mulai mengurangi amplitudo sinyal secara signifikan. Dalam konteks filter 40dB, ini berarti bahwa pada frekuensi cut-off, amplitudo sinyal output akan berkurang sekitar 40dB dibandingkan dengan amplitudo sinyal input pada frekuensi tersebut.

4. Gelombang Hasil Percobaan:

- Gelombang hasil percobaan adalah respons filter terhadap sinyal input yang sebenarnya. Hasil percobaan akan menunjukkan bagaimana HPF 40dB memproses sinyal input pada berbagai frekuensi. Ini akan menggambarkan bagaimana amplitudo sinyal output berubah seiring dengan perubahan frekuensi input.

Prinsip kerja HPF 40dB adalah menghasilkan tingkat redaman sekitar 40dB pada frekuensi cut-offnya, sementara memungkinkan sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cut-off untuk melewati filter dengan sedikit atau tanpa perubahan. Ini menghasilkan sinyal output yang telah di-"bersihkan" dari komponen frekuensi rendah yang tidak diinginkan.

Hasil percobaan akan memperlihatkan karakteristik filter ini secara lebih detail, seperti respons frekuensi, redaman, dan fase terhadap sinyal input. Kami melihat dan mengamati bahwa komponen frekuensi rendah dari sinyal input akan dihambat secara signifikan, sementara komponen frekuensi tinggi akan melewati filter dengan sedikit perubahan.

5. Video Penjelasan [Kembali]

6. Download File [Kembali]

Download Rangkaian Klik

Download Vidio Percobaan Klik

Download Datasheet Resistor [klik]

Download Datasheet kapasitor[klik]

Download Datasheet Opamp 741 [klik]

Download Datasheet Vsine [klik]

Download Datasheet multimer [klik]

Download Datasheet Osiloskop [klik]

LPF -20dB

DAFTAR ISI

Dari rangkaian terlihat bahwa sinyal input diparalelkan dengan kapasitor C sehingga sinyal input yang berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya diatas frekuensi cut-off akan digroundkan. Apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin besar frekuensinya maka kapasitansi kapasitor semakin kecil dan sesuai dengan rumus kapasitor terhadap frekuensi seperti berikut.

Rangkaian gambar 219 pada dasarnya adalah rangkaian amplifier karena memakai feedback negatif tetapi rangkaian filter ACL –nya sama dengan satu ( ACL » 1, butterworth filter). Dengan tegangan input Vi maka tegangan di titik A adalah:

Misalkan memakai op-amp ideal maka Ed=0 sehingga Vo = VA Jadi

Berikut, variasi nilai w terhadap nilai wc yang ditunjukkan pada tabel 3. Adapun sket hasil tabel 1 adalah hampir menyamai hasil bode plot simulasi pada gambar 220.
Adapun langkah-langkah perancangan LPF -20dB/dec adalah seperti berikut :

Tabel 3 Besarnya ACL terhadap nilai w pada LPF -20 dB/dec

No.	W	ACL=1/(j(w/wc)+1)	Sudut phasa (deg) = arctg(b/a)
1	0	1	0
2	0,1 wc	1	-6
3	0,25 wc	0,97	-14
4	0,5 wc	0,89	-27
5	1 wc	0,707	-45
6	2 wc	0,445	-63
7	5 wc	0,2	-79
8	10wc	0,1	-84