LA MODUL 4 LPF -20 dB
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 |
Analisa prinsip kerja dari LPF -20 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 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 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:
- Data Perhitungan
1. jelaskan pemahaman mengenai LPF dan HPF
1.) Low pass filter (LPF):
LPF adalah jenis filter yang memungkinkan sinyal frekuensi rendah melewati filter dan mengurangi atau memblokir sinyal frekuensi tinggi.Tujuan utama LPF adalah untuk melemahkan komponen sinyal frekuensi tinggi, sehingga memungkinkan komponen frekuensi rendah melewatinya.Hal ini berguna untuk menghilangkan noise atau menghaluskan sinyal.
2.) High Pass Filter (HPF):
HPF adalah jenis filter yang memungkinkan sinyal frekuensi tinggi melewati filter dan mengurangi atau memblokir sinyal frekuensi rendah.Tujuan utama HPF adalah untuk meningkatkan komponen frekuensi tinggi sinyal, mengurangi atau menghilangkan komponen frekuensi rendah yang mungkin tidak diinginkan.
2. jelaskan apa itu dB
dB adalah kependekan dari desibel, yaitu satuan yang mengukur rasio antara dua nilai, seperti daya atau amplitudo. Desibel digunakan di berbagai bidang seperti fisika, teknik audio, telekomunikasi, dan lain-lain untuk menyatakan perbedaan antara dua nilai dalam skala logaritmik. dB memungkinkan Anda menyatakan perbedaan antara dua pengukuran pada skala yang lebih mudah dikelola dibandingkan menggunakan skala linier. Hal ini sangat berguna ketika nilai yang akan diukur memiliki rentang yang sangat luas.
3. jelaskan penerapan dari filter di kehidupan sehari hari
1. Air Purifier (Pembersih Udara) dengan Filter HEPA:
Prinsip Kerja: Filter HEPA (High-Efficiency Particulate Air) digunakan dalam pembersih udara. Filter ini dapat menangkap partikel-partikel kecil seperti debu, bulu binatang, bulu manusia, serbuk sari, dan partikel lainnya dari udara. Filter HEPA memiliki serat-serat yang saling berbeda untuk menahan partikel yang melewatinya.
2. Saringan Air pada Penyaring Air atau Kran Air:
Prinsip Kerja: Penyaring air menggunakan berbagai jenis filter untuk menyaring kotoran, partikel, dan zat-zat yang tidak diinginkan dari air minum. Beberapa menggunakan karbon aktif, sedangkan yang lain menggunakan media lain yang dapat menyaring partikel atau zat-zat kimia dari air.
3. Filter di Kamera Fotografi:
Prinsip Kerja: Filter pada kamera digunakan untuk memodifikasi cahaya yang masuk ke lensa. Contohnya adalah filter polarisasi untuk mengurangi kilauan atau filter ND (Neutral Density) untuk mengurangi jumlah cahaya yang masuk ke lensa, berguna saat memotret dalam kondisi cahaya terlalu terang.
4. Equalizer dalam Sistem Audio:
Prinsip Kerja: Equalizer digunakan untuk mengontrol atau mengatur spektrum frekuensi dalam sinyal audio. Ini memungkinkan pengguna untuk meningkatkan atau mengurangi intensitas suara pada rentang frekuensi tertentu, seperti meningkatkan treble (frekuensi tinggi) atau bass (frekuensi rendah).
5. Filter pada Aplikasi Pengolahan Citra (seperti Instagram, Photoshop, dll.):
Prinsip Kerja: Filter pada aplikasi pengolahan citra digunakan untuk mengubah penampilan foto dengan cara memodifikasi warna, kecerahan, kontras, atau menerapkan efek artistik. Ini dapat melibatkan pemfilteran frekuensi warna atau intensitas cahaya pada gambar.
6. Penggunaan Filter pada Perangkat Komunikasi (seperti Wi-Fi):
Prinsip Kerja: Pada perangkat komunikasi, filter digunakan untuk memisahkan saluran frekuensi dan memungkinkan transmisi data pada frekuensi yang ditentukan. Contohnya adalah filter pada router Wi-Fi untuk membatasi interferensi dan memastikan komunikasi yang lebih lancar.
download file video penjelasan disini
download video percobaan disini
Komentar
Posting Komentar