ACTIVE FILTERS
A. TUJUAN (Daftar Isi)
1.
Mengetahui
dan memahami fungsi filter aktif
2.
Mengetahui
dan memahami jenis-jenis filter aktif
3. Membuat rangkaian dan pengaplikasian Operational Amplifier (Op-amp) dalam rangkaian
B. ALAT DAN BAHAN (Daftar Isi)
1. Signal Generator
Signal Generator berfungsi sebagai sumber tegangan AC pada rangkaian yang frekuensi, amplitudo, dan bentuk gelombangnya dapat diatur.
2. Resistor
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.
3.
Kapasitor
Kapasitor adalah komponen listrik
yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Bahan penyusun kapasitor yaitu
dua keping atau dua lembaran penghantar listrik yang dipisahkan menggunakan
isolator listrik berupa bahan dielektrik.
4.
Operational
Amplifier (Op-Amp)
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah
Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat
Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor
dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya
untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang
luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut
juga dengan Penguat Operasional.
Op-Amp umumnya dikemas dalam bentuk IC, sebuah IC Op-Amp dapat terdiri dari hanya 1 (satu) rangkaian Op-Amp atau bisa juga terdiri dari beberapa rangkaian Op-Amp. Jumlah rangkaian Op-Amp dalam satu kemasan IC dapat dibedakan menjadi Single Op-Amp, dual Op-Amp dan Quad Op-Amp. Ada juga IC yang didalamnya terdapat rangkaian Op-Amp disamping rangkaian utama lainnya.
5.
Ground
C. DASAR TEORI (Daftar Isi)
Aplikasi populer menggunakan op-amp untuk membangun
sirkuit filter aktif. Sirkuit filter dapat dibangun menggunakan komponen pasif: resistor dan
kapasitor. Filter aktif juga menggunakan
amplifier
untuk memberikan penguatan tegangan dan isolasi sinyal
atau
buffering.
Filter yang memberikan output konstan dari dc hingga
frekuensi cutoff fOH dan kemudian tidak melewatkan sinyal di atas frekuensi
tersebut disebut
low-pass filter yang ideal. Ideal respon dari low-pass
filter ditunjukkan pada Gambar 15.30a. Filter yang menyediakan atau
melewatkan sinyal di atas frekuensi cutoff fOL
adalah filter high-pass, seperti yang diidealkan pada Gambar 15.30b. Ketika rangkaian
filter melewatkan sinyal yang berada di atas satu frekuensi cutoff ideal dan di
bawah frekuensi cutoff kedua, ini disebut filter bandpass, seperti yang
diidealkan pada Gambar 15.30c.
Gambar 15.30 Ideal filter response: (a) low-pass; (b) high-pass; (c) bandpass
1.
Low-Pass
Filter
(15.13)
(15.14)First-order, low-pass filter yang menggunakan resistor
dan kapasitor tunggal seperti pada Gambar 15.31a memiliki kemiringan praktis -20
dB per dekade seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 15.31b (daripada respons
ideal Gambar 15.30a). Penguatan tegangan di bawah frekuensi cutoff konstan pada
frekuensi cutoff menghubungkan dua bagian filter seperti pada Gbr. 15.32
menghasilkan filter second-order low-pass dengan cutoff pada -40 dB per
dekade mendekati karakteristik ideal Gambar 15.30a.
Gambar
15.31 First-Order Low-Pass Active Filter
Gambar 15.32 Second-Order Low-Pass Active Filter
2.
High-Pass Active
Filter
(15.15)First- and second-order high-pass active filters dapat
dibuat seperti yang ditunjukkan pada Gambar 15.33. Gain penguat dihitung
menggunakan Persamaan (15.13). Frekuensi cutoff amplifier dengan second-order
filter R1=R2, and C1=C2 menghasilkan frekuensi cutoff yang sama seperti pada
Persamaan. (15.15).
Gambar 15.33 High-Pass Filter: (A) First Order; (B) Second Order; (C) Response Plot
3. Bandpass Filter
Gambar 15.34 menunjukkan filter bandpass menggunakan
dua tahap, yang pertama high-pass filter dan yang kedua low-pass filter, operasi gabungan menjadibandpass
yang diinginkan.
Gambar 15.34 Bandpass Active Filter
D.
PROBLEM (Daftar Isi)
1. Hitung
frekuensi cutoff dari second-order high-pass filter seperti pada gambar 15.33b
untuk R1 5 =R2=2.1 kV, C1=C2=0.05 mF, dan Ro1=10 kV, Rof=50 kV.
Solusi:
2. Hitunglah
frekuensi cutoff dari bandpass filter ber
kan gambar 15.34 dengan R1=R2=10
kΩ,C1=0.1 µF, and C2=0.002 µF.
Solusi
:
E. ESSAY (Daftar Isi)
1.
Hitunglah
frekuensi cutoff dari first-order low-pass filter dengan R1=1.2 kΩ
dan C1=0.02 µF.
Solusi :
2.
Tuliskan
pengertian dari Operational Amplifier
Solusi :
Penguat
operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan
penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator,
penguat audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian
penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya.
F.
PILIHAN
GANDA (Daftar Isi)
1. Dibawah
ini yang termasuk filter aktif, kecuali…
a. Low-pass
filter
b. Bandpass
filter
c.
Down-pass filter
d. High-pass
filter
2. Suatu
rangkaian yang berfungsi untuk memilih sinyal listrik berdasarkan frekuensi
sinyal dinamakan…
a.
Filter
b. Resistor
c. Op-amp
d. Kondensator
G.
PERCOBAAN (Daftar Isi)
1. Prosedur
percobaan
·
Siapkan dan jalankan aplikasi
proteus
·
Siapkan semua alat dan bahan
·
Susun rangkaian pada pada papan
rangkaian sesuai materi
· Sambungkan dan jalankan rangkaian
2. Rangkaian Simulasi
- Low Pass Filter
- High Pass Filter
- Bandpass Filter
H.
VIDEO (Daftar Isi)
1. Video Pembelajaran
2. Video
Rangkaian
- Low Pass Filter
- High Pass Filter
- Band Pass Filter
0 komentar:
Posting Komentar