ELECTRICAL ENGINEERING: BAB 7

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Judul dan tujuan

1. Judul dan Tujuan
[KEMBALI]

LPF (Low Pass Filter) -40dB/dec

Tujuan : a. Mengetahui pengertian dan prinsip kerja rangkaian LPF -40dB/dec
b. Mengetahui apa saja komponen rangkaian LPF -40dB/dec

2. Komponen [KEMBALI]

resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik.

Nilai tegangannya berbanding dengan arus listrik yang mengalir sesuai dengan hukum ohm yaitu V=IR. Biasanya didalam jejaring elektronik dan sirkuit elektronik banyak menggunakan resistor. Resistor ini memang paling banyak dan sering digunakan dalam komponen lain. Dalam resistor tidak ada kutub negatif dan positif, tetapi memiliki ciri utama yakni toleransi, tegangan kerja maksimum, power rating dan resistensi. Daya listrik dan resistensinya dapat dihantarkan. Ciri lainnya adalah induktansi, koefisien suhu, dan kebisingan. Satuan dari resistensi sebuah resistor bersifat resistif dilambangkan dengan Ohm dengan simbol Ω (Omega). fungsi resistor yang sering diketahui adalah sebagai penghambat arus listrik yang mengalir suatu rangkaian elektronik. Selain itu fungsi resistor dapat membagi arus, membagi tegangan, dan mengatur arus dalam suatu rangkaian.

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, berdasarkan persamaan hukum Ohm:

Penjelasan tentang pita pada resistor

simbol resistor pada proteus 8

Kapasitor

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator atau Kapasitor memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Satuan Kapasitor tersebut diambil dari nama penemunya yaitu Michael Faraday (1791 ~ 1867) yang berasal dari Inggris. Namun Farad adalah satuan yang sangat besar, oleh karena itu pada umumnya Kapasitor yang digunakan dalam peralatan Elektronika adalah satuan Farad yang dikecilkan menjadi pikoFarad, NanoFarad dan MicroFarad. Dengan konversi sebagai berikut :

1Farad = 1.000.000µF (mikro Farad)

1µF = 1.000nF (nano Farad)

1µF = 1.000.000pF (piko Farad)

1nF = 1.000pF (piko Farad)

jenis jenis kapasitor dapat dibagi seperti berikut

Pada rangkaian LPF -40/dec ini menggunakan kapasitor jenis biasa (Non-Polaritas). Fungsi Kapasitor atau kondensor sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik, Konduktor yang dapat melewatkan arus AC (Alternating Current), Isolator yang menghambat arus DC (Direct Current) dan dapat menjadi Filter dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya).

Simbol kapasitor pada proteus 8

Op Amplifier

Penguat operasional atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan ) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran.

Pin1 & Pin5 (Offset N1 & N2): Pin ini digunakan untuk mengatur tegangan offset jika perlu
Pin2 (IN-): Pin Inverting Op-amp
Pin3 (IN +): Pin Non-inverting dari Op-amp
Pin4 (Vcc-): Pin ini terhubung ke ground jika tidak rel negatif
Pin6 (Output): output daya pin Op-amp
Pin7 (Vcc +): Pin ini terhubung ke + ve rail dari supply tegangan
Pin8 (NC): Tidak ada koneksi

Simbol op-amp 741 pada proteus 8

VCC

VCC menyebut tegangan pada kaki collector. VCC menyatakan tegangan (Voltage) pada kaki Collector. Jadi istilah VCC pada awalnya merujuk kepada tegangan di Collector ini. VCC menyatakan power supply positif.

VEE

VEE merupakan power suply negatif. Tegangan pada Emiter disebut VEE.

3. dasar teori

[KEMBALI]

Pada rangkaian LPF -40dB/dec ini pada dasarnya menggunakan rangkaian amplifier karena memakai feedback negatif tetapi rangkaian filter ACL -nya sama dengan satu . dengan cara tentukan dahulu tegangan di titik A dan tegangan di titik B.

Dimana ACL dibuat menjadi

jika memakai op-amp ideal maka Ed = 0 sehingga Vo=VB.

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

I3 = I4

sehingga :

Lalu masukkan nilai VA ke persamaan arus

dimana

Sehingga

Pada saat w = wc maka

Sehingga, bagian real dari ACL bernilai 0.

Jadi,

misalkan R1=R2=R dan

Maka

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 :

1. Pilih

atau fc

2. Pilih R1=R2=R (10kΩ s/d 100kΩ)

3. Hitung

4. Hitung

5. Pilih Rf=2R , untuk memperkecil efek bias current.

Respon Rangkaian LPF -40dB/dec ACL vs w

4. prinsip kerja

[KEMBALI]

Rangkaian Low Pass Filter (LPF) adalah rangkaian yang dapat melewatkan frekuensi dibawah frekuensi cut-off (wc). Rangkaian Low Pass Filter ada 3 macam yang masing-masing rangkaian berbeda dalam hal kemiringan responnya seperti gambar