1. Tujuan [Kembali]
  • Dapat memahami apa itu High Pass Filter atau HPF
  • Dapat memahami pengaplikasian dari HPF +20dB/dec
  • Dapat mensimulasikan rangkaian HPF +20dB/dec

2. Alat dan Bahan[Kembali]

Alat

1. Osiloskop
 


Pada dasarnya osiloskop digunakan untuk mengukur suatu gelombang sinyal. Namun, di samping itu juga osiloskop memiliki fungsi lain, di antaranya:

  • Untuk pengukuran sinyal frekuensi yang berosilasi
  • Untuk pengecekan sinyal pada rangkaian listrik
  • Untuk pembeda arus AC dan D
Spesifikasi :


    Keterangan:


2. Voltmeter AC

                                        

Merupakan alat untuk mengukur tegangan pada suatu circuit. Dalam menggunakannya kita memparalelkan voltmeter dengan rangkaian yang ingin diukur besar tegangannya. Jika tegangan berupa tegangan DC maka pengalinya di set pada bagian DC, dan jika AC maka diset pada bagian AC. Hasil pada layar akan dikali dengan pengalinya terlebih dahulu, maka akan muncul nilai tegangan pada rangkaian 

Spesifikasi:

Pinout

 







Probes
1) Voltage

Merupakan alat yang menunjukkan besar tegangan tanpa menggunakan voltmeter ataupun multimeter.







Generator Daya

1. Sumber tegangan AC (Signal Generator)



Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. 
Spesifikasi
Input voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%

Bahan

 1. Resistor

    Resistor berfungsi sebagai penahan tegangan dan arus. Dimana Nilai Tahanan Resistor adalah Ohm. Makin besar nilai Ohm suatu resistor maka makin besar nilai tahanan nya.

Spesifikasi :

  •     Superior weather resistance
  •     5mm Round Standard Directivity
  •     UV Resistant Eproxy
  •     Forward Current (IF): 30mA
  •     Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
  •     Reverse Voltage: 5V
  •     Operating Temperature: -30℃ to +85℃
  •     Storage Temperature: -40℃ to +100℃
  •     Luminous Intensity: 20mcd 

Rumus Resistor:

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n 
Simbol Resistor:





Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.








    2. Operational amplifier
 Penguat operasional (bahasa Inggris: operational amplifier) atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan (bahasa Inggris: coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Inggris: gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran.

Spesifikasi : 

  • Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
  • Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau VOO = 0 (nol)
  • Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
  • Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
  • Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
  • Karakteristik tidak berubah dengan suhu

    3. Kapasitor
kapasitor befungsi sebagai penyimpan tegangan listrik sementara. sebagai konduktor pada arus AC (Alternating Current). sementara pada arus DC (Direct Current) kapasitor berfungsi sebagai isolator atau penghambat arus masuk.
nilai kapasitansi : 0.01 uF

Macam-Macam Rangkaian Kapasitor

Untuk mendapatkan nilai tertentu pada kapasitor, hal tersebut bisa didapatkan dengan cara merangkai beberapa buah kapasitor sesuai kebutuhan.

Rangkaian untuk kapasitor pada umumnya sama dengan rangkaian listrik yang dapat dibedakan menjadi tiga, yakni rangkaian kapasitor seri, paralel dan juga gabungan. Simak penjelasannya berikut ini:

1. Rangkaian Kapasitor Seri

Rangkaian kapasitor seri merupakan rangkaian yang dibuat dengan cara menyambungkan kaki-kaki kapasitor dalam satu garis lurus. Pada rangkaian seri, ketika Anda ingin mencari hambatan. Maka hambatan totalnya cukup dijumlahkan saja.

Untuk mendapatkan hasil penghitungannya, Anda dapat menggunakan rumus kapasitor seri, yakni adalah:



. Rangkaian Kapasitor Paralel

Rangkaian kapasitor paralel merupakan rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih kapasitor yang disusun dengan bentuk paralel atau berderet.

Untuk jenis kapasitor paralel, susunan rangkaian paralel dapat Anda lihat pada gambar berikut ini:


Untuk penghitungan nilai kapasitas rangkaian paralel pada kapasitor, Anda dapat menggunakan rumus kapasitor paralel, yaitu:

3. Kapasitor Gabungan



Rangkaian gabungan merupakan rangkaian kapasitor yang terdiri dari perpaduan antara seri dan paralel.

Untuk menghitung nilai kapasitas dari rangkaian gabungan, Anda dapat menghitung dengan menggunakan rumus kapasitor gabungan di atas, yakni dengan menghitung masing-masing rangkaian, antara seri dan paralel kemudian menjumlahkannya.

 


    5. Ground
    sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”. Titik “nol” pada listrik AC & DC Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu.
Atau dengan kata lain ground ini digunakan untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.


   Filter adalah suatu rangkaian yang dapat melewatkan sinyal input dengan lebar pita frekuensi tertentu (bandpass) dan melewatkan sinyal input pada lebar pita frekuensi lainnya (bandstop). Adapun respon ideal filter ACL terhadap w

High Pass Filter (HPF)
Rangkaian High Pass Filter (HPF) adalah  rangkaian yang dapat melewatkan frekuensi diatas frekuensi cut-off (wc). Rangkaian High Pass Filter ada 3 macam yang masing-masing rangkaian berbeda dalam hal kemiringan respon ACL vs w seperti gambar 




HPF +20 dB/dec
Adapun rangkaian HPF +20dB/dec adalah seperti pada gambar 226. 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).

Rangkaian gambar 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

Pada saat w=wc, maka ACL = 0,707 <45, sehingga

Adapun langkah-langkah perancangan HPF +20dB/dec adalah
seperti berikut :

        1. Pilih wC atau f

        2. Pilih C = (0,001 s/d 0,1) µF

        3. Hitung

        4. Pilih Rf=R , untuk memperkecil efek bias current

  • Resistor



Resistor berfungsi sebagai penahan tegangan dan arus. Dimana Nilai Tahanan Resistor adalah Ohm. Makin besar nilai Ohm suatu resistor maka makin besar nilai tahanan nya.

Spesifikasi :

  •     Superior weather resistance
  •     5mm Round Standard Directivity
  •     UV Resistant Eproxy
  •     Forward Current (IF): 30mA
  •     Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
  •     Reverse Voltage: 5V
  •     Operating Temperature: -30℃ to +85℃
  •     Storage Temperature: -40℃ to +100℃
  •     Luminous Intensity: 20mcd 

Rumus Resistor:

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n 

Simbol Resistor:






Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.


  • Kapasitor

kapasitor befungsi sebagai penyimpan tegangan listrik sementara. sebagai konduktor pada arus AC (Alternating Current). sementara pada arus DC (Direct Current) kapasitor berfungsi sebagai isolator atau penghambat arus masuk.
nilai kapasitansi : 0.01 uF

Macam-Macam Rangkaian Kapasitor

Untuk mendapatkan nilai tertentu pada kapasitor, hal tersebut bisa didapatkan dengan cara merangkai beberapa buah kapasitor sesuai kebutuhan.

Rangkaian untuk kapasitor pada umumnya sama dengan rangkaian listrik yang dapat dibedakan menjadi tiga, yakni rangkaian kapasitor seri, paralel dan juga gabungan. Simak penjelasannya berikut ini:

1. Rangkaian Kapasitor Seri

Rangkaian kapasitor seri merupakan rangkaian yang dibuat dengan cara menyambungkan kaki-kaki kapasitor dalam satu garis lurus. Pada rangkaian seri, ketika Anda ingin mencari hambatan. Maka hambatan totalnya cukup dijumlahkan saja.

Untuk mendapatkan hasil penghitungannya, Anda dapat menggunakan rumus kapasitor seri, yakni adalah:



. Rangkaian Kapasitor Paralel

Rangkaian kapasitor paralel merupakan rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih kapasitor yang disusun dengan bentuk paralel atau berderet.

Untuk jenis kapasitor paralel, susunan rangkaian paralel dapat Anda lihat pada gambar berikut ini:


Untuk penghitungan nilai kapasitas rangkaian paralel pada kapasitor, Anda dapat menggunakan rumus kapasitor paralel, yaitu:

3. Kapasitor Gabungan



Rangkaian gabungan merupakan rangkaian kapasitor yang terdiri dari perpaduan antara seri dan paralel.

Untuk menghitung nilai kapasitas dari rangkaian gabungan, Anda dapat menghitung dengan menggunakan rumus kapasitor gabungan di atas, yakni dengan menghitung masing-masing rangkaian, antara seri dan paralel kemudianmenjumlahkanmenjumlahkann

  • Op-Amp 



Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi  dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output.

     operasional amplifier (Op-Amp)



    Konfigurasi PIN LM741:



    Spesifikasi:






    Contoh Soal :

    1. Yang termasuk jenis filter aktif, kecuali…
        a. Low Pass Filter
        b. High Pass Filter
        c. Oscillator
        d. Band Pass Filter

    2. Suatu rangkaian yang berfungsi untuk memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi sinyal masukan…
        a. Oscilator
        b. Filter 
        c. Op- Amp
        d. Capasitor

    3. Sebuah rangkaian yang memberikan output tetap pada frekuensi cut-off dan tidak mengeluarkan output jika frekuensi input berada dibawah frekuensi cut-of disebut…
        a. ALow Pass Filter
        b. High Pass Filter
        c. Band Pass Filter

    4. Percobaan [Kembali]
    • Prosedur Percobaan

    1. Buka aplikasi proteus
    2. Pilih komponen yang dibutuhkan untuk rangkaian. 
    3. Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian sesuai gambar
    4. Jalankan simulasi rangkaian.
    Prinsip Kerja
        
    High Pass Filter ini dapat dibuat dengan menggunakan komponen pasif seperti Resistor dengan Kapasitor atau Induktor. High Pass Filter yang dibuat dari Resistor dan Kapasitor disebut dengan High Pass RC Filter sedangkan High Pass Filter atau HPF yang terbuat dari Resistor dan Induktor disebut dnegan High Pass RL Filter. Filter Pasif yaitu filter yang menggunakan komponen pasif ini tidak memiliki elemen penguat seperti Transistor dan Op-Amp sehingga tidak memiliki perolehan penguatan sinyal, oleh karena itu tingkat OUTPUT-nya selalu kurang dari tingkat INPUT-nya.


    Video












    5. Download file[Kembali]  
        Download Materi klik disini
        Download HTML klik disini
        Download Video simulasi klik disini
        Download Rangkaian klik disini
        Download Video klik disini
            Datasheet resistor disini
        Datasheet osiloskop disini
        Datasheet Op- Amp disini
        Datasheet kapasitor disini
        Datasheet voltmeter disini

    Komentar

    Posting Komentar

    Postingan populer dari blog ini

    Modul 4

    Gambar
    [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Dasar Teori 3. Alat dan Bahan 4. Tugas Pendahuluan 5. Prosedur Percobaan 6. Percobaan Percobaan ... Fixed Bias Self Bias Voltage Divider Bias 1. Tujuan [Kembali] Mengamati proses induksi elektromagnetik untuk menimbulkan GGL induksi pada kumparan transformator Melakukan pengamatan terhadap kuantitas tegangan, arus, fluks, GGL pada  proses induksi Menjelaskan konsep regulasi tegangan. Membuktikan konsep-konsep perbandingan lilitan dengan tegangan. Mengamati pembebanan transformator dengan beban resistif.  2. Dasar Teori [Kembali] Transformator adalah suatu komponen dalam bidang kelistrikan yang berfungsi utama sebagai alat konversi besaran listrik. Peralatan ini bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Proses ini melibatkan medan listrik dan  medan magnet.                                                                            (Tipe Transistor NPN dan PNP) Tegangan yang berubah terhada
    Baca selengkapnya

    Tugas Pendahuluan

    Gambar
    [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Soal 2. Prinsip kerja 3. Video Simulasi 4. Download File   1. Soal [Kembali] 1. Apa yang dimaksud dengan transistor?  Jawab :      Transistor  adalah komponen berbahan semi konduktor yang dipakai sebagai penguat, sirkuit pemutus, penyambung arus (switching) stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.  Pada dasarnya transistor terbagi 2 yaitu : BJT (Bipolar Junction Transistor) FET (Field Effect Transistor) 2. Apa perbedaan antara transistor PNP dan NPN?  Jawab : Transistor PNP dan NPN adalah dua jenis transistor yang memiliki perbedaan dalam struktur, polaritas, dan arah aliran arus. Berikut adalah perbedaan antara keduanya:     1. Struktur Transistor PNP : Pada transistor PNP, ada dua lapisan semikonduktor tipe P (positif) yang berdampingan, dengan satu lapisan semikonduktor tipe N (negatif) yang terletak di antara keduanya. Struktur ini menghasilkan transistor PNP. Transistor NPN : Pada transistor NPN, ada dua lapisan semi
    Baca selengkapnya

    Modul 3 - Op Amp

    Gambar
    [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Dasar Teori 3. Alat dan Bahan 4. Tugas Pendahuluan 5. Prosedur Percobaan 6. Percobaan Percobaan ... Adder Inverting Amplifier Adder Non Inverting Amplifier MODUL 3 OP-AMP 1. Tujuan[Kembali] Mengetahui prinsip kerja dari Inverting Amplifier. Mengetahui prinsip kerja dari Non Inverting Amplifier. Mengetahui prinsip kerja dari Adder. 2. Dasar Teori[Kembali]                Penguat operasional atau yang disebut Operational Amplifier adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial. Penguat operasional memiliki dua masukan dan satu keluaran, untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang simetris, yaitu tegangan yang bernilai positif (v+) dan tegangan yang bernilai negatif (v-) terhadap tanah (ground). Berikut ini adalah simbol dari penguat operasional : Gambar 3.1 Simpol Op-Amp A.
    Baca selengkapnya