LAPORAN TUGAS AKHIR
“
”
LOW PASS FILTER
Disusun untuk Memenuhi Tugas Akhir Matakuliah Lab PTE 05 Yang Dibimbing oleh Bapak Ilham Ari Elbaith Zaeni
Oleh Kelompok 6 :
Dewi Sintiya M.
(160534611688) (160534611688)
M. Amirul Mukminin
(160534611616) (160534611616)
M. Syaifuddin
(160534611658) (160534611658)
Oggie Sabila Hendradwika
(160534611673) (160534611673)
S1 PTE 16 OFF
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK PRODI S1 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO APRIL 2018
I. Tujuan
a) Mahasiswa mengetahui
pengertian,
prinsip kerja, dan
karakteristik
filter lolos bawah. b) Mahasiswa dapat merangkai dan menganalisa rangkaian filter lolos bawah dengan benar.
II.
Dasar Teori a) Low Pass Filter
Low pass filter (Filter lolos Rendah) adalah filter yang hanya melewatkan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off (f c). Diatas frekuensi tersebut, outputnya mengecil (idealnya tidak ada). Filter ini juga berfungsi untuk menghilangkan high frequency nosie, seperti thermal noise dan shot noise. Filter ini biasanya digunakan pada instrumen yg merekam low frequency analytical signals (contohnya adalah alat rekam detak jantung).
Gambar 1. Low pass filter
Gambar 2. Contoh Hasil Low Pass Filter
b) Low Pass Filter dalam Komponen Pasif Elektronik
Pada rangakaian ini, dalam merancang filter digunakan komponen pasif
yaitu tahanan, kapasitor dan induktor. Akan tetapi dalam
pembuatannya seringkali dihindari penggunaan induktor, utamanya karena ukurannya
yang
besar.
Sehingga
umumnya
hanya
menggunakan
komponen tahanan (R) dan kapasitor (C) saja.
Gambar 3. Rangkaian Low pass filter Komponen Pasif Elektronik
Pada rangkaian pasif ini hampir sama dengan pembagi tegangan dari dua buah hambatah seri, dengan penghitungan besar Vout seperti pada gambar di atas. Dengan menganbil nilai
diperoleh penguatannya sebesar -3dB (berkurang 3 dB), dan pada saat frekuensi ini dikenal sebagai frekuensi cut-off .
c) Low Pass Filter dalam Komponen Aktif Elektronik
Gambar 4. Rangkaian Low pass filter Komponen Aktif Elektronik
Untuk rangkaian aktif dilengkapi dengan transistor atau op-amp selain menggunakan tahan dan kapasitor. Dengan - Frekuensi rendah (f<<) Gain = 0 dB - Frekuensi tinggi (f>>) Gain
= atau G=-20 log ωRC.
Dari persamaan ini kurva G vs log f menunjukkan kurva linier dengan slope -6 dB/oktaf (-20 dB/dekade).
Gambar 5. Rolloff Filter Dengan Order Berbeda-Beda
Oktaf memiliki arti menggandakan atau membagi dua suatu frekuensi. Sedangkan dekade adalah sepuluh kali atau sepersepuluh kali suatu frekuensi. Kemiringan atau gradien garis pada stop band dinamakan sebagai rolloff atau falloff dan didefinisikan berdasarkan order (tingkatan) penapis sebagai berikut:
Untuk low pass filter orde pertama rolloff-nya -6 dB/oktaf atau -20 dB/dekade.
Untuk orde kedua rolloff-nya -12 dB/oktaf atau -40 dB/dekade.
Pada orde ketiga rolloff-nya -18 dB/oktaf atau -60 dB/dekade.
Pada gambar di atas terlihat bahwa dengan menaikkan order dari Low pass filter akan menaikkan rolloff-nya. Secara alami, filter dengan order tak berhingga memiliki tanggap yang terbaik.
III.
Rangkaian dan Prinsip Kerja
a. Gambar rangkaian Trainer
b. Prinsip Kerja Low pass filter merupakan rangkaian elektronika yang digunakan untuk meneruskan frekuensi rendah dan membuang atau melemahkan frekuensi tinggi. Pada rangkaian low pass filter RC ini dibuat dengan menggunakan resistor dan kapasitor. Jadi, rangkaian ini merupakan jenis filter pasif dimana respon frekuensi akan berpengaruh oleh konfigurasi nilai R dan C yang digunakan. Pada penggantian nilai R1, semakin tinggi nilai R1 maka penguatan (Gain) akan semakin kecil pula dan sedikit pengaruh dengan frekuensi cut-off. Pada penggantian nilai R2 maka nilai frekuensi cut-off dan penguatannya juga berubah. Semakin besar nilai R2 maka frekuensi cut-off nya semakin kecil, karena R2 dirangkai paralel dengan kapasitor yang berfungsi sebagai
feedback. Pada penguatannya, semakin tinggi nilai R2 semakin tinggi pula nilai penguatannya (Gain). Pada penggantian nilai kapasitor, semakin besar nilai kapasitor maka nilai frekuensi cut-off dan penguatannya semakin kecil juga. Karena kapasitor dipasang paralel dengan op-amp sebagai feedback rangkaian, ketika sinyal melewati kapasitor maka sinyal akan meredam.
IV.
Alat dan Bahan
1) Power Supply......................................................................... 1 buah 2) Kapasitor = 1nF, 100nF, 10pF................................................ 1 buah 3) Resistor (R1) = 10k Ω, 470Ω................................................... 1 buah 4) Resistor (R2) = 10kΩ, 22kΩ................................................... 1 buah 5) Osiloskop................................................................................ 1 buah 6) Function Generator................................................................. 1 buah 7) Kabel Jumper.......................................................................... Secukupnya
V.
Kesehatan dan Keselamatan Kerja
1)
Periksalah terlebih dahulu alat dan bahan yang akan digunakan!
2)
Baca dan pahami petunjuk praktikum pada lembar kegiatan praktikum.
3)
Pastikan keluaran tegangan catu daya sesuai dengan yang dibutuhkan.
4)
Dalam merangkai alat, perhatikan letak setiap kaki-kaki komponen!
5)
Sebelum
catu
tada
dihidupkan
hubungi
Dosen
atau
pendamping, untuk mengecek kembali kebenaran rangkaian. 6)
Kalibrasi alat terlebih dahulu sebelum digunakan.
7)
Hati-hati menggunakan peralatan praktikum
Asisten
VI.
Langkah Penggunaan Trainer
1) Perhatikan gambar rangkaian, dan pahami setiap pin yang ada. 2) Atur nilai Vcc dan Vee pada power supply simetris sebesar 12 Volt, kemudian hubungkan dengan Vcc (pin 4) dan Vee (pin11) IC LM324
Gambar 4.1 VCC dan VEE
Gambar 4.2 Memasang Pada PIN LM324
3) Atur function generator pada bentuk gelombang sinus dengan frekuensi yang dapat diubah-ubah (sesuai dengan tabel praktikum) dan amplitudo 2 V
Gambar 4.3 Mengatur Function
4) Hubungkan function generator pada salah satu
kaki R1
yang
digunakan sebagai Vin rangkaian filter lolos bawah dan ground pada GND osciloskop
Gambar 4.4 Mengubungkan Function ke trainer
5) Hubungkan osciloskop pada Vin (R1) dan Vout (Vout IC pin 1,7,8,14 tergantung Op-Amp yang digunakan) kemudian, capture bentuk gelombang yang ditampilkan dan masukan pada tabel percobaan
Gambar 4.5 Mengubungkan Osiloskop ke trainer
6) Kemudian hubungkan nilai komponen R1, R2, dan C sesuai dengan tabel percobaan pada pin 2/7/8/14 di LM324, dan ulangi langkah percobaan 2 sampai dengan 6.
Gambar 4.5 Konfigurasi nilai R dan C
7) Hitung penguatan dan frekuensi cut-off yang terjadi pada setiap rangkaian yang dirangkai. 8) Buatlah analisa dan kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan.
VII.
Daftar Rujukan
Bakri, Abdul Haris, dkk. 2008. Dasar-Dasar Elektronika Buku 1. Makassar: UNM http://elektronika-dasar.web.id/low-pass-filter-lpf-rc (25 April 2018) https://en.wikipedia.org/wiki/Low-pass_filter (25 April 2018)
