TUGAS PENDAHULUAN MODUL 3
1. Penjelasan Kondisi [Kembali]
Kondisi 7 :
Buatlah rangkaian HPF 20dB dan jelaskan kenggulan dan kekurangannya!
Rangkaian HPF 20 dB umumnya dibangun dengan menggunakan operational amplifier (op-amp) dalam konfigurasi active high pass filter. Rangkaian ini terdiri dari sebuah kapasitor yang dipasang seri dengan sinyal input sebagai elemen penyaring, kemudian diikuti resistor sebagai beban masukan op-amp. Setelah itu, sinyal masuk ke op-amp yang dikonfigurasi sebagai penguat non-inverting dengan penguatan sebesar 20 dB (setara dengan faktor penguatan 10 kali). Untuk menghasilkan gain tersebut, bagian umpan balik op-amp dilengkapi dengan dua resistor: resistor feedback (Rf) dari output ke input inverting, dan resistor referensi (Rin) yang dihubungkan ke ground. Nilai perbandingan Rf dan Rin inilah yang menentukan besarnya penguatan, misalnya Rf = 9 kΩ dan Rin = 1 kΩ akan memberikan gain 10 kali atau 20 dB.
Dengan demikian, rangkaian HPF 20 dB terdiri dari tiga blok utama: kapasitor + resistor untuk membentuk filter lolos tinggi, op-amp sebagai penguat aktif, serta jaringan resistor feedback untuk mengatur besar penguatan hingga 20 dB.
Kelebihan
- Selektif terhadap frekuensi tinggi : hanya melewatkan sinyal di atas frekuensi cut-off, sehingga cocok untuk menghilangkan noise frekuensi rendah atau komponen DC.
- Memiliki penguatan (gain) 20 dB : tidak hanya menyaring, tetapi juga memperkuat sinyal yang lolos, sehingga output lebih kuat dibanding filter pasif.
- Stabil dan mudah diatur : dengan memilih nilai resistor dan kapasitor yang sesuai, frekuensi cut-off dan gain dapat disesuaikan.
- Menggunakan op-amp : menghasilkan impedansi masukan tinggi (tidak membebani sumber) dan impedansi keluaran rendah (mudah dikopel ke rangkaian lain).
Kekurangan
- Membutuhkan catu daya (power supply) : karena menggunakan op-amp, rangkaian tidak bisa bekerja tanpa suplai tegangan.
- Rentan terhadap keterbatasan op-amp : frekuensi kerja dibatasi oleh bandwidth op-amp, sehingga pada frekuensi sangat tinggi performanya menurun.
- Komponen tambahan lebih banyak : dibandingkan filter pasif, filter aktif membutuhkan op-amp dan sumber daya tambahan, sehingga rangkaian lebih kompleks.
- Mungkin menimbulkan distorsi : jika sinyal input terlalu besar atau op-amp tidak ideal, hasil output bisa mengalami clipping atau distorsi.
2. Prinsip Kerja Kondisi [Kembali]
Sinyal Input Masuk ke Kapasitor : Kapasitor di bagian depan berfungsi sebagai penyaring awal. Kapasitor hanya melewatkan sinyal dengan frekuensi tinggi, sementara sinyal frekuensi rendah dan DC akan teredam karena sifat kapasitif yang tahanan (reaktansinya) besar pada frekuensi rendah.
-
Pembentukan Frekuensi Cut-Off (fc) : Bersama resistor masukan, kapasitor membentuk konstanta waktu (RC) yang menentukan frekuensi batas (cut-off frequency). Di bawah frekuensi ini, sinyal dilemahkan, sedangkan di atasnya sinyal dilewatkan.
-
Masuk ke Op-Amp Konfigurasi Non-Inverting : Sinyal yang sudah melewati filter RC kemudian masuk ke op-amp dalam konfigurasi non-inverting, sehingga sinyal tetap sefasa (tidak dibalik).
-
Penguatan oleh Op-Amp : Pada bagian feedback op-amp terdapat resistor (Rf) dan resistor input (Rin). Perbandingan keduanya menentukan penguatan: Untuk menghasilkan 20 dB, nilai resistor diatur agar gain = 10 kali (karena 20 dB = 20 log(10) = 20 dB).
-
Sinyal Output : Hasil keluaran adalah sinyal dengan frekuensi rendah yang diredam, sementara frekuensi tinggi lolos dan diperkuat sebesar 20 dB. Dengan demikian, rangkaian berfungsi sebagai filter sekaligus penguat.
Jadi, prinsip kerjanya adalah: kapasitor + resistor menyaring frekuensi rendah → hanya frekuensi tinggi yang lolos → sinyal diperkuat op-amp sebesar 20 dB → sinyal keluar lebih kuat dan jernih.
3. Rangkaian Kondisi [Kembali]
5. Tugas Pendahuluan (Soft File)[Kembali]
Tugas Pendahuluan Tulis Tangan (Download File)
Tugas Pendahuluan Kondisi Rangkaian HPF +20dB (Download File).
Download Datasheet
.png){kind=logo}
Komentar
Posting Komentar