TUGAS PENDAHULUAN MODUL 4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Soal

2. Prinsip kerja

3. Video Simulasi

4. Download File  

1. Soal[Kembali]

1. Jelaskan pengertian dari filter dan sebutkan jenis-jenis filter! 

Jawab : 
Filter adalah suatu alat atau perangkat yang digunakan untuk menghilangkan, memisahkan, atau mengubah karakteristik sinyal atau data. Filter digunakan dalam berbagai konteks, termasuk dalam bidang elektronika, pengolahan sinyal, pemrosesan gambar, pemrosesan audio, dan banyak lagi. Tujuan utama filter adalah untuk merubah atau mengolah sinyal input sedemikian rupa sehingga menghasilkan sinyal output dengan karakteristik yang diinginkan.

Jenis - jenis Filter
Berdasarkan sifat penguatannya, filter bisa diklasifikasikan :
Filter Aktif

Filter aktif adalah rangkaian filter yang disusun oleh komponen pasif dan aktif atau melibatkan komponen-komponen aktif seperti transistor, Ic, dll. Keuntungan filter aktif adalah Slopenya lebih curam, Tidak dipengaruhi oleh beban, faktor kualitas dapat dinaikan. Kerugian filter aktif adalah Komponen yang dilibatkan banyak dan memerlukan catudaya.

Filter Pasif
Filter pasif adalah rangkaian filter yang hanya terdiri dari komponen-komponen pasif seperti resistor, capasitor atau induktor. Keunggulan filter pasif adalah tidak memerlukan catu daya, komponen pembentuknya sedikit dan rangkaiannya sederhana. Kerugian filter pasif adalah dipengaruhi oleh beban, mempunyai slope yang lebih datar.

Berdasarkan daerah frekuensi :

• Low Pass Filter (LPF)
  LPF merupakan filter yang memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi dibawah frekuensi cut off (Fc) dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi diatas frekuensi cut off.

• High Pass Filter (HPF)
  Filter jenis ini merupakan filter yang memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut off (Fc) dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi dibawah frekuensi cut off.

• Band Pass Filter (BPF)
  Filter jenis ini merupakan gabungan filter HPF dan LPF sehingga memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi diantara frekuensi cut off (Fc1 dan Fc2) dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi diluar frekuensi cut off.

• Band Stop Filter (BSF)
  Filter BSF merupakan gabungan filter LPF dan HPF sehingga memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi diluar frekuensi cut off dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi diantara frekuensi cut off (Fc1 dan Fc2).

2. Bagaimana prinsip kerja dari Low Pass Filter (LPF) dan High Pass Filter (HPF)? 

Jawab : 

1. LPF (Low Pass Filter) 
    Low pass filter (LPF) merupakan jenis filter yang berfungsi untuk meneruskan sinyal listrik yang frekuensinya berada dibawah frekuensi tertentu, diatasfrekuensi tersebut (frekuensi cut off) maka sinyal akan diredam. Low pass filter memberikan redaman yang sangat kecil pada frekuensi di bawah frekuensi cut-off yang telah ditentukan,sedangkan frekuensi di atasfrekuensi cut-off akan mendapatkanredaman yang sangat besar. Lebih sederhananya hanya frekuensi rendah saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.

Rangkaian LPF dan Grafik Respon Frekuensi LPF

    

2. HPF (High Pass Filter) 

   High pass filter (HPF) berfungsi untuk meneruskan sinyal di atas frekuensi cut off sedangkan yang berada dibawah frekuensi cut off diredam. Jenis filter ini memberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di atas frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhananya, hanya frekuensi tinggi saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.

Rangkaian HPF dan Grafik Respon Frekuensi HPF

3. Apa yang dimaksud dengan frekuensi cut-off dan jelaskan persamaannya? 

Jawab : 

Frekuensi cut-off adalah istilah yang sering digunakan dalam konteks elektronika dan sirkuit listrik, terutama dalam sirkuit filter. Ini merujuk kepada frekuensi tertentu di mana sirkuit filter atau sistem transmisi menghambat atau memotong (cut-off) amplitudo sinyal input. Dalam sirkuit filter, frekuensi cut-off adalah frekuensi di mana amplitudo sinyal output menurun sebanyak 3 dB (decibel) atau setengah dari amplitudo sinyal input.

Frekuensi cut-off biasanya digunakan dalam sirkuit filter jenis rendah (low-pass), tinggi (high-pass),

atau pita-pasang (band-pass), dan nilainya bergantung pada desain sirkuit. Misalnya, dalam sirkuit filter rendah (low-pass), frekuensi cut-off adalah frekuensi di mana sinyal di bawah frekuensi ini melewati hampir tanpa penurunan amplitudo yang signifikan, sementara sinyal di atas frekuensi cut-off akan dihambat.

Persamaan matematis yang digunakan untuk menggambarkan frekuensi cut-off dalam berbagai jenis sirkuit filter dapat berbeda tergantung pada jenis filternya. Di bawah ini adalah beberapa contoh persamaan frekuensi cut-off untuk filter yang umum digunakan:

     1. Low-pass filter:
            Untuk filter low-pass orde pertama (RC filter), frekuensi cut-off (fc) dapat dihitung menggunakan persamaan:

   Di mana:

   - fc adalah frekuensi cut-off,

   - R adalah resistansi dalam sirkuit, dan

   - C adalah kapasitansi dalam sirkuit.

    2. High-pass filter:
            Untuk filter high-pass orde pertama (RC filter), frekuensi cut-off (fc) juga dapat dihitung menggunakan persamaan yang serupa dengan filter low-pass:

   Di sini, fc adalah frekuensi cut-off, R adalah resistansi, dan C adalah kapasitansi.

4. Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari Low Pass Filter (LPF)? 

Jawab : 

Gambar rangkaian grafik respon Low pass Filter : 

5. Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari High Pass Filter (HPF)? 

Jawab : 

Gambar rangkaian grafik respon Hight pass Filter

2. Prinsip Kerja[Kembali]

• LPF
  
  
  

  
  
  
  Prinsip Kerja :
  Rangkaian ini terdiri dari 1 buah amplifier,1 buah generator AC, 2 buah resistor, dan 1 kapasitor. Sinyal input diparalelkan dengan kapasitor C sehingga sinyal input yang berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off akan  dilewatkan dan sebaliknya diatas frekuensi cut-off akan digroundkan. Apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin besar frekuensinya maka kapasitansi kapasitor semakin kecil.
   
• HPF
  
  

  

  
  
  

  Prinsip kerja :

  Rangkaian ini terdiri dari 1 buah ampilifier, 1 buah generator AC, 1 buah kapasitor, 2 buah resistor. Prinsip kerja rangkaian High Pass Filter (HPF) dengan RC dapat diuraikan sebagai berikut, apabila rangkaian filter high pass ini diberikan sinyal input dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal tersebut akan di lewatkan ke output rangkaian melalui komponen C. Kemudian pada saat sinyal input yang diberikan ke rangkaian filter lolos atas atau high pass filter memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal input tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground melalui frekuensi resonansi dari filter high-pass mengikuti nilai time constant (τ) dari rangkaian RC tersebut.

3. Video Simulasi[Kembali]

• LPF

• HDF

4. Download File[Kembali]

• Rangkaian LPF disini
• Rangkaian HPF disini
• Video rangkaian LPF disini
• Video rangkaian HPF disini
• Datasheets resistor disini
• Datasheets OP-AMP disini
• Datasheet transistor disini
• Datasheets osiloskop disini
• Datasheets signal generator disini