Laporan 3 Praktek Audio Radio ( High Pass Filter)

Fakultas Teknik UNP Padang	Nama : DONI HERMANTO
Jurusan     : Teknik Elektronika	Nim   : 1201911
Prodi         : Pendidikan Teknik Elektronika	Group :2E1
Praktikum ke : 3	Mata kuliah : Praktikum Audio Radio
Topic : Audio	Judul : High Pass Filter

FILTER AUDIO

(High Pass Filter)

A.      TUJUAN

1.    Menyusun rangkaian op – amp sebagai rangkaian filter.

2.  Mempelajari hubungan amplitude dan fase antara isyarat masukan dan isyarat keluaran sebagai fungsi frekuensi.

3.   Melihat respon frekuensi rangkaian terhadap frekuensi tinggi dan rendah.

B.       ALAT DAN BAHAN

1. Power Supply
2.  AFG
3.  Osiloskop
4.  Multimeter
5.  Kabel Probe x 2
6.  Breadboard
7. IC LM741 x 1
8. C 10nF x 3
9.  R12K x 1
10. R22K x 2
11. R6K8 x 1

C.      TEORI PENDUKUNG

Sebuah tapis/ filter merupakan sebuah jaringan yang didesain agar dapat melewatkan isyarat pada daerah frekuensi tertentu. Daerah frekuensi dimana isyarat dapat diloloskan disebut pita lolos ( pass band filter ) dan daerah frekuensi dimana isyarat ditolak disebut pita henti ( stop band filter ). Filter dengan pita lolos pada frekuensi rendah disebut pita lolos rendah ( low pass band  filter = LPF ) sedangkan untuk pita lolos pada frekuensi tinggi disebut filter lolos tinggi ( high pass band filter = HPF ).dapat juga mendesain filter denganpita henti pada frekuensi rendah dan pada frekuensi tinggi. Pada bagian ini akan mempelajari filter lolos rendah dan tinggi dengan menggunakan op – amp dan akan melihat respon frekuensi audio terhadap filter.

                                                        High Pass Filter

Prinsip kerja dari filter high pass atau filter lolos atas adalah dengan memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana C akan mudah melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyal dengan frekuensi yang rendah.

Prinsip kerja rangkaian filter lolos atas atau 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 komponen R.

Frekuensi resonansi dari filter high-pass mengikuti nilai time constant (τ) dari rangkaian RC tersebut.  T= R.C

Sehingga frekuensi cut-off dari filter tersebut adalah : 

Sinyal output rangkaian filter high-pass mendahului inputnya yaitu sebesar :

 Grafik karakteristik dari high pass filter (HPF) atau filter lolos atas dengan komponen RC dapat digambarkan dengan perbandingan antara tegangan output filter terhadap frekuensi yang diberikan kepada rangkaian filter high pass (HPF) tersebut. Untuk lebih jelasnya grafik karakteristik filter high pass (HPF) ditunjukan pada gambar berikut:

D.      LANGKAH KERJA PRAKTEK

                                                    Gambar  1 Rangkaian High Pass Filter

( gambar 2)

(gambar 3)

1.    Menyusun rangkaian op – amp filter lolos rendah seperti terlihat pada gambar 1. Dan filter lolos tinggi seperti terlihat pada gambar 2. Pencatu daya LM741 dibuat dengan memasang dua baterai atau sumber DC variabel ( tegangan CT 9 Volt ).

2.    Rangkaian filter lolos rendah pada gambar 1 akan menghasilkan frekuensi 3 dB mengikuti F_3dB  = 1/2 RC. Dengan menggunakan harga C = 0,01 uF dan harga R = 22 k��, dapat memprediksi frekuensi 3 dB rangkaian tersebut sebesar F_3dB  = …Hz.

3.    Besarnya penguatan filter ini ditentukan oleh pemasangan resistor R1  dan R2 dimana AV = Vo / Vi = 1 + R2 / R1. Dengan memasang R1 = 12 k�� dan R2 = 6,8 k��, kita dapat penguatan sebesar AV = …

4.    Dimana menggunakan AFG, atur frekuensi isyarat sinusoida masukan Vi = 1 kHz dengan amplitude 2 Vp – p. hubungkan isyarat masukan ke Ch.1 osiloskop dan isyarat keluaran ke Ch.2. pembacaan pada osiloskop adalah  Vi =   Vp – p,  Vo =…Vp – p. V A =………

Beda fase antara isyarat masukan dan keluaran ϕ =……o. tampilkan isyarat masukan dan keluaran yang ada pad osiloskop adalah ( buat satu gelombang saja )

Ch.1(isyarat masukan)                                                Ch.2(isyarat keluaran)

Time/div=2,5ms                                                             Time/div=2,5ms

Volt/div=200 mv                                                         Volt/div=1 V

Vi=  0,8(200 mV) =0,16Vp-p                                      Vo=1 Vp-p

                    

5.    Ulangi langkah 4 ( tanpa menggambar sketsa ) untuk beberapa frekuensi lain dan lengkapi table berikut.

No	Frekeunsi masukan (hz)	Vi (vp-p)	Vo (vp-p)	Vo/vi		Mencari penguatan	Gambar
1	20	1,8	0	0		F=20 Hz Av= 20 log vo/vi 20 log 0
2	50	2	0	0		F=50 Hz Av= 20 log vo/vi 20 log 0
3	100	0,2x200mv= 0,04vp-p	1 vp-p	1/0,04 =25		f = 100 Hz Av= 20 log vo/vi= 20 log 25 =27,96 dB
4	300	0,7 x 200mv= 0,14vp-p	0,9 vp-p	0,9/0,14 =6,43		f = 300 Hz Av= 20 log vo/vi= 20 log 6,43 = 16,16 dB
5	500	1,8 x 200mv= 0,36 vp-p	1 vp-p	1/0,36 =2,28		f=500 Hz Av= 20 log v0/vi =20 log 2,28 = 7,16 dB
6	700	2,8x200 mv=0,56 vp-p	1 vp-p	1/0,56 =1,79		f = 700 Hz Av = 20 log 1,79 = 5,06 dB
7	800	3,1x200mv= 0,62 vp-p	1 vp-p	1/0,62 =1,6		f= 800 Hz Av= 20 log 1,6=4,08 dB
8	1000	4x200mv= 0,8vp-p	1 vp-p	1/0,8= 1,25		f= 1000 Hz Av= 20 log 1,25 =1,94 dB
9	1200	4,4x200mv =0,88vp-p	1 vp-p	1/0,88 =1,14		f= 1200 Hz Av = 20 log 1,14 = 1,14 dB
10	2000	5,2x200mv =1,04 VP-P	1 VP-P	1/1,04 =0,96		F = 2000 HZ Av= 20 log 0,96 = -0,35dB
11	3000	5,6x200mv  =1,12vp-p	1 vp-p	1/1,12=0,89		f= 3000 Hz Av= 20 log 0,89= -1,01 dB
12	10.000	6 vp-p(200 mv) =1,2 vp-p	1 vp-p	1/1,2 = 0,83		f= 10.000 Hz Av= 20 log 0,83= -1,62 dB
13	50.000	6,2 Vp-p (200mv)= 1,24 vp-p	1 vp-p	1/6,2 = 0,16		f= 50 Khz Av= 20 log 0,16 = -15,92dB

E.       Analisa Rangkaian

 Frekuensi kerja rangkaian High Pass filter(HPF)menurut teori:

        HPF=1/2πRC

      =1/2.3,14.500Ω.1µF

      =1/6,28.5.10².10^-6

      =1/31,4.10^-4

      =10⁴/31,4

      =318,47 Hz

Frekuensi kerja rangkaian High Pass Filter(HPF) menurut pengukuran:

         HPF=300 Hz

1.Langkah 2: Rangkaian filter lolos rendah pada gambar 1 akan menghasilkan frekuensi 3Db mengikuti F3db=1/2  RC.dengan menggunakan harga C = 1uF dan harga R = 500Ω kita dapat memprediksi  frekuensi 3 dB rangkaian tersebut sebesar F3db = ..... Hz.

Diketahui : C= 0,01 uf                      R= 20 kΩ

F3db = 1/2 . .R.C

                      = 1/2.3,14.500Ω.1.10^-6

                      = 1/6,28.5.10^-4

                      = 10⁴/31,4

                      =318 Hz

    

2.   Langkah 3: Besarnya penguatan filter ini ditentukan oleh pemasangan resistor R1 dan R2 dimana AV = Vo / Vi = 1 + R2 / R1. Dengan memasang R1 = 12 kΩ dan R2 = 6,8 KΩ,kita dapat penguatan sebesar AV = .........................

AV =  = 1 +                   R1 = 12 KΩ                R2 = 6,8 KΩ

AV  = 1 +

AV  = 1 +

AV = 1,56 dB

3.Langkah 4: Dengan menggunakan AFG,atur frekuensi isyarat sinusoida masukan Vi = 1 kHz dengan am plitudo 2 Vp – p.gabungkan isyarat masukan ke Ch.1 osiloskop dan isyarat keluaran ke Ch.2. pembacaan pada osiloskop adalah VI = 7 Vp – p,Vo = 0,14 Vp – p.AV =

AV = 20 log 10 ( )

AV = 20 log 10  ( )

AV = 20 log 10.0,02

AV = 0,4 dB

SIMULASI

 

KESIMPULAN

Dari pratikum yang telah di laksanakan maka dapat saya tarik kesimpulan :

1. Bahwa high pass filter melewatkan frekuensi tertentu dan karena dipengaruhi dan di tambah dengan komponen kapasitor mempengaruhi sinyal outputnya dan merupakan kebalikan dari low pass filter

     2.  Prinsip kerja dari filter high pass atau filter lolos atas adalah dengan memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana C akan mudah melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyal dengan frekuensi yang rendah. Prinsip kerja rangkaian filter lolos atas atau 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.
                3.  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 komponen R. Frekuensi resonansi dari filter high-pass mengikuti nilai tim

  

Prinsip kerja dari filter high pass atau filter lolos atas adalah dengan memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana C akan mudah melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyal dengan frekuensi yang rendah. Prinsip kerja rangkaian filter lolos atas atau 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 komponen R.

Read more at: http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/high-pass-filter-hpf-rc/
Copyright © Elektronika Dasar