15.6 Active Filters

 


  • Untuk menyelesaikan tugas elektronika yg diberi oleh bapak Darwison,M.t
  • Untuk lebih memahami materi Active Filters
  • Alat :
1. VSINE
VSINE, berfungsi ebagai sumber arus listrik AC.
  • Bahan :    
    1. Resistor
Resistor, b
erfungsi sebagai pembagi, pembatas, dan pengatur arus dalam suatu rangkaian.
Resistor 1k Ohm 
Resistor berfungsi untuk menghambat arus dalam rangkaian listrik. Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna: 
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama. 
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua. 
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.   
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.  
 

    2. Kapasitor 

Kapasitor, berfungsi sebagai tempat penyimpan arus dan tegangan.

  •  
    3. Op-Amp
Op-amp, berfungsi sebagai pengindra dan penguat sinyal masukan baik DC maupun AC juga sebagai penguat diferensiasi impedansi masukan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah.
 
    4. Ground
Ground, berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi. 
Sirkuit filter dapat dibangun menggunakan komponen pasif : resistor dan kapasitor. Dan juga menggunakan amplifier untuk memberikan penguatan tegangan dan isolasi sinyal atau buffering. 


Gambar 15.30 Respon filter ideal (a) low pass (b) High pass (c) Band pass


Filter active low pass
Menggunakan resistor tunggal dan kapasitor seperti pada gambar 15.31a memiliki kemiringan praktis 20 dB per dekade. Gambar 15.31b adalah respon ideal dari gambar 15.31a.

Pada frekuensi cuttof dari :

Gambar 15.31 Filter aktif low-pass orde pertama

Gambar 15.32
Filter active high pass
Frekuensi cutoff amplifier:

Gambar 15.33
Filter Bandpass
Sebuah band-pass filter merupakan perangkat yang melewati frekuensi dalam kisaran tertentu dan menolak (attenuates) frekuensi di luar kisaran tersebut. Contoh dari analog elektronik band pass filter adalah sirkuit RLC (a resistor-induktor-kapasitor sirkuit). Filter ini juga dapat dibuat dengan menggabungkan filter-pass rendah dengan filter - pass tinggi.
Gambar 15.34

1.Hitung frekuensi cutoff dari filter-rendah orde pertama untuk R1 1,2 k dan
C1 0,02 microF.
2.Hitung frekuensi cutoff dari filter high-pass orde-2 kedua seperti pada Gambar 15.33b untuk
R1 5 R2 5 2.1 kV, C1 5 C2 5 0.05 mF, dan Ro1 5 10 kV, Rof 5 50 kV.


    SOLUSI
Menerapkan hukum tegangan Kirchhoff ke sirkuit input akan

Menerapkan hukum tegangan Kirchhoff ke sirkuit output akan
    Semua contoh sejauh ini telah menggunakan konfigurasi common-emitter atau commoncollector. Dalam contoh berikutnya kami menyelidiki konfigurasi common-base. Dalam situasi ini sirkuit input akan digunakan untuk menentukan IE daripada Ib. Arus kolektor kemudian tersedia untuk melakukan analisis sirkuit output.


    SOLUSI
    Menerapkan hukum tegangan Kirchhoff ke sirkuit input akan

    Contoh 4.18 menggunakan pasokan terpisah dan akan memerlukan aplikasi untuk menentukan yang diinginkan tidak diketahui.

    SOLUSI
    Ketahanan dan tegangan Thévenin ditentukan untuk jaringan di sebelah kiri terminal dasar seperti yang ditunjukkan pada Buah Ara. 4.44 dan 4.45.


Jaringan kemudian dapat digambar ulang seperti yang ditunjukkan dalam Gbr. 4.46, di mana aplikasi Hukum tegangan Kirchhoff akan menghasilkan



1. Suаtu rаngkаіаn реnguаt ѕаtu tіngkаt dеngаn bіаѕ bаѕіѕ mеmрunуаі data раrаmеtеr-раrаmеtеr sebagai berikut:

Vcc = 5/2 VBB
RL = 100 Kohm
RL = 2,2 Kohm
VBB = 4 volt
RC = 1 Kohm
RS = 0,4 ohm
βDC = 80
VBE = 0,72 V
Vin = 30 mV

Jawab :
Tentukan IB. IC, αdc dan VCE

    VBB = RB x IB + VBE
    4 = 100 Kohm x IB + 0,72
    4 – 0,72 = 100 Kohm x IB
    3,28 = 100 Kohm x IB
    IB = 3,28 / 100.000
    IB =3,28 x 10-5A

    βDC = IC / IB
    80 = IC / 3,28 x 10-5
    IC = 262,4 x 10-5A

    VCC = IC x RC + VCE
    10 = 262,4 x 10-5 x 1 Kohm + VCE
    10 – 2,624 = VCE
    VCE = 7,376 Volt

2. Cari Ic Saturasi dan VCE
 IC saturasi dan VCE cut off

    IC saturasi = VCC / RC
    IC saturasi = 10 / 1000
    IC saturasi = 0,01 A

    VCE cut off = VCC = 10 V
    
Gambar Rangkaian 15.31

Gambar Rangkaian 15.32

Gambar Rangkaian 15.33 (a)

Gambar Rangkaian 15.33 (b)

Gambar Rangkaian 15.34

  • Filter Active Low Pass
Tapis pelewat rendah atau tapis lolos rendah (low-pass filter) digunakan untuk meneruskan sinyal berfrekuensi rendah dan meredam sinyal berfrekuensi tinggi. Sinyal dapat berupa sinyal listrik seperti perubahan tegangan maupun data-data digital seperti citra dan suara. 
Untuk sinyal listrik, low-pass filter direalisasikan dengan meletakkan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau dengan meletakkan kapasitor secara paralel dengan sumber sinyal. Contoh penggunaan filter ini adalah pada aplikasi audio, yaitu pada peredaman frekuensi tinggi (yang biasa digunakan pada tweeter) sebelum masuk speaker bass atau subwoofer(frekuensi rendah). Kumparan yang diletakkan secara seri dengan sumber tegangan akan meredam frekuensi tinggi dan meneruskan frekuensi rendah, sedangkan sebaliknya kapasitor yang diletakkan seri akan meredam frekuensi rendah dan meneruskan frekuensi tinggi.  
Suatu filter lolos bawah orde satu dapat dibuat dari satu tahanan dan satu kapasitor. Filter orde satu ini mempunyai pita transisi dengan kemiringan -20 dB/dekade atau –6 dB/oktav. Penguatan tegangan untuk frekuensi lebih rendah dari frekuensi cut off adalah: Av = - R2 / R1 sementara besarnya frekuensi cut off didapat dari: fC = 1 / (2.R2C1) 
  •  Filter Active High Pass
High pass filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi, tetapi mengurangi amplitudo frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi cutoff. Nilai-nilai pengurangan untuk frekuensi berbeda-beda untuk tiap-tiap filter ini .Terkadang filter ini disebut low cut filterbass cut filteratau rumble filter yang juga sering digunakan dalam aplikasi audio.High pass filter adalah lawan dari low pass filter, dan band pass filter adalah kombinasi dari high pass filter dan low pass filter.
Filter ini sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir component frekuensi rendah yang tidak diinginkan dari sebuah sinyal komplek saat melewati frekuensi tertinggi. 
High pass filter yang paling simple terdiri dari kapasitor yang terhubung secara pararel dengan resistor, dimana reistansi dikali dengan kapasitor (RXC) adalah time constant (τ). 
Suatu filter lolos bawah orde satu dapat dibuat dari satu tahanan dan satu kapasitor. Filter orde satu ini mempunyai pita transisi dengan kemiringan 20 dB/dekade atau 6 dB/oktav. Penguatan tegangan untuk frekuensi lebih tinggi dari frekuensi cut off adalah: Av = - R2 / R1 sementara besarnya frekuensi cut off didapat dari: fC = 1 / (2.R1C1)
  • Filter Bandpass
Sebuah band-passfilter merupakan perangkat yang melewati frekuensi dalam kisaran tertentu dan menolak (attenuates) frekuensi di luar kisaran tersebut. Contoh dari analog elektronik band pass filter adalah sirkuit RLC (a resistor-induktor-kapasitor sirkuit). Filter ini juga dapat dibuat dengan mengga-bungkan -pass filter rendah dengan –pass filter tinggi . 
Band pass filter digunakan terutama di nirkabel pemancar dan penerima. Fungsi utamafilter seperti di pemancar adalah untuk membatasi bandwidth sinyal output minimum yang diperlukan untuk menyampaikan data pada kecepatan yang diinginkan dan dalam bentuk yang diinginkan. Pada receiver Sebuah band pass filter memungkinkan sinyal dalam rentang frekuensi yang dipilih untuk didengarkan, sementara mencegah sinyal pada frekuensi yang tidak diinginkan. 
Penguatan tegangan untuk pita lolos adalah: Av = (-R2 / R1) (-R4 / R3) Besarnya frekuensi cut off atas didapat dari: fCH = 1 / (2.R1C1) Besarnya frekuensi cut off bawah didapat dari: fCL = 1 / (2.R4C2). 







Download materi silahkan klik Disini 
Download HTML silahkan klik  Disini
Download Datasheet Resistor silahkan klik Disini 
Download Datasheet OP-AMP silahkan klik Disini 
Download Datasheet Kapasistor silahkan klik Disini  
Download bentuk rangkaian 15.31 silahkan klik Disini 
Download bentuk rangkaian 15.32 silahkan klik Disini 
Download bentuk rangkaian 15.33 (a) silahkan klik Disini 
Download bentuk rangkaian 15.33 (b) silahkan klik Disini 
Download bentuk rangkaian 15.34 silahkan klik Disini 
Download video simulasi rangkaian 15.31 silahkan klik Disini
Download video simulasi rangkaian 15.32 silahkan klik Disini
Download video simulasi rangkaian 15.33 (a) silahkan klik Disini
Download video simulasi rangkaian 15.33 (b) silahkan klik Disini
Download video simulasi rangkaian 15.34 silahkan klik Disini 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar