1. Jurnal[Kembali]
2. Prinsip Kerja[Kembali]
High Pass Filter (HPF) dengan tingkat redaman 40 dB per dekade, atau HPF40dB, adalah sebuah komponen kunci dalam dunia elektronika dan pengolahan sinyal. Prinsip kerjanya didasarkan pada penghambatan sinyal dengan frekuensi rendah, memungkinkan hanya komponen frekuensi tinggi dari sinyal input untuk melewati filter dengan sedikit atau tanpa perubahan yang signifikan. HPF40dB memiliki frekuensi cutoff (fc) yang menentukan batas antara sinyal yang diizinkan dan yang diblokir. Di atas fc, tegangan output (Vout) hampir identik dengan sinyal input (Vin), sementara di bawah fc, Vout akan mengalami penurunan tajam seiring dengan penurunan frekuensi.
Untuk lebih memahami prinsip kerja HPF40dB, mari kita lihat skema rangkaian dasarnya. HPF40dB dapat direalisasikan dengan menggabungkan resistor (R) dan kapasitor (C) dalam suatu rangkaian. Rangkaian ini memiliki sumber tegangan Vin sebagai input dan Vout sebagai output. Ketika frekuensi input (Vin) lebih tinggi daripada fc, kapasitor pada rangkaian akan mengizinkan aliran arus yang lebih besar, sehingga hampir semua tegangan input akan muncul di Vout, menghasilkan sedikit atau tanpa perubahan. Ini karena impedansi kapasitor menurun dengan peningkatan frekuensi.
Namun, ketika frekuensi input (Vin) lebih rendah daripada fc, impedansi kapasitor akan meningkat, dan sebagian besar tegangan akan jatuh pada resistor. Ini mengakibatkan penurunan tajam dalam tegangan output (Vout). Dengan adanya resistor, HPF40dB memberikan redaman sebanyak 40 dB per dekade di bawah fc, yang berarti sinyal input dengan frekuensi yang lebih rendah akan dihambat dengan kuat. Inilah mengapa filter ini disebut sebagai High Pass Filter, karena mengizinkan komponen frekuensi tinggi untuk melewati dan menghambat komponen frekuensi rendah.
HPF40dB memiliki berbagai aplikasi dalam pemrosesan sinyal, seperti pemfilteran sinyal audio untuk menghilangkan komponen frekuensi rendah yang tidak diinginkan atau dalam pengolahan data sensor untuk fokus pada perubahan cepat dalam sinyal. Filter ini memainkan peran penting dalam menjaga kejernihan dan integritas sinyal dalam berbagai sistem elektronik dan komunikasi modern.
berikut tabel besarnya acl terhadap nilai w pada hpf 40db :
3. Video Percobaan[Kembali]
4. Analisa[Kembali]
Analisa prinsip kerja dari HPF 40dB berdasarkan tegangan
input, output, frekuensi cut off dan gelombang hasil percobaan
jawab:
High pass filter (HPF) 40 dB merupakan jenis high
filter yang memiliki tingkat redaman
kurang lebih 40 desibel (dB) pada frekuensi cutoff. Dengan mempertimbangkan
tegangan masukan, tegangan keluaran, dan frekuensi cutoff, serta bentuk
gelombang eksperimental, kita dapat melihat cara kerja HPF 40dB.Rangkaian filter high-pass orde kedua dapat dibuat menggunakan resistor (R3) dan kapasitor (C2).Arus mengalir melalui C1 dengan nilai kapasitansi 100 nanofarad dan C2 dengan nilai kapasitansi 100 nanofarad, kemudian diparalel dengan resistor 10 kΩ R3, dan terakhir masuk ke cabang op amp noninverting.Untuk menghitung frekuensi cutoff (fC) dapat menggunakan rumus f = 1/(2πRC).Nilai WC (frekuensi batas sudut) selanjutnya dapat ditentukan dengan WC = 1/RC.Perhitungan ini menghasilkan nilai frekuensi sekitar 79,57 Hz, dan filter orde kedua ini memiliki pita transisi dengan kemiringan 40 dB/dekade atau 6 dB/okt.Penguatan tegangan untuk frekuensi di atas frekuensi cutoff dapat dihitung dengan Av = -R2/R1, dan besarnya frekuensi cutoff diberikan dengan rumus fC = 1/(2R1C1). Perhitungan ini menghasilkan nilai frekuensi dan amplitudo dalam dB yang dapat dilihat pada diagram respon frekuensi. Bentuk gelombang yang dihasilkan dari percobaan high-pass filter dapat diamati pada osiloskop.
- - Tegangan
input (Vin):
Tegangan input diproses dengan HPF40dB. Sinyal dapat
mempunyai komponen frekuensi rendah dan frekuensi tinggi.
- - Tegangan Keluaran (Vout) :
Tegangan keluaran merupakan hasil pengolahan sinyal masukan
melebihi HPF 40 dB.filter ini memungkinkan komponen frekuensi tinggi (di atas
frekuensi cutoff) melewati filter dengan sedikit atau tanpa perubahan,
sedangkan komponen frekuensi rendah dikurangi atau ditekan.
- - Frekuensi cutoff (fc):
Frekuensi cutoff
adalah frekuensi di mana HPF 40dB mulai mengurangi amplitudo sinyal secara
signifikan. Untuk filter 40 dB, ini berarti amplitudo sinyal keluaran pada
frekuensi cutoff berkurang sekitar 40 dB dibandingkan dengan amplitudo sinyal
masukan pada frekuensi tersebut.
- - Bentuk Gelombang:
Bentuk gelombang yang dihasilkan dari percobaan adalah
respons filter terhadap sinyal masukan nyata.Hasil praktikum menunjukkan
bagaimana HPF 40 dB memproses sinyal input pada frekuensi berbeda. Ini
menunjukkan bagaimana amplitudo sinyal keluaran berubah seiring dengan
perubahan frekuensi masukan. Prinsip pengoperasian HPF 40 dB adalah akan mengakibatkan tingkat redaman sekitar 40 dB pada frekuensi cutoff, sehingga akhirnya sinyal dengan frekuensi di atas frekuensi cutoff dapat melewati filter dengan
sedikit atau tanpa perubahan. Hal ini menciptakan sinyal keluaran yang
"dibersihkan" dari komponen frekuensi rendah yang tidak diinginkan.Hasil
percobaan menunjukkan lebih banyak properti dari filter ini, termasuk: Respon
frekuensi, redaman, dan fase sinyal
masukan. Kita dapat melihat bahwa komponen frekuensi rendah dari sinyal
masukan ditekan secara signifikan, sedangkan komponen frekuensi tinggi melewati filter tanpa banyak perubahan.
- Data perhitungan
5. Video Penjelasan[Kembali]
6. Download File[Kembali]
Download video percobaan [klik disini]
Download video penjelasan analisa [klik disini]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar