BAND PASS FILTER MENGGUNAKAN RANGKAIAN LC

1. TUJUAN

1.      Menghitung nilai gain pada Band Pass Filter menggunakan rangkaian LC.

2.      Menghitung Bandwith Band Pass Filter menggunakan rangkaian LC.

2. LANDASAN TEORI

Filter Band Pass hanya melewatkan sebuah pita frekuensi saja seraya memperlemah semua frekuensi di luar pita itu. Pengertian lain dari Band Pass Filter adalah filter yang melewatkan suatu range frekuensi. Dalam perancangannya diperhitungkan nilai Q (faktor mutu),dengan Q = faktor mutu fo = frekuensi cutoff B = lebar pita frekuensi. Gambar Band Pass Filter seperti berikut ini :

Rangkaian Band Pass Filter

Band pass filter merupakan rangkaian filter yang hanya memperbolehkan frekuensi dengan rentang (band) tertentu untuk dapat melewati-nya, dengan memberi redaman yang sangat besar pada frekuensi yang terlalu tinggi dan terlalu rendah. Pada dasarnya rangkaian band pass filter dibangun oleh low pass filter dan high pass filter yang disusun secara seri, sehingga rangkaian band pass filter memiliki dua frekuensi cut-off (fcH dan fcL).

Pada rangkaian band pass filter di atas, R1 dan C1 bertindak sebagai low pass filter. C2 dan RLoad bertindak sebagai high pass filter. Hasil simulasi elektronika memperlihatkan kurva keluaran dari rangkaian band pass filter, dimana fcH = 194,19 Hz dan fcL = 13,02 Hz, sehingga bandwidth rangkaian adalah:

• Bw = fcH – fcL 
• Bw = 194,19 – 13,02 
• Bw = 181,17 Hz.

Sama hal-nya seperti low pass dan high pass filter, band pass filter dapat dibangun menggunakan induktor.

3. GAMBAR RANGKAIAN

4. ALAT ALAT DAN BAHAN

-         Kawat email                 Secukupnya

-         Capasitor                       1    

-         Osiloskop                      1

-         Generator Fungsi           1

-         Kabel BNC To Jepit     2

z

5. HASIL DAN ANALISA PERCOBAAN

Dari data diatas menunjukkan pada frekuensi 11 MHz didapat Amplitudo 4.1 Vpp. Pada frekuensi tersebut menunjukkan bahwa data frekuensi 11 MHz keatas frekuensi ditahan dan frekuensi dibawahnya diloloskan sampai batas frekuensi cut-off. Batas frekuensi cut-off dapat dihitung dengan menggunakan rumus dibawah ini.

Untuk menghitung nilai gain kita dapat mempergunakan nilai puncak (Vmax) sebagai referensi dengan rumus Gain ( G ) = 20 x Log Vin / Vout

Cara menghitung frekuensi cut-off

-3db = 20 Log Vi / Vo

 -3db= 20 Log (Vi / 4) x 1

-0.15=Log (Vi / 4) x 1

vi     = 0.7 x 4.1 = 2.9 Vpp

Cara menghitung nilai gain

Contoh menghitung gain pada frekuensi 1 MHz dengan tegangan 0,7 volt

Gain ( G ) = 20 x Log Vin / Vout

                 = 20 x Log o,7 / 4,1

                 = -15.3537 dbV

Cara Menghitung Nilai Bandwidth

Bandwidth adalah batas antara Frekuensi cut-off atas dengan Frekuensi cut-off bawah

Bandwidth = Frekuensi cut-off atas – Frekuensi cut-off bawah

                   = 11.7 – 10.3

                  = 1.4 Mhz

Gambar grafik Hubungan Amplitudo dengan Frekuensi Pada BPF

6. KESIMPULAN

a.Band pass filter akan meloloskan frekuensi yang berada diantara frekuensi cut-off dan menahan frekuensi lainya

b.Bandwidth merupakan range antara frekuensi cut-off bawah dan frekuensi cut-off atas

c.Gain merupakan perbandingan antara Vout dan Vin

d.Jika kita menggunakan rumus Vin / Vout  maka nilai gain akan bernilai negative karena vout lebih besar dari Vin

e.Jika kita menggunakan rumus Vin / Vout maka nilai gain akan bernilai positif karena vout lebih besar dari Vin

LAPORAN PERCOBAAN 1

FILTER LC

TUJUAN

1. Mencari frekuensi resonansi dari filter LC.
2. Mengukur nilai induktansi kumparan.

TEORI DASAR

      Filter adalah suatu perangkat analog yang digunakan untuk menyaring frekuensi atau menahan suatu frekuensi, dengan pengertian meloloskan frekuensi tertentu pada batas cut off dan menahan frekuensi yang lain atau dengan kata lain di luar batas cut off.

Filter dapat dibentuk dari rangkaian L-C, filter-filter ini dikategorikan lagi menjadi empat macam, yaitu :

1. Pada Low Pass Filter, frekuensi rendah diloloskan  sedangkan frekuensi tinggi ditahan. Pada audio hal ini bisa digunakan untuk meningkatkan kinerja bass.

2. High Pass Filter, frekuensi tinggi diloloskan dan menahan frekuensi yang tergolong rendah. Rangkaian ini dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja treble dari suatu audio speaker.

3. Band Pass Filter,meloloskan frekuensi yang terletak di antara dua frekuensi cut off, di luar frekuensi tersebut maka akan ditahan.

4. Band Stop Filter, menahan frekuensi yang berada di antara dua frekuensi cut off yang dimiliki, diluar frekuensi tersebut maka akan diloloskan.

ALAT DAN KOMPONEN :

1. Osiloskop dual trace       1buah
2. Frequency counter           1buah
3. Kapasitor 50µF                1buah
4. Induktor (17 lilitan)            1buah
5. Kabel jepit                         secukupnya

PROSEDUR PERCOBAAN:

1. Set 5MHz pada function generator yang telah dihubungkan dengan osiloskop.
2. Putar knob frekuensi pada frequency counter sehingga pada osiloskop kita dapatkan sinyal sinus yang terbuka.
3. Kemudian hitung pada frekuensi berapa didapatkan sinyal sinus tersebut. Frekuensi tersebut merupakan frekuensi resonansi.
4. Kemudian gunakan rumus :   

HASIL PERCOBAAN

   Frekuensi resonansi didapat pada frekuensi 5,8 MHz sehingga untuk mencari nilai dari L dapat dilakukan dengan perhitungan sebagai berikut.

Pada percobaan ini kapasitor yang digunakan adalah jenis kapasitor keramik dengan nilai 50 pF.

Dari perhitungan didapatkan nilai induktansi dari induktor yang telah dibuat sebesar 1,3 mH.

KESIMPULAN

1. Frekuensi resonansi dari filter LC dapat kita ketahui dengan memberikan suatu frekuensi dari function generator dan kemudian memutar knob pengaturan frekuensi sampai dihasilkan suatu frekuensi (gelombang bentuk sinusoida) yang bersih atau sinyal sinus yang sempurna pada osiloskop. Dalam percobaan ini didapatkan frekuensi resonansi pada 5,8MHz dengan frekuensi referensi yang dipakai sebesar 5MHz. 

2. Nilai induktansi pada induktor dapat dicari dengan menggunakan rumus f_{resonansi .} Dengan syarat variabel di luar L diketahui.

Dalam percobaan ini didapatkan nilai induktansi sebesar 1,3mH.