Laporan 2 - HPF

Fakultas Teknik UNP Padang	Nama : Taufiq Muhammad Nur
Jurusan: Teknik Elektronika	NIM   : 1201912
Prodi    : Pendidikan Teknik elektronika	Grup  : 2E2

A.    Tujuan
Setelah mengikuti perkuliahan ini diharapkan mahasiswa mampu:
1. Menyususn rangkaian OpAmp sebagai rangkaian filter.
2. Mempelajari hubungan amplitudo dan fase 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.  Osciloskop
4.  Multimeter
5.  Kabel-kabel
6.  Breadboard
7.  IC LM741
8.  C  1nF
9.  R12K
10.R20K
11.R6K8

C.    Teori Singkat
            Sebuah tapis / filter merupakan sebuah jaringan rangkaian yang didesain agar dapat melewatkan isyarat pada daerah frekuensi tertentu. Daerah frekuensi dimana isyarat dapat diloloskan disebut pita lolos (pass band filter) dan aderah frekuensi dimana isyarat ditolak disebut pita henti (stop band filter). Filter dengan pita lolos pada frekuensi rendah disebut filter lolos rendah (low pass band filter = LPF), sedangkan untuk pita lolos pada frekuensi tinggi disebut filter lolos tinggi (high pass filter = HPF). Kita dapat juga mendesaian filter dengan pita henti pada frekuensi rendah dan pada frekuensi tinggi. Pada bagian ini kita akan mempelajari filter lolos rendah dan tinggi dengan menggunakan OpAmp dan akan melihat respon frekuensi audio terhadap filter.

D.    Langkah Kerja
1. susun rangkaian OpAmp filter lolos tinggi (HPF) seperti  gambar 1. Pencatu daya
    LM741 dibuat dengan memasang dua batrai atau dumber DC variabel (tegangan
    CT 9 volt).
2. Rangkaian filter lolos tinggi pada gambar 1 akan menghasilkan frekuensi 3 dB
    mengikuti F3dB =  ½ (22/7) RC. Dengan menggunakan harga C  0.01µF dan harga R
    = 20KΩ, kita dapat memprediksi frekuensi 3dB rangkaian tersebut sebesar
    F3dB=.. Hz.
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 = ....
4. Dengan menggunakan AFG, atur frekuensi isyarat sinusoida masukan Vi = 100 Hz
    dengan amplitudo 200 mVp-p. Hubungakan isyarat masukan ke CH1 osciloskop
    dan isyarat keluaran ke CH2. Pembcaan pada osciloskop adalah Vi = ... Vp-p, Av =
    ..., Vo = ...Vpp, Beda fase antara isyarat masukan dan keluaran ϕ =... ̊ .Tampilkan
    isyarat masukan dan keluaran yang ada di osciloskop adalah (buat satu gelombang
    saja).

Gambar 1. Rangkaian filter frekuensi rendah (LPF)

Gambar Kerja dan Alat praktek LPF

                                                                                                             

     Beda fase antara isyarat masukan dan keluaran ϕ =... ̊ .Tampilkan isyarat masukan
     dan keluaran yang ada di osciloskop adalah (buat satu gelombang saja).

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

No.	Frekuensi masukan (Hz)	Vi (Vp-p)	Vo (Vp-p)	Vo / Vi	Φ ( ... ̊  )
1.	20	1.8	-	-	-
2.	50	1.8	-	-	-
3.	100	1.8	-	-	-
4.	300	1.8	0.4	0.25	202,5
5.	500	1.8	1	0.1	234
6.	700	1.8	1.4	0.1	102
7.	800	1.8	1.8	1	75
8.	1000	1.8	2.4	1.33	60
9.	1200	1.8	3	1.67	57
10.	2000	1.8	3.4	1.89	30
11.	3000	2	4	2	27

E.     Analisa

Dari tabel  diatas, dapat kita amati bahwa terdapat perbedaan konsep antara HPF dan LPF.  Untuk LPF  berfungsi meloloskan frekuensi dibawah frekuensi cut off dan meredam semua frekuensi di atasnya.Dengan kata lain LPF memperlemah tegangan keluaran untuk semua frekuensi diatas frekuensi cut off dan tetap untuk tegangan dibawah frekuensi cut off. Sedangkan untuk HPF berfungsi meloloskan frekuensi diatas frekuensi cut off dan meredam semua frekuensi di dibawahnya.Dan HPF akan memperlemah tegangan keluaran untuk semua frekuensi dibawah frekuensi cut off dan tetap untuk tegangan diatas frekuensi cut off. Sehingga HPF berlawanan dengan LPF. Dan perbedaan tersebut terdapat pada Tegangan input dan output, penguatannya dan beda fasanya.

1.      Prediksi frekuensi F_3dB = 76 Hz

F    = 1/ 2ᴨ√RC

            = 1/ 2. 3,14 √500.0,01.10^-6

            = 1/ 6,28 √5.10^-6

            = 1/ 6,28 2,2.10^-3

            = 1/ 1,3.10^-2

            = 76 Hz 
2.      Besar  penguatan AV =  1,56 kali penguatan.

AV = VO/ Vi

            = 1+ R2 / R1

            = 1+ 6800/12000

            = 1+0,56

            = 1,56 kali penguatan 
3.      Dengan menggunakan AFG besar Vo,Vi,dan AV adalah 
       Vi  = 2 x 1
                 = 2 Vp-p 
       Vo  = 1 x 50 mv
                 = 50 mv
                 = 0,05 V 
       Av = VO / Vi
                 = 0,05 / 2
                 = 0,025 kali penguatan
       Av(dB) = 20 log VO / Vi
                    = 20 log 0,025
                    = -32 db

#Praktek

#Software

Gambar Analisa Rangkaian HPF dengan menggunakan software

F.     Kesimpulan
            Berdasarkan hasil praktikum dan analisa yang telah dilakukan mengenai OpAmp tentang High Pass Filter, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan bahwa:
1.meloloskan frekuensi diatas frekuensi cut off dan meredam semua frekuensi di
   dibawahnya.
2.HPF akan memperlemah tegangan keluaran untuk semua frekuensi dibawah
   frekuensi cut off dan tetap untuk tegangan diatas frekuensi cut off. Sehingga HPF
   berlawanan dengan LPF.