LAPORAN ELEKTRONIKA DASAR 1

28 november 2017

       LAPORAN PRAKTIKUM FILTER PASIF (LOW DAN HIGH PASS)

             

          JUDUL          : FILTER PASIF (LOW PASS DAN HIGH PASS)

2.      TUJUAN       :

                          2.1            Setelah melakukan praktikum, praktikkan dapat mengidentifikasi pengertian high pass filter dan low pass filter dengan benar.

                          2.2            Setelah melakukan praktikum, praktikkan dapat menjabarkan cara kerja high pass filter dan low pass filter dengan benar.

                          2.3            Setelah melakukan praktikum, praktikkan dapat mengukur R, C, Vin, Vpp, Frekuensi, Vout, dan low pass filter dengan benar.

3.      DASAR TEORI

Filter low pass (low pass filter)

Sebuah penguat selektif frekuensi yang geinnya menurun dari suatu nilai tertentu menjadi nol bila frekuensi masukkan sinusoidal naik dari dc menjadi tak berhingga dinamakan filter low-pass. Plot gain versus frekuensi dinamakan respons frekuensi. Satu teknik mudah untuk menemukan respons frekuensi dari filter dibahas di Bab 13 (Edminister, dkk., 2004:55).

Menurut Wasito (1984:361-362) keunggulan tapis aktif dengan op-amp adalah:

a)      Ada penguatan dengan tegangan

b)      Impedansi masukkan tinggi

c)      Tanpa kumparan, L

d)     Dapat dibebani dengan impedansi rendah

              15.19a. Tapis Lolos Bawah (Low Pass Filter)

1)      Bagi frekuensi rendah2 (dibawah fc), C merupakan putusan dan penguatan sebesar

2)      Bagi frekuensi tinggi2, reaktansi c menurun, frekuensi di atas fc dihubung-singkat.

3)      Dengan W yang variabel, penguatan dapat di atur-atur.

4)      Dengan C yang variabel, fc dapat da atur-atur

              15.19b. Tapis Lolos Atas (High Pass Filter)

1)      Untuk frekuensi rendah2, C merupakan putusan dan A = 0

2)      Untuk frekuensi tinggi2, c menghubung singkat dan penguat bertingkah seperti penguat penjungkir dengan :

          According to Omeed (2014:712-714) Low-Pass Filter is known as (smoothing or blurring) filter, Low-Pass effect is to calculate the average of a pixel and all of its eight neighbords. Low-Pass Filtering is convolition that attenuates high frequency of an image while allowing low frequency passing (leaving). High frequency introduced noise in image that decrease image quality, the low pass will smooth the image and reduction noise.

          High pass filter is known as (sharpening) filter, high pass used for image sharpening and emphasize image details. High pass same as low pass calculate the avarage of a pixel and all of its eight neighbors but high pass convolution attenuates low frequency of an image by allowing high frequency passing and changing the low frequency with convolution avarage.

          Menurut Lita (2016:26) menyatakan bahwa parameter yang digunakan pada implementasi LPF sama seperti perencanaan dan simulasi. Besar tegangan input dibuat konstan sebesar 6 Vpp. Dari hasil percobaan terjadi drop tegangan dari tegangan input yang terjadi karena adanya rugi-rugi yang berasal dari kabel-kabel yang digunakan untuk menghubungkan hardware yang digunakan maupun hardware (osk, audio generator, osiloskop, Pc). Untuk mengetahui frekuensi cut-off dari hasil implementasi filter ini maka dicari dengan mengurangi penguatan passband.

Filter Low Pass Filter Sederhana

          Rangkaian-rangkaian listrik digunakan secara luas untuk implementasi operasi-operasi pemfilteran waktu kontinu. Satu contoh yang paling sederhana dari rangkaian itu adalah rangkaian RC orde pertama yang diperlihatkan dalam gambar 3.29, dimana tegangan sumber V(t) merupakan sistem. Rangkaian ini dapat digunakan untuk melaksanakan operasi pemfilteran loe pass atau high pass, tergantung pada apa yang kita ambil sebagai sinyal keluaran. Terutama misalkan kita mengambil tegangan kapasitor V(t) sebagai keluaran. Dalam kasus ini, tegangan keluaran dihubungkan dengan tegangan masukan melalui persamaan diferensial koefisien konstan linear.

Filter Highpass RC Sederhana Sebagai alternatif dalam memilih tegangan kapasitor sebagai keluaran dalam rangkaian RC, kita dapat memilih tegangan yang melewati tahanan (Alan,2005:227-229).

4.      ALAT DAN BAHAN

1.      Signal generator                                                    : 1 unit

2.      Osiloskop (Osiloskop dan probe 2 buah)              : 1 unit

3.      Multimeter                                                                        : 1 unit

4.      Resistor                                                                 : 100 ohm dan 150 ohm

5.      Kapasitor                                                               : 0,1 mikrofarad

6.      Breadboard                                                           : 1 unit

7.      Set Jumper                                                            : 1 meter

5.      Prosedur Percobaan

High Pass Filter

1.      Persiapan semua peralatan dan bahan-bahan yang diperlukan saat melaksanakan percobaan

2.      Periksa semua bahan dan peralatan, pastikan semua dalam kondisi yang baik

3.      Siapkan resistor sebesar 100 ohm dan kapasitor sebesar 0,1 mikrofarad  yang akan digunakan dalam praktikum ini

4.      Gunakan multimeter untuk mengukur besar resistansi resistor. Jangan tempelkan anggota tubuh pada probe multimeter atau resistor karena hal ini dapat menimbulkan bias pembacaan

5.      Susun rangkaian.

6.      Pastikan jumper serta kabel telah dalam posisi yang baik dan benar. Pastikan dengan benar tidak terjadi shorting

7.      Atur input pada signal generator sebesar 500 mvpp dengan menggunakan sinyal masukan sinusoidal dengan frekuensi rendah

8.      Matikan signal generator kemudian menghubungkan signal generator ke rangkaian di posisi input

9.      Hubungkan rangkaian ke osiloskop menggunakan dua chanel. Chanel 1 osiloskop dihubungkan ke input rangkaian dan chanel 2 osiloskop dihubungkan ke output rangkaian

10.  Nyalakan osiloskop lalu tunggu kurang lebih 2 menit. Kemudian signal generator dapat dihidupkan

11.  Untuk tegangan output menggunakan multimeter

12.  Ubah frekuensi pada signal generator dengan menaikkan frekuensi pada signal generator

13.   Pada setiap perubahan frekuensi signal, tampilan pada osiloskop difoto serta tegangan output dicatat

14.  Catat hasil percobaan pada tabel kerja 2.1 !

Low Pass Filter

        Ulangi percobaan pada percobaan diatas.

            Pastikan besar resisitivitas resistor dan besar kapasitas kapasitor dicatat! Catat hasil percobaan pada tabel kerja 2.2 !

6.      HASIL

A.    High Pas Filter

R (Ohm)	C (F)	Vin. Vpp (Volt)
120	0,1

Frekuensi (Hz)	Vout (Volt)	G ()	20 log G ()
10	0	0
100	0,2	0,04	-2,79
1000	0,8	0,16	-15,9
10	2	0,14	-7,95
100	2.4	0,48	-6,37

B. Low Pass Filter

R (Ohm)	C (F)	Vin. Vpp (Volt)
150	0,1

               

Frekuensi (Hz)	Vout (Volt)	G (w)	20 log G ()
10	10	2	6
100	9,8	1,96	5,86
1K	9,6	1,96	5,66
10K	4	0,8	-21,9
100K	0,8	0,16	-15,9

7.      PEMBAHASAN

Pada percobaan kali ini yaitu tentang filter pasif  (Low Pass Filter dan High Pass Filter). Untuk lebih jelasnya, low pass filter merupakan filter yang digunakan untuk meloloskan sinyal listrik dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off nya dan akan melemahkan sinyal yang lebih tinggi dari frekuensi cutt-offnya. Sementara pengertian dari high pass filter (Tapis lolos tinggi) merupakan jenis filter yang meloloskan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cutt-offnya akan memberi redaman sebesar pada frekuensi yang berada dibawah frekuensi cutt-offnya.

Percobaan yang kami lakukan yaitu untuk mengukur nilai dari R, C, Vin, Vpp, Frekuensi, Vout, dan G () pada suatu rangkaian yang kami buat, yaitu rangkaian high pass filter dan low pass filter dengan benar dan sempurna. Dimana R merupakan resistansi resistor, C (kapasitor), Vin (tegangan masukkan), Vpp merupakan tegangan puncak-puncak, dan untuk G () dapat digunakan untuk membuat satuannya yaitu dengan rumus : 20 log G ().

Dari percobaan yang kami lakukan kami dapat mengartikan bahwa filter merupakan suatu sistem yang dapat memisahkan sinyal berdasarkan frekuensinya, terkadang ada frekuensi yang diterima. Jadi dari pembahasannya saat frekuensi diterima maka dalam hal ini dibiarkan lewat, selain itu ada juga frekuensi yang ditolak, dengan cara tersebut maka akan praktis dilemahkan.

Dalam percobaan ini kami menggunakan alat dan bahan yang dibutuhkan seperti yang tertera pada isi dari alat dan bahan. Setelah kami menyediakan alat dan bahan yang telah dipersiapkan, kami merangkai alat sesuai dengan prosedur yang ada. Pada percobaan ini kami menggunakan tegangan masukkan sebesar 5 V, hambatan 100 ohm dan 120 ohm, untuk kapasitor sebesar 0,1  sehingga setara dengan 50 V. Pada percobaan low pass filter dan high pass filter kami menggunakan alat-alat tersebut sebagai alat utamanya.

Pada percobaan high pass filter, kami melakukan 5 kali percobaan. Dimana kami menggunakan frekuensi yng berbeda-beda pada setiap kali percobaan. Percobaan pertama yaitu dengan menggunakan frekuensi 10 Hz, tegangan keluaran 0 v dan G () sebesar 0. Sementara pada teori didapatkan 0,35 v dan 0,07. Dari data tersebut terlihat bahwa hasil dari praktikum dengan teori berbeda. Percobaan kedua kami menggunakan 100 z , tegangan keluaran 0,2 V dan G () sebesar 0,04. Dan untuk untuk teorinya tegangan didapatkan sebesar 0,037 V dan G () sebesar 0,074, terlihat bahwa hasil dari praktikum dengan teori berbeda. Dan seterusnya sampai pada percobaan ke 5, dimana terlihat sangat jelas bahwa hasil dari praktikum berbeda dengan hasil teori. Hal ini terjadi dikarenakan tidak telitinya saat melakukan praktikum dan alat yang kurang memadai.

Pada hasil high pass filter dapat disimpulkan bahwa semangkin tinggi frekuensi yang digunakan untuk percobaan maka semangkin tinggi pula nilai G (). Dimana dapat dilihat pada grafik yang tertera pada hasil percobaan. Jadi dapat dikatakan bahwa frekuensi berbanding lurus dengan G ().

8.      KESIMPULAN

1.      Low pass filter (LPF) merupakan filter yang digunakan untuk meloloskan sinyal listrik dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cutt-offnya dan akn melemahkan sinyal yang lebih tinggi dari frekuensi cutt-offnya. High pass filter adalah jenis filter yang meloloskan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cutt-offnya dan akan memberi dibawah frekuensi cutt-offnya.

2.      Pada low pass filter yang ideal, maka sinyal pada frekuensi diata frekuensi cutt-offnya tidak akan dilewatkan sama sekali (v= 0 volt). Sementara high pass filter rangkaian filter yang hanya meloloskan sinyal dengan frekuensi tinggi dan tidak meloloskan sinyal dengan frekuensi rendah

3.      Praktikkan yang kami lakukan dapat menghitung R, C, Vin, Vpp, Frekuensi, Vout, dan G () pada rangkaian high pass dan low pass filter sesuai dengan prosedur kerja.

DAFTAR PUSTAKA

Edminister, Joseph dan Nahvi, Mahmood. 2003. Schaum’s Outunes Of Thery and Problems Of Elektrik Circuits. Fouth Edition. Me Graw Hill Publication. Terjemahan Ir. Gunawan Prasetio dan Wiwit Kastawan, S.T.M.T.,M.Sc.2004. Rangkaian Listrik. Edisi Keempat. Jakarta:Erlangga.

Khorsheed, Omeed Kamal.2014. Produce Low Pass And High Pass Image Filter In Java. International Journal Of Advances In Engineering And Technology (IJAET). 7(3):712-714.

Lidyawati, Lita, dkk. 2016. Implementasi Filter Finite Impluse Respons (FIR) Window Hamming dan Blackman Menggunakan Dsk TMS320C6713. Jurnal Elkomika. 4(1):26.

Openheim , Alan V., dkk. 2005. Sinyal dan Sistem. Jilid 1 Edisi Kedua. Jakarta : Erlangga.

Wasito. 1984. Vademkun Elektronika. Edisi Kedua. Palmerah : PT Gramedia.