RANGKAIAN
PENAPIS RC
Minarti, Yusfirah kariskhawaty,Sitti
Zam zam, Bandi
Jurusan
Pendidikan Fisika Fakultas Tarbiyah UIN Alauddin Makassar
Abstrak
Telah dilakukan
praktikum elektronika dengan judul “Rangkaian Penapis RC”. Praktikum ini
dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Jurusan Pendidikan Fisika. Praktikum
ini bertujuan untuk mengetahui cara menentukan jenis rangkaian tapis RC lolos
rendah dan rangkaian tapis RC lolos tinggi, menganalisis bentuk
persamaan-persamaan rangkaian tapis RC lolos rendah tapis RC lolos tinggi
berdasarkan grafik bode plot, merancang suatu sistem rangkaian tapis RC tingkat
satu, serta mengetahui hubungan antara frekuensi dengan tegangan output pada
tapis RC lolos rendah dan tapis RC lolos tinggi. Variabel
yang diukur dalam praktikum ini adalah
frekuensi, tegangan puncak, dan tegangan output. Hasil pengamatan
menunjukkan bahwa untuk rangkaian
RC tapis lolos rendah adalah rangkaian yang meloloskan isyarat frekuensi rendah
dan menahan isyarat dengan frekuensi tinggi karena diberi pelemahan. Sedangkan
rangkaian RC tapis lolos tinggi adalah rangkaian yang meloloskan isyarat dengan
frekuensi tinggi dan menahan frekuensi rendah. Untuk merancang suatu system
rangkaian tapis RC tingkat satu, pada rangkaian tapis lolos rendah, resistor ditempatkan
sebagai input dan kapasitor sebagai outputnya, mengetahui
RC tapis lolos rendah adalah dengan mengubah frekuensi, semakin besar frekuensi
maka tegangannya menurun, begitu pula pada RC lolos tinggi, semakin besar
frekuensinya maka tegangan keluarannya pun semakin tinggi. Hal ini sesuai
dengan teori penapis lolos tinggi yaitu meloloskan frekuensi rendah dan menahan
frekuensi tinngi, begitupuin tapis lolos rendah yaitu meloloskan frekuensi
rendah dan menahan frekuensi tinggi.
Kata kunci: lolos rendah, lolos
tinggi,tegangan puncak, dan tegangan output.
TUJUAN
1.
Mengetahui cara menentukan jenis
rangkaian tapis RC lolos rendah dan rangkaian tapis RC lolos tinggi
2.
Menganalisis bentuk persamaan-persamaan
rangkaian tapis RC lolos rendah tapis RC lolos tinggi berdasarkan grafik bode
plot
3.
Merancang suatu sistem rangkaian tapis
RC tingkat satu
4.
Mengetahui hubungan antara frekuensi
dengan tegangan output pada tapis RC lolos rendah dan tapis RC lolos tinggi
METODOLOGI
EKSPERIMEN
Teori Singkat
Filter adalah suatu
rangkaian yang digunakan untuk melewatkan tegangan output pada frekuensi
tertentu. Untuk merancang filter dapat digunakan komponen pasif (R,L,L) dan
komponen aktif. Dengan demikian filter dapat dikelompokkan menjadi filter psif
dan filter aktif(Rusmadi, 45: 2004).
Menurut Bakri (2008:180-181), sebagai dasar pemahaman tentang proses
tanggapan frekuensi ini, maka kita akan hanya mengkaji pada sifat RC yang biasa
meloloskan frekuensi tinggi.
1. Rangkaian tapis RC lolos rendah
Z1 = R
|
~
|
Vi
|
Vo
|
Z2 =
|
Gambar 1 : Rangkaian tapis RC lolos rendah
Pengertian lolos rendah dalam hal ini adalah jika
tegangan input (Vi)
diterapkan pada rangkaian RC di atas, maka untuk frekuensi-frekuensi rendah
tegangan output (Vo) akan
sama dengan tegangan input (Vi),
tetapi sebaliknya jika frekuensi yang digunakan besar maka tegangan output akan
turun sesuai dengan perubahan frekuensi tersebut.
Pernyataan matematis tentang tegangan output terhadap
input adalah dinyatakan oleh persamaan komplek :
(1)
Perbandingan antara tegangan input dan tegangan output
pada persamaan (1) disebut fungsi
alih (tegangan frekuensi) yang dirumuskan oleh :
(2)
dimana
disebut kutub,
selanjutnya hal yang menarik untuk dikaji pada persamaan (2) adalah melukiskan grafik tanggapan amplitudo untuk tapis lolos
rendah dengan menggunakan Bode-Plot. Seringkali orang melukiskan
bode-plot, menggunakan ratio tegangan dalam dB (desibel), yang didefinisikan
sebagai :
(3)
2. Rangkaian Tapis RC Lolos Tinggi
Merupakan kebalikan
dari tapis lolos rendah, penapis ini akan mehanan semua sinyal yang
frekuensinya dibawah frekuensi cut-off serta untuk meneruskan sinyal diatasnya Passing
output dari pompa muatan langsung ke VCO menciptakan sinyal clock gelisah. Tepi
jam lokal melompat bolak-balik instan dan berosilasi di sekitar posisi yang
ditargetkan. Seperti telah dibahas sebelumnya, jam jitter, sangat tidak
diinginkan, karena mengurangi waktu yang tersedia untuk perhitungan logika dan
karena itu harus disimpan dalam persentase tertentu dari periode jam. Hal ini
sebagian dilakukan dengan pengenalan loop filter. Low-pass filter ini
menghilangkan komponen frekuensi tinggi dari kontrol tegangan VCO dan
menghaluskan keluar responnya, yang menghasilkan pengurangan jitter. Perhatikan
bahwa struktur PLL adalah struktur umpan balik dan penambahan pergeseran fase
tambahan, seperti yang dilakukan oleh filter high-order, dapat menyebabkan
ketidakstabilan. Sifat penting dari PLL adalah yang range-kunci rentang
frekuensi input dimana loop dapat mempertahankan fungsi, kunci waktu-waktu yang
diperlukan untuk PLL untuk mengunci ke sinyal masukan yang diberikan, dan
jitter. Ketika di lock, sistem jam adalah N-kali frekuensi clock referensi.
Memblokircomponent 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 resistansi
dikali dengan kapasitor (RXC) adalah time
constant (τ). Secara sederhana
bentuk rangkaian sebagai berikut :
Z2 = R
|
~
|
Vi
|
Vo
|
Z1 =
|
Gambar
2: Rangkaian tapis RC lolos tinggi
Dengan cara yang sama seperti pada tapis RC lolos rendah, maka besar G
adalah :
dimana
disebut kutub.
Prosedur
Kerja