band pass filter
DESCRIPTION
materi band pass filterTRANSCRIPT
![Page 1: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/1.jpg)
BAND PASS FILTERELEKTRONIKA MEDIS
![Page 2: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/2.jpg)
BAND PASS FILTERUntuk membuat filter lolos rentang dapat dilakukan dengan menggabungkan LPF + HPF atau HPF + LPF.
bila dipilih LPF + HPF maka beban (impedansi) HPF harus lebih besar dibandingkan dengan LPF
bila dipilih HPF + LPF maka beban (impedansi) LPF harus lebih besar dibandingkan dengan HPF.
![Page 3: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/6.jpg)
RESONANSIRANGKAIAN RLC SERI
Tanggapan terhadap frekuensi dari rangkaian RLC tsb adalah
![Page 7: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/7.jpg)
RESONANSIRANGKAIAN RLC SERI
Beda fasa antara arus dan tegangan dicari dengan , dengan
![Page 8: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/8.jpg)
RESONANSIRANGKAIAN RLC SERI
Pada frekuensi rendah Pada frekuensi resonansi Pada frekuensi tinggi
![Page 9: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/9.jpg)
RANGKAIAN RLC PARALEL
![Page 10: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/10.jpg)
RANGKAIAN RLC PARALEL
![Page 11: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/11.jpg)
RANGKAIAN RLC PARALELPada saat daya outputnya menjadi ½ dari daya input, hal ini berarti
![Page 12: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/12.jpg)
RANGKAIAN RLC PARALEL
![Page 13: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/13.jpg)
CONTOH (1)
![Page 14: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/14.jpg)
JAWAB (1)
![Page 15: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/15.jpg)
JAWAB (1)
![Page 16: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/16.jpg)
OPERATIONAL AMPLIFIER (OP-AMP)
![Page 17: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/17.jpg)
Penguat operasional (Op-amp) didefinisikan sebagai suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial.
Penguat operasional memiliki dua masukan dan satu keluaran
![Page 18: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/18.jpg)
KARAKTERISTIKParameter Ideal LM741 LF347 LM318
Open-loop Gain (AOL) ∞ 2 . 105 105 2 . 105
Input Resistance (Rin) ∞ Ω 2 M Ω 1012 Ω 3 M Ω
Output Resistance (Ro) 0 Ω 75 Ω 75 Ω 75 Ω
Gain Bandwidth Product
∞ Hz 1 MHz 4 MHz 15 MHz
CMRR ∞ 90 dB 100 dB 100 dB
![Page 19: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/19.jpg)
PENGUATAN TEGANGAN LINGKAR TERBUKAAdalah penguatan diferensial Op-amp pada kondisi dimana tidak terdapat umpan balik (feedback) yang diterapkan padanya.
Secara ideal, penguatan tegangan lingkar terbuka adalah:
AVOL = Vo / Vid = -∞
AVOL = Vo/(V1-V2) = -∞
![Page 20: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/20.jpg)
PENGUATAN OFSET KELUARANAdalah harga tegangan keluaran dari Op- Amp terhadap tanah (ground) pada kondisi tegangan masukan Vid = 0.
Secara ideal, harga VO = 0 V.
![Page 21: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/21.jpg)
HAMBATAN MASUKANAdalah besar hambatan di antara kedua masukan Op-amp.
Secara ideal, harga Ri = ∞
Tetapi dalam kondisi praktis, harga hambatan masukan Op-amp adalah antara 5 kΩ hingga 20 MΩ, tergantung pada tipe Op Amp
![Page 22: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/22.jpg)
HAMBATAN KELUARANAdalah besarnya hambatan dalam yang timbul pada saat Op-amp bekerja sebagai pembangkit sinyal.
Secara ideal, harga RO = 0.
![Page 23: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/23.jpg)
WAKTU TANGGAPANAdalah waktu yang diperlukan oleh keluaran untuk berubah setelah masukan berubah.
Secara ideal harga waktu respon Op-amp adalah = 0 detik.
![Page 24: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/24.jpg)
KARAKTERISTIK TERHADAP SUHUSuatu bahan semikonduktor akan berubah karakteristiknya apabila terjadi perubahan suhu yang cukup besar.
Pada Op-amp yang ideal, karakteristiknya tidak berubah terhadap perubahan suhu.
Tetapi dalam prakteknya, karakteristik sebuah Op Amp pada umumnya sedikit berubah.
![Page 25: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/25.jpg)
LEBAR PITAadalah lebar frekuensi tertentu dimana tegangan keluaran tidak jatuh lebih dari 0,707 dari harga tegangan maksimum pada saat amplitudo tegangan masukan konstan.
Secara ideal, harga BW= ∞
![Page 26: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/26.jpg)
APLIKASI OP-AMP
Penguat Diferensial Penguat Penjumlah
Comparator
Penguat Inverting Penguat Non-inverting
DifferensiatorIntegrator
![Page 27: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/27.jpg)
COMPARATORAdalah penggunaan op-amp sebagai pembanding antara tegangan yang masuk pada input (+) dan input (-).
![Page 28: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/28.jpg)
PENGUAT INVERTINGAdalah penggunanan op-amp sebagai penguat sinyal dimana sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat dari sinyal input.
𝑉 𝑜𝑢𝑡=−𝑅 𝑓
𝑅𝑖𝑛
𝑉 𝑖𝑛 𝐴=−𝑅𝑓
𝑅 𝑖𝑛
![Page 29: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/29.jpg)
PENGUAT NON-INVERTINGAdalah penguat sinyal dengan karakteristik dasar sinyal output yang dikuatkan memiliki fasa yang sama dengan sinyal input.
V out=R¿+R fR¿
V ¿
A
![Page 30: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/30.jpg)
PENGUAT DIFFERENSIALDigunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu sebesar Rf/R1 untuk R1 = R2 dan Rf = Rg.
V out=(𝑅 𝑓+𝑅1 )𝑅𝑔
(𝑅𝑔+𝑅2 )𝑅1
V 2−𝑅 𝑓
𝑅1
𝑉 1
A
![Page 31: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/31.jpg)
PENGUAT PENJUMLAHBerfungsi menjumlahkan beberapa level sinyal input yang masuk ke op-amp.
Vout = - ((Rf/R1) x V1 + (Rf/R2) x V2 + ... + (Rf/Rn) x Vn)
Gain = Rf/Rin
![Page 32: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/32.jpg)
Op-Amp dapat digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respons frekuensi. Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian op-amp inverting, hanya saja rangkaian umpan baliknya (feedback) bukan resistor melainkan menggunakan capasitor.
Vout = -1/RC ( t0 ∫ tl vin dt)
G(ω) = -1/ωRC
G(f) = -1/2πfRC
INTEGRATOR
![Page 33: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/33.jpg)
DIFFERENSIATORSelain rangkaian integrator, rangkaian op-amp sebagai rangkaian respons frekuensi dapat juga dibuat sebagai rangkaian differensiator kalau komponen C pada rangkaian penguat inverting di tempatkan di depan.
Vout = -RC dvin/dt
G(ω) = -ωRC
![Page 34: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/34.jpg)
CONTOH SOALHitung differensiator op-amp dari rangkaian seperti gambar di samping dengan nilai C1 = 1mF = dan R = 1KW. Sumber tegangan ±15Volt > Awal sinyal adalah 0 Volt. Tentukan tegangan output :
a. Vin = 1 Volt (sinyal dc) saat 10 detik.
b. Vin = 20 Volt (sinyal dc) saat 1 detik
![Page 35: Band Pass Filter](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061408/563db86a550346aa9a93739a/html5/thumbnails/35.jpg)
JAWAB
a. Vo = - RfC1.dvin / dt
= - 103.10-6 (1V-0V) / 10
= - 103. 0,1
= - 0,0001 V
b. Vo = -RfC1.dvin/dt
= - 103.10-6 (20V-0V) / 1
= - 2.10-2 V