BPF revisi

DAFTAR ISI

I. Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2II. Diagram Rangkaian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2III. Alat Dan Komponen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2IV. Dasar Teori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3V. Langkah Kerja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

V.1. Pass Band Filter Satu Tingkat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5V.2. Pass Band Filter Tiga Tingkat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5V.3. Sinyal MP2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6V.4. Kurva Respon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

VI. Data Hasil Percobaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8VI.1. Pass Band Filter Tatu Tingkat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8VI.2. Pass Band Filter Tiga Tingkat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9VI.3. Sinyal MP2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

VII. Analisa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111. Analisa Satu Tingkat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112. Analisa Tiga Tingakat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

123. Analisa Rangkaian Extra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134. Analisa Respon Dengan Data Sesuai Tabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

VIII. Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

IX. Referansi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Lab.Sistem Telekomunikasi SMT 3Pengajar : Triprijoetomo

I. TUJUANA. Memberikan kesimpulan tentang level 3dB filter band pass dari pengukuran

statis.B. Menampilkan kurva respon filter band pass 3 tingkat pada osilskop.C. Menjelaskan keistimewahan kurva band pass idealD. Menjelaskan fungsi tiap-tiap tingkat sebuah filter band pass tiga tingkat.E. Menjelaskan pengaruh miss match pada puput filter band pass.

II. DIAGRAM RANGKAIAN

III. ALAT DAN KOMPONEN

No Alat/Komponen Var Jumlah

1 U.Patch Panel Type C SO 3535-5N 3

2 Function Generator GW-INSTEK GFG-9210 1

3 Osciloscope GW-INSTEK GOS-653G 1

4 Universal Counter HP-5314 A 1

5 BNC to banana Cable 4

6 Banana to banana Cable 2


7 Jumper plug-in kecil 30

8 Jumper plug-in besar 8

9 Resistor 47 Ω R1 1

10 Resistor 800 Ω (470Ωseri330Ω) R2,R3 2

11 Resistor 10K Ω Tambahan 1

12 Resistor 100K Ω R4 1

13 Variable capasitor 5-00 pF C1,C2,C3 3

14 Capasitor 1 nF atau 470 pF C4 1

15 Coils 140 µH L1,L2,L3 3

16 Dioda AA118 V1 1

IV. DASAR TEORIA. Band Pass Filter

Dalam teknik-teknik radio sering dibutuhkan penyaring frekuensi-frekuensi tertentu. Hal tersebut dapat dilaksanakan dengan menggunakan band pass filter yang memiliki 2 rangkaian tala atau lebih yang dikopel secara bersamaan. Kurva respon ideal band pass filter terlihat pada gambar dibawah ini.

Dalam pemakaian, kurva ideal ini jarang dicapai, pada gambar dibawah ditunjukan kurva respon dengan kemiringan tertentu dengan amplitudonya yang tidak konstan dalam daerah yang dilewatkan. Definisi lebar jalur yang dilewatkan relatif rumit. Pada pelaksanaan jalur yang dilewatkan dilewatkan dibatasi pada daerah dimana tegangan U2 adalah 3 dB dibawah tegangan maksimum. Tegangan-tegangan pada titik -3dB (U2=0.7.U2maks) dapat dengan mudah diukur . frekuensi yang berkenaan dengan itu dapat dibaca


pada skala generator/frekuensi meter . Perbedaan/selisih frekuensi tersebut adalah lebar jalur 3dB yang dilewatkan.

B. Band Pass Filter dengan Rangkaian TalaBand pass filter dengan rangkaian tala, semuanya ditala pada frekuensi yang sama, diuji pada latihan dibawah ini.

C = 180pF, L = 140 µH, R = 800ΩUntuk tiap tingkat tala dengan C = 180pF dan L = 140 µH frekuensi resonasinya adalah : Fo = 1/2LC = 1/140µH.180pF = 1MHz

Respon-respon rangkaian transfer tergantung pada impedansi individu dimana tingkat tala bervariasi untuk tiap tingkat frekuensi yang berbeda. Kebutuhan jalur yang dlewatkan diperoleh hanya saat filter diterminasi oleh


karakteristik impedansinya (Zo), juga resistansi internal generator harus sama dengan Zo (matching). Harga Zo diberikan sebagai berikut :Zo = 1/2C = 140µH/2.180pF = 622 Ω

Dalam pelaksanaannya, R diset ke 1,25.Zo. jadi R = 777Ω , dimana harga tersebut cukup mendekati 500Ω.

V. LANGKAH KERJA

V.1. Pass Band Filter Satu Tingkat

Susun rangkaian seperti pada diagram rangkaian

Lepas konektor B1

Hubungkan sinyal sinusoida 1 MHz, amplitudo maksimum atur C1 hingga rangkaian beresonasi (tegangan output maksimum) . Turunkan tegangan input, sampai didapatkan tegangan output 8 Vpp.

Tentukan pass band 3dB !

Frekuensi resonasi : fo = 1 MHz

3 dB drop pada : f1 = . . . . . . KHz

3 dB drop pada : f2 =. . . . . . KHz

Band width : f =. . . . . . . KHz

V.2. Pass Band Filter Tiga TingkatPasang B1

Tunjukkan tegangan MP1 pada osiloskop ,

Atur C1, C2, dan C3 hingga rangkaian beresonasi

Atur tegangan input hinga tegangan output 4 Vpp

Tentukan pass band 3dB !Lab.Sistem Telekomunikasi SMT 3Pengajar : Triprijoetomo

3 dB drop pada : f1 = . . . . . . . KHz

3 dB drop pada : f2 = . . . . . . . KHz

Band width : f =. . . . . . . . .KHz

V.3. Tunjukan sinyal MP2

Apa pengaruh rangkaian extra pada output filter.

A = . . . . . . Vpp

F = . . . . . . . KHz

Rangkaian extra berfungsi sebagai : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

V.4. Buat kurva respons dengan data sesuai tabel dibawah .Lab.Sistem Telekomunikasi SMT 3Pengajar : Triprijoetomo

Apa pengaruh R3 10KΩ terhadap kurva respon !

Frekuensi /filter

500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 KHz

1 Tingkat Vpp

3 Tingkat R3= 800Ω

Vpp

3 Tingkat R3=10KΩ

Vpp

Kurva respon Fo = 1 MHz

Filter 3 tingkat

Dengan R = 10KΩ - Tegangan output : meningkat/turun

- Bandwidth : meningkat/turun

VI. Data Hasil Percoban


VI.1 Pass Band Filter Satu Tingkat

Gambar F1 Pass Band Filter satu tingkat

Gambar F2 Pass Band Filter satu tingkat

Frekuensi resonasi : fo = 1 MHz

3 dB drop pada : f1 = 749,83 KHz

3 dB drop pada : f2 = 1.405 KHz

Band width : f = f2 – f1

f =1.405 – 749,83

f = 665,17 KHz


VI.2 Pass Band Filter Tiga Tingkat

Gambar f1 Pass Band Filter Tiga tingkat

Gambar f2 Pass Band Filter Tiga tingkat



Band width : f = f1 – f2

f = 589,98 – 1615,9

f = 1025,92

VI.3 Sinyal MP2


Keterangan :

0,2 Volt/Div0,5 цs/DivA = 0,16 VppF = 1 MHz

Frekuensi /filter

500

600 700 800

900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 KHz

1 Tingkat 3,2 4,05 5,2 6,5 7,6 8 7,7 7 6,2 5,4 4,9 Vpp

3 Tingkat R3= 800Ω

3,5 3,3 3,4 3,65 3,9 4 3,9 3,8 3,7 3,4 2,75 Vpp

3 Tingkat R3=10KΩ

1,2 2,4 3,4 4,6 6,8 8 8 6,6 5,4 4,4 3,8 Vpp

VI.4 Kurva Respon Fo = 1 MHz


VII. Analisa1. Analisa satu tingkatPada susunan rangkaian Pass Band Filter satu tingkat diberikan Frekuesni resonasi sebesar 1 MHz, amlitudo maksimum dengan mengatur C1 (tegangan output maksimum ). Pada fo = 1MHz dan tegangan output 8Vpp. Pada saat kapasitor variabel hingga batas titik tegangan output maksimum, lalu menurunkan tegangan input sampai mendapat tegangan output 8Vp-p.

Menentukan 3dB pada rangkaian awal adalah dengan mengalikan tegangan Voutput dengan 0.707 (Vrms) :

8Vp-p x 0.707 = 5.656 Vp-p

Menurunkan frekuensi pada function generator sehingga mencapai hasil 5.656 Vp-p. untuk mendapatkan hasil Fhigh dan Flow.

F1 = 749,83 KHz F2 = 1405 KHz

Maka dapat diketahui berapa Bandwidth pada rangkaian Pass Band Filter satu tingkat, yaitu mengunakan rumus F = F2 – F1 .Di dapat nilai Bandwidth adalah F = F2 – F1 = 1405 KHz – 749,83 KHz = 655,17 KHz

Gambar Kurva Band Pass Filter Satu Tingkat


2. Analisa Tiga TingkatPada susunan rangkaian Pass Band Filter tiga tingkat dengan menunjukan tegangan MP1 pada osiloskop untuk memudahkan pembacan dan mengatur C1, C2 dan C3 hingga beresonasi (mendapat tegangan output maksimum. Karena pada proses percobaan tidak mendapatkan tegangan output 8Vp-p maka tegangan input diatur hingga tegangan output 4Vp-p.

Menentukan 3dB pada rangkaian awal adalah dengan mengalikan tegangan Voutput dengan 0.707 (Vrms) :

4Vp-p x 0.707 = 2.828 Vp-p

Menurunkan frekuensi pada function generator sehingga mencapai hasil 2.828Vp-p. untuk mendapatkan hasil Fhigh dan Flow.

F1 = 749,83 KHzF2 = 1405 KHz

Maka dapat diketahui berapa Bandwidth pada rangkaian Pass Band Filter satu tingkat, yaitu mengunakan rumus F = F2 – F1 .Di dapat nilai Bandwidth adalah F = F2 – F1 = 1405 KHz – 749,83 KHz = 655,17 KHz

Gambar Kurva Band Pass Filter Tiga Tingkat3. Analisa Rangkaian Ekstra


Pada rangkaian ekstra terdapat komponen Dioda, Kapasitor, dan resistor. Rangkaian tersebut mempengaruhi rangkaian sinyal output, sehingga membentuk penyearah setengah gelombang. Sehingga dapat ditarik kesimpulan, bahwa rangkaian ekstra berfungsi sebagai penyearah, dan hasil tegangan output merupakan tegangan DC.

Gambar Sinyal Extra


4. Analisa Kurva Respon Dengan Data Sesuai TabelPada kurva respon belum terlihat kurva ideal pass band filter pada filter tingkat satu dan filter 3tingkat (R = 800Ω) ,terjadi penurunan pada frekuensi 900KHz kebawah dan 1100KHZ keatas Pada setiap tingkat filter.

Pada kurva tingkat 3 (R = 800Ω) tegangan output yang didapat hanya 4Vpp tetapi pada kurva tingkat3 (10KΩ) didapat tegangan output 8Vpp dan mulai terlihat kurva ideal band pass filter .

Frekuensi /filter

500

600 700 800

900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 KHz

1 Tingkat 3,2 4,05 5,2 6,5 7,6 8 7,7 7 6,2 5,4 4,9 Vpp

3 Tingkat R3= 800Ω

3,5 3,3 3,4 3,65 3,9 4 3,9 3,8 3,7 3,4 2,75 Vpp

3 Tingkat R3=10KΩ

1,2 2,4 3,4 4,6 6,8 8 8 6,6 5,4 4,4 3,8 Vpp

KHzGambar Kurva Respon Filter satu tingkat


Gambar kurva Respon Filter 3Tingkat R = 800Ω dan R = 10KΩ

VIII. Kesimpulan1. . Band-pass filter merupakan gabungan dari low-pass dan high-pass filter.

2. Aplikasi dari band-pass filter bisa kita temukan pada amplifier.

3. Rangkaian Ekstra berfungsi sebagai penyearah, sehingga tegangan yang dikeluarkan telah membentuk DC.

4. Kapasitor Variabel untuk mengatur besar muatan yang dapat ditanggung pada rangkaian.

IX. Referensi

http://adtyan.blogspot.com/2009/12/1.html

http://top-bing.blogspot.com/2009/11/band-pass-filter.html

Abstraksi

Pada paper ini akan dibahas salah satu filter dari empat jenis filter yang ada,

tepatnya Band-pass filter. Filter dalam ilmu elektronika berfungsi sebagai penyaring

terhadap suatu sinyal, sehingga kita dapat mengambil sinyal sesuai yang diinginkan.

Band-pass filter merupakan gabungan dari dua filter lainnya, yakni Low-pass filter dan

Highpass filter yang dipasang seri. Band-pass filter biasanya kita temukan pada

rangkaian elektronika analog. Rangkaian pasif yang dapat diukur nilai Band-pass filter

yakni RLC (Resistor, Induktor, dan Kapasitor).


http://top-bing.blogspot.com/2009/11/band-pass-filter.html

http://adtyan.blogspot.com/2009/12/1.html

I.Pendahuluan

Pada perkembangan zaman yang berteknologi semakin maju dan berkembang,

membuat para ahli terus melakukan eksplorasi di berbagai bidang. Bidang elektronika

merupakan salah satu yang menjadi pusat perhatian manusia untuk selalu menciptakan

hal yang baru dan lebih canggih. Hal itu disebabkan karena peralatan-peralatan yang

terbuat dari elektronika tidak lepas dari kehidupan kita sehari-sehari.

Bidang elektronika sangat luas dalam penerapan juga aplikasinya. Kita tidak akan

pernah merasa cukup untuk mempelajari bidang ini. Salah satu bahan yang diajarkan

dalam bidang elekronika adalah mengetahui jenis komponen. Jenis komponen dibagi

menjadi dua, yaitu komponen yang bersifat aktif dan pasif.

Komponen aktif adalah komponen yang melakukan suatu aktivitas dalam aplikasinya,

seperti; transistor, op-amp, dll. Sedangkan komponen pasif adalah komponen yang

dalam aplikasinya memberikan nilai, seperti; resistor, induktor, dan kapasitor.

Komponen pasif ini biasa digunakan dalam amplifier. Filter atau penyaring

menggunakan berbagai kombinasi dari komponen pasif. Filter dibagi menjadi beberapa

kategori, antara lain; Low-pass filter, High-pass filter, Band-pass filter, Band-stop filter.

II.Teori Pendukung

Definisi Passband : Jarak antara frekuensi rendah dan frekuensi tinggi yang dibatasi

oleh suatu nilai pembatas.

Definisi Frekuensi kritis : Frekuensi dimana output voltage bernilai 70.7 % dari

voltage maksimum.

Definisi Desibel : Ukuran logaritma dari nilai suatu power ke lainnya atau voltage satu

ke voltage lainnya, yang dapat diekspresikan dengan hubungan input menjadi output

dalam filter.


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(factor mutu). Dengan

Q = faktor mutu

fo = frekuensi cutoff

B = lebar pita frekuensi

Gambar Band Pass Filter seperti berikut ini :

III.Pembahasan

Sebuah pass-band filter mengukur band dari nilai frekuensi dan meluruskan atau

menolak semua frekuensi yang kebawah dan keatas passband. Beberapa aplikasi yang

frekuensinya membutuhkan filter dari ukuran besar sinyalnya. Sirkuit filter dapat di

desain untuk menyelesaikan permasalahan ini dengan mengkombinasikan sifat-sifat


http://3.bp.blogspot.com/_rXdaF2n6rWI/Sy2ptYISIRI/AAAAAAAAAD8/K2BP4cKLxL4/s1600-h/Filter+Band+Pass.jpg

dari low-pass dan high-pass menjadi sebuah filter sendiri. Hasil penggabungan bisa

dinamakan band-pass filter.

Pada gambar diatas Band-pass filter tersebut bila diamati merupakan gabungan dua

filter. Perhatikan gambar dibawah ini:

Frekuensi kritis (critical frequency) fl, dari low-pass filter lebih tinggi dari pada

frekuensi krtis fh, dari high-pass filter, nantinya akan disamakan. Semua frekuensi yang

lebih ataupun kurang dari itu akan di hilangkan atau tidak digunakan.

Bandwidth dari sebuah band-pass filter adalah jarak dari frekuensi low-pass dan high-


http://4.bp.blogspot.com/_zMbjQiVSgUk/SvUomm6SE1I/AAAAAAAAAMk/cJmpefvRoZU/s1600-h/3.JPG

http://3.bp.blogspot.com/_zMbjQiVSgUk/SvUpAbtSD8I/AAAAAAAAAMs/66V6_UT7TyA/s1600-h/4.JPG

http://3.bp.blogspot.com/_zMbjQiVSgUk/SvUpaw-QClI/AAAAAAAAAM0/znG08E2_j9c/s1600-h/5.JPG

pass yang memiliki output 70.7% dari frekuensi maksimum. Bandwidth biasa disingkat

dengan BW.

Contoh soal :

Sebuah high-pass filter dengan fh = 2 kHz dan sebuah low-pass filter dengan fl = 2.5

kHz. Berapa bandwidth dari passband tersebut?

Jawab :

BW = fl – fh = 2. kHz – 2 kHz = 500 Hz

Dalam rangkaian pasif yang membentuk band-pass filter terbagi dua, yaitu:

1. Series Resonant Band-Pass Filter

Series resonant circuit memilki impedansi minimum dan arus minimum pada frekuensi

resonansi fr. Kebanyakan voltase input jatuh melewati resistor di frekuensi resonansi.

Kemudian, output yang melewati R mempunyai sebuah karakteristik band-pass dengan

output maksimum pada frekuensi resonansi. Frekuensi resonansi ini disebut dengan

frekuensi tengah, f0. Bandwidth dibagi oleh circuit Q.

Rumus yang digunakan :

2. Parallel Resonant Band-Pass Filter


http://1.bp.blogspot.com/_zMbjQiVSgUk/SvUqQL09tSI/AAAAAAAAAM8/hMilAzy_4eA/s1600-h/6.JPG

Parallel resonant circuit memiliki impedansi maksimum pada resonansi. Pada

resonansi, impedansi pada yang terdapat pada tank, lebih besar daripada resistant.

Paling banyak input voltage melewati tank, menghasilkan sebuah output maksimum

pada frekuensi resonant.

IV.II. Saran

1. Filter perlu dipelajari sebelum membuat hardware.


http://3.bp.blogspot.com/_zMbjQiVSgUk/SvUr_EVXsII/AAAAAAAAANM/NMuMrOuvsvE/s1600-h/7.JPG

Documents

BPF revisi