Tuned Circuit

7/26/2019 Tuned Circuit

1/28

TUNED CIRCUITS

(RANGKAIAN TERTALA)


2/28

Bagaimana komponen L, C, dan R, digunakan dalam rangkaian

elektronika komunikasi (di-operasikan pada frekuensi tinggi)

R

fLQ

R

X

RI

XIQ LL

2

2

2

4522)1040)(1018(28.6

2

66

L

L

X

fLX

LfCdan

CfL

2222 4

1

4

1

Inductor L pada frekuensi tinggi

Contoh:

Reactansi induktif dari sebuah coil (lilitan) 40 mH pada 18 MHz adalah


3/28

2.796

)10100)(102(28.6

1

2

1

126C

C

X

CfX

CC fXCdan

CXf

21

21

Capacitor C pada frekuensi tinggi

Contoh:

Capasitive-Reactance dari sebuah kapasitor 100 pF pada 2

MHz adalah:


4/28

Resistor R pada frekuensi tinggi

Resistansi dari semua konduktor kawat, apakah itu

kawat inductor, kapasitor, atau resistor bervariasi

nilainya tergantung frekuensi-kerjanya.

Semakin tinggi frekuensi kerjanya, semakin

rendah faktor qualitas Q


5/28

Rangkaian Resonansi Seri

22 )( CL XXRZ

LCfmaka

fCfL

fCXdanfLX

XX

r

CL

CL

2

1

2

12

2

12

Saat XL sama dengan

XC, dikatakan sebagai

keadaan RESONANSI


6/28

Pada frekuensi yang

sangat rendah,

reaktansi kapasitif

jauh lebih besardaripada reaktansi

induktif; karena itu

arus di dalam

rangkaian sangatlah

kecil karena tingginyaimpedansi.

Pada saat itu, karena rangkaian lebih bersifat kapasitif, maka arus

mendahului tegangan hampir 900. Saat frekuensi semakin tinggi,XCmenurun danXL makin besar. Saat nilai reaktansi keduanya mendekatisatu sama lain, maka arus makin besar. Pada saatXC=XL , keduanya

saling menghilangkan dan impedansi rangkaian menjadi sebesar nilai

resistansinya, arus menjadi maksimum. Saat frekuensi terus makin

tinggi,XL menjadi lebih besar daripadaXC, rangkaian menjadi lebih

induktif. Impedansi rangkaian makin besar dan arus makin kecil, dst.


7/28

Daerah frekuensi

sempit dimana arus

pada rangkaian

adalah yangterbesar disebut

bandwidth. Daerah

ini diperlihatkan

pada gambar di

samping.

Batas atas dan bawah dari bandwidth ditentukan oleh dua frekuensi cutoff yang

diberi label f1 dan f2. Kedua frekuensi cutoff ini terjadi ketika besar arus adalah

70,7% dari arus maksimum. Level arus di dua titik dimana besarnya 70,7% tadi

disebut sebagai half-power points.

12

222 5.0)707.0(

ffBW

RIRIRIP peak

Q

fBW

R

XQ r

T

L


8/28

Contoh soal

What is the bandwidth of a resonant circuit

with a frequency at 28 MHz and a Q of 70?

kHzHzQ

fBW r 400000,400

70

1028 6

22

2

21

21

21

BWffdan

BWff

fff

fff

BWfQ

rr

r

r

r


9/28


10/28

Rangkaian resonansi seri dengan bermacam

respon frekuensi (amati BW dan Q)


11/28


12/28

Rangkaian resonansi Paralel


13/28

Rangkaian Equivalen-nya


14/28

Contoh soal


15/28

Gain, attenuation, dan Decibel

Gain = penguatan, atau dikatakan sebagai perbandingan output daninput dimana output lebih besar daripada input.

Attenuation = redaman, dikatakan sebagai perbandingan output daninput dimana output lebih kecil daripada input.

Decibel (dB): satuan ukuran yang dipakai untuk menyatakan Gain danAttenuation.


16/28


17/28

Contoh soal

000.251030

107506

3

in

outv

V

VA

mWWP

A

P

PthereforeP

P

A

in

p

out

inin

out

p

75075.080

6

1. What is the voltage gain of an amplifier that produces an output of750 mV for a 30mV input?

2. The power output of an amplifier is 6 watts (W). The power gain is 80.

What is the input power?


18/28

Contoh soal

WP

PAPthereforeP

PA

AAAA

out

inpout

in

outp

p

8.6)1040(170

1701725

3

321

203/60360,3

601025105.1

221

21

6

3

AandAthenAif

AAA

PPA

p

in

outp

3. Three cascaded amplifiers have power gain of 5, 2, and 17.

The input power is 40 mW. What is the output power?

4. A two stage amplifier has an input power of 25 mW and an output

power of 1.5 mW. One stage has a gain of 3. What is the gain of

the second stage?


19/28

Attenuation = redaman

21

2

RR

RVV inout

in

out

V

V

input

outputAnattenuatio

Vin

R1=200

R2=100 3333.0300

100

21

2

RR

RA

Loss

stage

Loss

circuit

Loss

component

VinVout

A1=0,2 A2=0,9 A3=0,06

AT= A1 x A2 x A3 = 0.2 X 0.9 x 0.06 = 0.0108

Vout = AT Vin= 0.0324 = 32.4 mV


20/28

Redaman

25,01000

250

1)4(25,0)250750(

250

1

211

A

AAAA T

Vin

R1=750

R2=250A2 = 4

Vout = Vin

Loss

stage

Loss

stage

Vin = 1.5 VVout = 6.75 V0.15V 1.5V 0.45V

A1= 0.1 A2= 10 A3= 0.3 A4= 15

AT= A

1A

2A

3A

4= (0.1)(10)(0.3)(15) = 4.5


21/28

Contoh soal

045.0470,10

4701

21

21

A

RR

RA

3.22045.01045.01 22 AA

A voltage divider like that shown in Fig. 2-5 has values of R1 = 10 k and

R2 = 470 .

a. What is the attenuation?

b. What amplifier gain would you need to offset the loss for an overall

gain of 1 ?

AT= A1A2

whereA1 is attenuation andA2 is the amplifier gain

Note:

To find the gain that will offset the loss for unity gain, just take

the reciprocal of attenuation:A2= 1/A1


22/28

Contoh soal

An amplifier has a gain of 45,000, which is too much for theapplication. With an input voltage of 20mV, what attenuationfactor is needed to keep the output voltage from exceeding

100 mV?

Let A1 = amplifier gain = 45,000; A2 = attenuation factor; AT=total gain.

1111.0000,45

000,5

000,51020

10100

1

221

6

3

A

AAthereforeAAA

V

VA

TT

in

outT


23/28

Decibel (dB)

)3(log10

)2(log20

)1(log20

in

out

in

out

in

out

P

PdB

I

IdB

VVdB

Formula (1) untuk menyatakan penguatan (gain) atau

redaman (attenuation) tegangan dari suatu rangkaian.Formula (2) untuk penguatan atau redaman arus

Formula (3) untuk penguatan atau redaman daya

It is common for electronic circuitsand systems to have extremely

high gains or attenuations, often

in excess of 1 million.

Dengan mengubah angka di atas

menjadi decibel (dB) akan

membuatnya terkesan menjadi

lebih kecil dan mudah digunakan.


24/28

Contoh

4.64)22.3(2067.1666log20003.0

5log20 dB

98.13)398.1(1004.0log1050

2log10

dB

a. An amplifier has an input of 3 mV and an output of 5 V. What is

the gain in decibels?

b. A filter has a power input of 50 mW and an output of 2 mW.What is the gain or attenuation?

Note that when the circuit has gain, the decibel figure ispositive. If the gain is less than 1, which means that thereis an attenuation, the decibel figure is negative.


25/28

Loss

stage

A1=15dB A2= - 20dB A3= 35dB

AT= A1 + A2+ A3AT = 15 20 + 35 = 30 dB

gain or redaman total:

Antilog:

NydanN

dBanti

P

P

maka

PPdBdan

PPdB

y

dB

in

out

in

out

in

out

10

10

log1010

10

10

log

log10

log10


26/28

Ratio (daya/tegangan)dB gain or attenuation

power voltage

0.000001 - 60 - 120

0.00001 - 50 - 1000.0001 - 40 - 80

0.001 - 30 - 60

0.01 - 20 - 40

0.1 - 10 - 20

0.5 - 3 - 6

1 0 0

2 3 6

10 10 20

100 20 401000 30 60

10000 40 80

100000 50 100

1000000 60 120


27/28

Contoh soal1. A power amplifier with a 40 dB gain has an output power of 100 W.

What is the input power?

2. A power amplifier has a gain of 60 dB. If the input voltage is 50mV,

what is the output voltage?

mWPPPP

antiP

P

P

P

PPdB

PPdB

outin

in

out

in

out

in

out

in

out

in

out

10000,10

100000,10

10

4loglog10

40

log10

log10

4

mVVVV

V

V

V

V

V

VdB

V

V

dB

outinout

in

out

in

out

in

out

in

out

50)105(10001000

100010log3

log20log20

6

3


28/28

dBm dan dBm

dBm adalah ratio logaritmik dengan acuan 1 mW untuk daya

dBm adalah ratio logaritmik dengan acuan 1 mVolt untuk tegangan

V

VdBdan

mW

PdBm xx

mm

1log20

1log10

Contoh:

1. Nyatakan 20 dBm dalam watt.

2. Nyatakan 40 dBm dalam volt.

Daya = 100 mW

Tegangan = 100 mV

Loss

stage

A1= 30dB A2= - 10dB A3= 3dB

1mW ???

Contoh lagi:

Documents

Tuned Circuit