RANGKAIAN LISTRIK 2 (RGL 2)

DISUSUN OLEH :1.ADI PAMBUDI2.LARASATI3.ZAM ZAM RIZKI

RANGKAIAN AC 1 PHASA

Arus Bolak Balik (AC)Arus bolak balik adalah arus yang mengalir bolak balik pada arah yang berlawanan dalam suatu rangkaian tertutup.

Ø  Elemen pada arus bolak balik : Suatu tenaga listrik yang dihubungkan pada rangkaian

elemen akan terjadi 3 faktor yaitu : Jika tenaganya dipakai oleh elemen, maka elemennya

adalah resistor. Sedangkan bila tenaganya disimpan dalam bentuk

medan magnet elemennya adalah Induktor. Dan jika tenaganya disimpan dalam bentuk medan

listrik maka elemennya adalah kapasitor atau kondensator.

Dalam suatu rangkaian listrik, simbol untuk sebuah sumber tegangan gerak elektrik bolak-balik adalah :

Gambar arus dan tegangan bolak-balik

i(t)/v(t)

t

T=1/f

RESISTOR (R)        Beda potensial V (t) dari kedua terminal resistor murni adalah berbanding lurus dengan arus I (t) yang mengalir pada resistor tersebut.

INDUKTANSI (L)            Jika arus berubah dalam rangkaian, fluksi

magnet dalam rangkaian pada waktu yang sama akan berubah juga. Perubahan fluksi menyebabkan diinduksikan emf v (baterai) pada rangkaian tersebut.

KAPASITANSI (C)            Beda potensial v antara terminal kondensator

(kapasitor) adalah berbanding dengan muatannya.

Rangkaian  Dasar Arus Bolak-Balik Rangkaian Arus Bolak-Balik dengan beban Resistansi (R)

Apabila suatu resistansi R dihubungkan dengan suatu sumber tegangan itu akan mengeluarkan arus listrik melalui resistor. Dapat dirumuskan :

 Rangkaian Arus Bolak-Balik dengan beban Induktor (L)

Apabila suatu inductor L murni dihubungkan dengan tegangan, maka besarnya arus yang mengalir adalah:

Rangkaian Arus Bolak-Balik dengan beban Kapasitor (C)

         Apabila suatu kapasitor C murni dihubungkan dengan sumber tegangan, maka besar arus yang mengalir adalah :

Rangkaian Seri

1. R Seri dengan LApabila suatu resistance R dan

inductance L dihubungkan seri dan dihubungkan pada tegangan v(t), maka perbandingan antara fungsi tegangan dan fungsi arus menunjukan besarnya impedansi dalam bentuk complex, yaitu : Z = R + jωL

2. R seri dengan CSuatu rangkaian seri yang terdiri dari RC

yang dihubungkan dengan sumber tegangan v(t). dapat diperoleh rumus : Z = R – jXc

3. R Seri dengan L dan C

Apabila rangkaian seri RLC yang dihubungkan dengan tegangan, maka ada 4 kemungkinan yaitu :

a.       XL > Xc

Jadi Z = R + j(XL – XC) bersifat induktif dan arus mengikuti tegangan sebesar sudut seperti :

b.      XL < Xc

Jadi rangkaian akan bersifat kapasitif dan arus mendahului tegangan sebesar sudut

 

c.       XL = Xc

Jadi rangkaian akan bersifat resistif atau arus sephase dengan tegangan. Keadaan ini dinamakan resonansi deret, dimana harga impedansi minimum dan harga arus maksimumnya sama. Dirumuskan : Z = R

 

 d.    XL > Xc dan Z = R maka terjadi resonansi dengan frekuensi resonansi :

Karakteristik R,L,CResistor Induktor Kapasitor

RANGKAIAN FILTER

PENGERTIAN FILTER   Filter adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk

melewatkan sinyal-sinyal yang diperlukan dan menahan sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki serta untuk memperkecil pengaruh noise dan interferensi pada sinyal yang dikehendaki. Rangkaian filter dapat bersifat pasif maupun aktif menggunakan operasional amplifier (op amp) dengan komponen resistor dan kapasitor. Sedangkan filter pasif yaitu filter yang hanya tersusun dari resistor dan kapasitor, atau resistor dan inductor maupun kombinasi ketiga komponen tersebut. 

Filter aktif mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan filter pasif seperti ukurannya yang lebih kecil, ringan dan murahserta memberikan banyak keleluasaan dalam hal perancangannya. Adapun kekurangan filter aktif ini adalah adanya kebutuhanakan catu daya dan kepekaan terhadap perubahan keadaan sekitarnya seperti perubahan suhu.

1. LOW PASS FILTER

PENGERTIAN LOW PASS FILTERLow Pass Filter (LPF) atau Filter Lolos Bawah adalah filter yang hanya melewatkan sinyal dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off (fc) dan akan melemahkan sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cut-off (fc). Pada filter LPF yang  ideal, sinyal dengan frekuensi diatas  frekuensi cut-off (fc) tidak akan dilewatkan sama sekali (tegangan output = 0 volt).

 RANGKAIAN DASAR

Frekuensi cut-off (fc) dari filter pasif lolos bawah (Low Pass Filter,LPF) dengan RC dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut

Rangkaian filter pasif LPF RC diatas terlihat seperti pembagi tegangan menggunakan R. Dimana pada filter LPF RC initeganga output diambil pada titik pertemuan RC. Tegangan output (Vout) filter pasif LPF seperti terlihat pada rangkaian diatas dapat diekspresikan dalam persamaan matematis sebagai berikut

Besarnya penguatan tegangan (G) pada filter pasif yang ideal maksimum adalah 1 = 0dB yang hanya terjadi pada frekuensi sinyal input dibawah frekuensi cut-off (fc). Penguatan tegangan (G) filter LPF RC pasif dapatdituliskan dalam persamaan matematis sebagai berikut :

Dan penguatan tegangan (G) LPF RC dapat dituliskan dalam satuan dB sebagai berikut

2. HIGH PASS FILTER

Pengertian           High pass filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi, tetapi mengurangi amplitudo frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi cutoff.Nilai-nilai pengurangan untuk frekuensi berbeda-beda untuk tiap-tiap filter ini .High pass filter adalah lawan dari low pass filter, dan band pass filter adalah kombinasi dari high pass filter dan low pass filter.           Filter ini sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir component 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           Pada rangkaian dibagian listrik sering disebut rangkaian seleksi frekuensi untuk melewatkan band frekuensi tertentu dan menahannya dari frekuensi diluar band itu. Filter dapat diklafisikasikan dengan arahan :

    Analog atau digital     Pasif atau aktif     Audio (AF) atau radio frekuensi (RF)

Filter tergantung dari tipe elemen yang digunakan pada rangkaiannya, filter akan dibedakan pada filter aktif dan Filter pasif.Elemen pasif adalah:

tahanan,     Kapasitor, dan     Induktor                 Filter  aktif dilengkapi dengan transistor atau opamp selain

tahanan dan kapasitor. Tipe elemen    ditentukan oleh pengoperasian range frekuensi kerja rangkaian .                Filter aktif mempunyai keuntungan dibandingkan filter pasif yaitu :

Penguatan dan frekuensinya mudah diatur, selama op-amp masih memberikan penguatan dan sinyal input tidak selalu seperti pada filter pasif. Pada dasarnya filter aktif lebih gampang diatur.

Tidak ada masalah beban, karena tahanan input tinggi dan tahanan output rendah. Filter aktif tidak membebani sumber input.

Harga, umumnya filter aktif lebih ekonomis dari pada filter pasif, karena pemilihan variasai dari op-amp yang murah dan tanpa induktor yang biasanya harganya mahal.

Rangkaian High Pass Filter ini perbedaannya dengan Low Pass Filter hanya perpindahan tempat tahanan dan kapasitor. Perhitungan ouputnya sebagai berikut :

Contoh Gambar Rangkaiannya yaitu:

http://2.bp.blogspot.com/-fCcXrAt-0pY/U2ghBUrA85I/AAAAAAAAATg/ZuLPDIO8p14/s1600/highpass2.JPG

3. BAND PASS FILTER

Pengertian              Bandpass filter (BPF) adalah rangkaian yang melewatkan

frekuensi pada daerahtertentu di antara frekuensi cut-off pertama dan frekuensi cut-off kedua dan meredam frekuensi di luar daerah tersebut. Selain itu Bandpass filter merupakan sebuah rangkaian yang dirancang untuk melewatkan frekuensi dalam batasan tertentu dan menolak frekuensi lain diluar frekuensi yang dikehendaki. Dan Bandpass filter merupakan gabungan antara highpass dan lowpass filter. Filter band pass akan meneruskan sinyal-sinyal dengan frekuensi antara (median frequency) dan menahan frekuensi di bawah dan di atas median tersebut.

  BPF ada 2 macam rangkaian yaitu :      BPF bidang lebar , Bila Q < 10       BPF bidang sempit, Bila Q > 10

Perhitungan faktor kualitas (Q) adalah :

SimulasiRangkaian band pass filter digunakan untuk meloloskan sinyal diantara 2 frekwensi. Rangkaian ini terdiri dari dua rangkaian yaitu rangkaian low pass filter dan high pass filter. Keluaran dari band pass filter berupa sinyal frekwensi.Perhitungan untuk Band Pass Filter terdiri dari dua bagian diantaranya :

1. Low Pass Filter (LPF) :f = 1/(2phi R1 C)A = (R1 + R2)/R3

2. High Pass Filter (HPF) :f = 1/(2phi (R1 R2 C1 C2)^1/2)

http://2.bp.blogspot.com/-fCcXrAt-0pY/U2ghBUrA85I/AAAAAAAAATg/ZuLPDIO8p14/s1600/highpass2.JPG

Aplikasi Penggunaan Rangkaian FilterContoh aplikasi penggunaan

rangkaian pasif low pass, high pass dan band pass filter adalah pada rangkaian crossover sistem audio.Penggunaan rangkaian filter pada crossover adalah untuk mendistribusikan daya sinyal audio secara efisien kepada masing-masing loudspeaker sesuai alokasi frekuensi-nya.

BYE-BYESAMPAI JUMPA

LAGITERIMA KASIH

ATAS PERHATIANNYAMAAF APABILA

ADA YANG SALAH