Hasil Laporan BPF PDF [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM



LABORATORIUM SISTEM TELEKOMUNIKASI



JUDUL



Band Pass Filter (BPF)



NAMA : AUGITA YASMIN KELAS : TT3C NIM : 1903332008



PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO



POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2020



I. TUJUAN •



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



•



Menampilkan kurva respon filter band pass 3 tingkat pada osiloskop.



• • •



Menjelaskan keistimewaan kurva band pass ideal. Menjelaskan fungsi tiap-tiap tingkat sebuah filter band pass tiga tingkat. Menjelaskan pengaruh miss-match pada putput filter band pass.



II. DIAGRAM RANGKAIAN



III.



ALAT DAN KOMPONEN U. Patch Panel



Type C SO 3535-5N



3



Function Generator



GW-INSTEK GFG-9210



1



Oscilloscope



GW-INSTEK GOS-653G



1



Universal Counter



HP- 5314 A



1



BNC to Banana Cable



4



Banana to Banana Cable



2



Jumper Plug-in kecil



30



Jumper Plug-in Besar



8



Resistor 47 ohm Resistor 800 ohm Resistor 10kOhm



(470 ohm SERI 330 ohm)



R1



1



R2, R3



2



Tambahan



1



Resistor 100 kOhm



R4



1



Variable capacitor 5-500 pF



C1, C2, C3



3



Capacitor 1 nF atau 470 pF



C4



1



Coils 140 uH



L1, L2, L3



3



Dioda AA118



V1



1



IV. DASAR TEORI



A. Band Pass Filter Dalam teknik-teknik radio sering dibutuhkan penyaringan frekuensi-frekuensi tertentu. Hal tersebut dapat dilaksanakan dengan menggunakan band pass filter yang memiliki 2 rangakaian 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 di bawah ditunjukkan kurva respon dengan kemiringan tertentu dan amplitudonya yang tidak konstan dalam daerah yang dilewatkan. Definisi lebar jalur yang dilewatkan relatif rumit. Pada pelaksanaan, jalur yang dilewatkan dibatasi pada daerah dimana tegangan U2 adalah 3 dB dibawah tegangan maksimum. Tegangan-tegangan pada titik -3 dB (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 3 dB yang dilewatkan.



B. Band Pass filter dengan rangkaian tala, semuanya ditala pada frekuensi yang sama, diuji pada latihan di bawah ini.



C = 180 pF, L = 140 uH, R = 800 ohm Untuk tiap tingkat tala dengan C = 180 pF dan L = 140 uH frekuensi resonansinya adalah : fo = 1/2LC = 1/140uH.180pF = 1 MHz Respon-respon rangkaian transfer tergantung pada impedansi individu dimana tingkat tala bervariasi untuk tiap tingkat frekuensi yang berbeda. Kebutuhan jalur yang dilewatkan 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 = 140 uH/2.180pF = 622 ohm Dalam pelaksanaannya, R diset ke 1,25.Zo. Jadi R = 777 ohm, di mana harga tersebut cukup mendekati 500 ohm.



V.



DATA PERCOBAAN DAN ANALISA DATA V.1. Pass band filter satu tingkat Lepas konektor B1 Hubungkan sinyal sinusoida 1 MHz, amplitudo maksimum Atur C1 hingga rangkaian beresonansi (tegangan output maksimum) Turunkan tegangan input, sampai didapatkan tegangan output 8 Vpp. Tentukan pass band 3 dB ! Frekuensi resonansi



: fo = 900 kHz



3 dB drop pada



: f1 = 466.7 KHz



pada



: f2 = 1580 kHz



Band width



: f = 1113.3 kHz



V.2. Pass band filter tiga tingkat



Pasang B1. Tunjukkan tegangan MP1 pada osiloskop Atur C1,C2 dan C3 hingga rangkaian beresonansi Atur tegangan input hingga tegangan output 8 Vpp Tentukan pass band 3 dB ! 3 dB drop pada



: f1 = 385 kHz



pada



: f2 = 1460 kHz



Band width



: f = 1075 kHz



A = 0.09 Vpp F = 2000 kHz V.4 1 Tingkat Frekuensi (kHz)



3 Tingkat Vpp



(R3 = 800Ω)



Frekuensi (kHz)



Vpp



0



0



0



0.8



50



0.4



50



1.6



100



0.7



100



1.8



150



1



150



2



200



1.3



200



2.2



250



1.6



250



2.6



300



1.8



300



3



350



2.2



350



3.2



400



2.4



400



3.4



450



2.6



450



3.6



500



3



500



4



550



3.2



550



4.2



600



3.6



600



4.6



650



4



650



5.2



700



4.3



700



5.4



750



4.6



750



5.8



800



5



800



6



850



6.4



850



6.2



900



6.6



900



6.6



950



6.4



950



6.2



1000



5



1000



6



1050



4.6



1050



5.8



1100



4.3



1100



5.4



1150



4



1150



5.2



1200



3.6



1200



4.6



1250



3.2



1250



4.2



1300



3



1300



4



1350



2.6



1350



3.6



1400



2.4



1400



3.4



3 Tingkat (R3 = 10kΩ) Frekuensi (Hz)



Vpp



500



0



550



0.6



600



1



650



1.2



700



1.8



750



2.4



800



3.2



850



3.4



900



3.6



950



3.4



1000



3.2



1050



2.4



1100



1.8



1150



1.2



1200



1



1250



0.6



1300



0



Respon Frekuensi a. 1 tingkat



b. 3 tingkat (R3 = 800Ω)



c. 3 tingkat (R3 = 10kΩ)



VI.



BUATLAH ANALISA DAN KESIMPULAN DARI PERCOBAAN DIATAS!



•



ANALISA Pada percobaan 1 C1 diatur hingga mendapatkan tegangan output maksimum yaitu 8 Vpp dengan Band Pass sebesar 3 dB dan frekuensi resonansi fo = 900 KHz. Frekuensi resonansi adalah frekuensi dimana sinyal mencapai keadaan maksimum. Pada filter satu tingkat Band Pass 3 dB drop ketika frekuensi minimum sebesar 466.7 KHz dan frekuensi maksimum sebesar 1580 KHz sehingga didapat Bandwidth sebesar 1113.3 KHz. Pada percobaan 2 C1, C2, C3 diatur hingga rangkaian beresonansi dan mendapatkan tegangan output maksimum 8 Vpp. Pada filter tiga tingkat Band Pass 3 dB drop ketika frekuensi minimum sebesar 385 KHz dan frekuensi maksimum sebesar 1460 KHz sehingga didapat Bandwidth sebesar 1075 KHz. Pada percobaan 3 dilakukan guna melihat sinyal pada MP2. Berdasarkan data yang didapatkan dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa rangkaian ekstra berfungsi agar sinyal keluaran (output) sesuai dengan cuplikannya. Pada percobaan 4 dilakukan 3 kali pengukuran yaitu pass band filter satu tingkat R1 lalu 3 tingkat menggunakan R3 = 800Ω dan 3 tingkat R3 = 10 kΩ dan frekuensi yang digunakan adalah dari 01400 KHz. Dari hasil percobaan, pada semua tingkat Vpp nya mengalami penurunan pada setiap tingkatan filter. Pada filter 1 tingkat dengan R1, dicapai Vpp max sebesar 6.6 Vpp, sedangkan pada filter 3 tingkat dengan R3 = 800 Ω, dicapai Vpp max sebesar 6.6 Vpp, dan pada filter 3 tingkat dengan R3 = 10 kΩ, dicapai Vpp max sebesar 3.6 Vpp. Dapat terlihat bahwa Vpp yang paling besar didapat pada rangkaian band pass filter 1 tingkat dan 3 tingkat dengan R3 = 800 Ω..



•



KESIMPULAN Band Pass Filter adalah filter yang banyak melewatkan sebuah pita frekuensi saja dan melemahkan semua frekuensi diluar pita tersebut. Vpp akan semakin menurun apabila frekuensi diperbesar dan diperkecil. Vpp yang paling besar didapat pada rangkaian band pass filter 1 tingkat.



VII.



REFERENSI Band Pass Filter (BPF) Aktif Band pass filter (BPF) adalah filter yang akan meloloskan sinyal pada range frekuensi diatas frekuensi batas bawah (fL) dan dibawah frekuesni batas atas (fH). Dalam band pass filter (BPF) ini dikenal 2 jenis rangkaian band pass filter (BPF) yaitu band pass filter (BPF) bidang lebar dan band pass filter (BPF) bidang sempit. Untuk membedakan kedua rangkaian ini



•



adalah dengan melihat dari nilai figure of merit (FOM) atau Faktor kualitas (Q). Bila Q < 10, maka digolongkan sebagai band pass filter (BPF) bidang lebar. • Bila Q > 10, maka digolongkan sebagai band pass filter (BPF) bidang sempit. Perhitungan faktor kualitas (Q) untuk band pass filter adalah :



dimana



Band Pass Filter Bidang Lebar Syarat BPF bidang lebar adalah Q 10. Rangkaian yang digunakan bisa seperti gambar diatas tapi ada rangkaian khusus untuk BPF bidang sempit. Rangkaian khusus inipun bisa pula digunakan untuk BPF bidang lebar, tapi spesialisnya untuk bidang sempit. Rangkaian ini sering disebut multiple feedback filter karena satu rangkaian menghasilkan 2 batasan Lf dan Hf . Gambar rangkaian serta contoh bandwidth bidang sempit diberikan seperti berikut ini. Persamaan persamaannya pun beda dan tersendiri. Komponen pasif yang digunakan sama dengan komponen pasif dari LPF dan HPF. Rangkaian Band Pass Filter (BPF) Bidang Sempit



Perhitungan dari rangkain band pass filter (BPF) diatas dengan nilai C1=C2=C sehingga nilai resistansinya dapat ditentukan sebagai berikut :



dimana nilai A F saat pada f C adalah :



Perlu diingat bahwa :



dengan Ada keuntungan rangkaian band pass filter (BPF) bidang sempit ini adalah bila ingin mengganti frekuensi centernya f C , maka tinggal mengganti nilai R2 saja, sehingga menjadi R2′ dengan nilai sebagai berikut :