LAPORAN
PRATIKUM AUDIO DAN RADIO
“FILTER AUDIO”
Oleh:
SALMANILA
1203044/2012
Grup 2E3
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONKA
UNIVERSITAS NEGERI PADAN
2014
A.
TUJUAN
1.
Menyusun rangkaian op-amp
sebagai rangkaian filter.
2.
Mempelajari hubungan amplitudo dan fase antara isyarat masukan dan isyarat
keluaran sebagai fungsi frekuensi.
3.
Melihat respon frekuensi rangkaian terhadap frekuensi
tinggi dan rendah.
B.
ALAT DAN BAHAN
1.
Power supply.
2.
AFG.
3.
Osiloskop.
4.
Multimeter.
5.
Kabel probe x 2
6.
Breadboard.
7.
IC LM741 x 1
8.
C 10 nF x 3
9.
Resistor 12K x 1
10. Resistor 22K x 2
11.
Resistor 6K8 x 1
C.
TEORI PENDUDKUNG
Sebuah tapis/filter merupakan sebuah jaringan rangkaian yang didesain agar
dapat melewatkan isyarat pada daerah frekuensi tertentu. Daerah frekuensi
dimana isyarat dapat diloloskan disebut pita lolos (pass band filter) da daerah frekuensi dimana isyarat ditolak
disebut pita henti (stop band filter).
Filter dengan pita lolos pada frekuensi rendah disebut filter lolos rendah (low pass band filter = LPF), sedangkan
untuk pita lolos pada frekuensi tinggi disebut filter lolos tinggi (high pass band filter = HPF). Kita
dapat juga mendesain filter dengan pita henti pada frekuensi rendah dan
frekuensi tinggi. Pada bagian ini kita akan mempelajari filter lolos rendah dan
tinggi dengan menggunakan op-amp dan akan melihat respon frekuensi audio
terhadap filter.
Sebuah filter
audio adalah rangkaian penguat bergantung pada frekuensi, bekerja di rentang
frekuensi audio, 0 Hz sampai 20 kHz luar. Banyak jenis filter ada untuk
aplikasi termasuk equalizers grafis, synthesizer, efek suara, CD player dan
sistem virtual reality.
Menjadi penguat bergantung pada frekuensi, dalam bentuknya yang paling dasar, sebuah filter audio ini dirancang untuk memperkuat, lulus atau menipiskan (amplifikasi negatif) beberapa rentang frekuensi. Jenis umum termasuk low-pass filter, yang melewati frekuensi di bawah frekuensi cutoff mereka, dan semakin melemahkan frekuensi di atas frekuensi cutoff. Sebuah filter high-pass tidak sebaliknya, melewati frekuensi tinggi di atas frekuensi cutoff, dan frekuensi semakin menghaluskan bawah frekuensi cutoff. Sebuah filter bandpass melewati frekuensi antara frekuensi dua cutoff, sementara menghaluskan mereka di luar jangkauan. Sebuah band-menolak filter, melemahkan frekuensi antara frekuensi dua cutoff, sementara lewat orang-orang di luar jangkauan 'menolak'. Filter semua-pass, melewati semua frekuensi, tetapi mempengaruhi fase dari komponen sinusoidal diberikan sesuai dengan frekuensinya.
Menjadi penguat bergantung pada frekuensi, dalam bentuknya yang paling dasar, sebuah filter audio ini dirancang untuk memperkuat, lulus atau menipiskan (amplifikasi negatif) beberapa rentang frekuensi. Jenis umum termasuk low-pass filter, yang melewati frekuensi di bawah frekuensi cutoff mereka, dan semakin melemahkan frekuensi di atas frekuensi cutoff. Sebuah filter high-pass tidak sebaliknya, melewati frekuensi tinggi di atas frekuensi cutoff, dan frekuensi semakin menghaluskan bawah frekuensi cutoff. Sebuah filter bandpass melewati frekuensi antara frekuensi dua cutoff, sementara menghaluskan mereka di luar jangkauan. Sebuah band-menolak filter, melemahkan frekuensi antara frekuensi dua cutoff, sementara lewat orang-orang di luar jangkauan 'menolak'. Filter semua-pass, melewati semua frekuensi, tetapi mempengaruhi fase dari komponen sinusoidal diberikan sesuai dengan frekuensinya.
D. LANGKAH KERJA PRATIKUM
1.
Susun rangkaian OP AMP filter lolos bawah (LPF) seperti
terlihat pada gambar 1. Pencatu daya LM741 dibuat dengan memasang dua battray
atau sumber DC variabel (tegangan CT 9 Volt).
Gambar 1. Rangkaian untuk
filter lolos rendah (LPF)
2.
Rangkaian filter lolos rendah (LPF) seperti terlihat pada
gambar 1 akan menghasilkan frekuensi 3dB mengikuti F 3dB=1/2 πRC. Dengan menggunakan
harga C=0,01 µF dan haraga R=20kΩ , kita dapat memprediksi frekuensi 3dB rangkaian
tersebut sebesar F3dB=....Hz?
3.
Besarnya penguatan filter ini ditentukan oleh pemasangn
resistor R1 dan R2 dimana AV= V0/Vi=1+R2/R1. Dengan pemasangan R1=12KΩ dan R2 = 6,8 KΩ, kita dapat penguatan
sebesar=...?
4.
Dengan menggunakan AFG atur frekuensi syarat sinusoidal
masukan Vi=100Hz dengan Amplitudo 200mVp-p. Hubungkan isyarat masukan ke Ch1
osiloskop dan isyarat keluaran ke Ch2. Pembacaan pada osiloskop adalah Vi=…Vp-p., Vo=…Vp-p, VA=…?
Beda fase antara isyarat masukan dan keluaran ϕ=….? Tampilkan isyarat masukan dan keluaran yang
ada di osiloskop adalah (buat satu gelombang saja)!
E.
HASIL PERCOBAAN/PRATIKUM
Gambar rangkaian:
Gambar sinyal sinusoidal:
Table hasil pengamatan:
|
No.
|
Frekuensi masukan (Hz)
|
Vi(Vp-p)
|
Vo(Vp-p)
|
Vo/Vi
|
Φ(º)
|
|
1
|
20Hz
|
2,5
|
3,8
|
1,52
|
0
|
|
2
|
30Hz
|
2,6
|
4
|
1,53
|
0
|
|
3
|
40Hz
|
2,5
|
4
|
1,6
|
0,15
|
|
4
|
50Hz
|
2,6
|
4,2
|
1,6
|
0,20
|
|
5
|
70Hz
|
2,7
|
4
|
1,48
|
10
|
|
6
|
100Hz
|
2,7
|
4,2
|
1,55
|
15
|
|
7
|
500Hz
|
2,6
|
3,6
|
1,38
|
90
|
|
8
|
1KHz
|
2,6
|
2
|
0,77
|
95
|
|
9
|
5KHz
|
4,8
|
0,2
|
0,04
|
-
|
|
10
|
10KHz
|
4,8
|
-
|
-
|
-
|
|
11
|
20KHz
|
4,8
|
-
|
-
|
-
|
Gambar dari osiloskop:
1.
Frekuensi 20Hz
2.
Frekuensi 30 Hz
3.
Frekuensi 40 Hz
4.
Frekuensi 50 Hz
5.
Frekuensi 70Hz
6.
Frekuensi 100Hz
7.
Frekuensi 500Hz
8.
Frekunsi 1KHz
9.
Frekuensi 5KHz
10. Frekuensi 10 KHz
11. Frekuensi 20 Khz
F.
ANALISA
jika diketahui R=20KΩ dan C= 100nF
F3dB = ½ π R C
=1/2
3.14 x 20KΩ x 100nF
=1/6.28
x 20x
x 10x 
x 10x
=1/6.28
x 2 x 
=/12,56
/12,56
=79,61
=80
Besarnya penguatan AV:
AV =
Vo/Vi atau 1+ R2/R1
=
1 + 6,8 KΩ/12 KΩ
=1
+ 0,57
=1,57
Prediksi frekuensi F3dB = 0,09 Hz
Besar penguatan AV
= 1,56 kali penguatan.
Dengan menggunakan AFG besar Vo,Vi,dan AV adalah
1.
Vo = 3,6
Vp-p
2.
Vi = 5,6
Vp-p
3.
AV = 16
dB
4.
Beda
fasa isyarat masukan dan isyarat keluaran = 45 ͦ
Ch 1 isyarat masukan
a.
Time/div
= 2 MS
b.
Volt/div
= 2V
c.
Vi = 6V
Ch 2 isyarat keluaran
a.
Time/div
= 2 MS
b.
Volt/div
= 2V
c.
Vo = 6V
Beda fasa antara isyarat masukan dan keluaran = 90 ͦ
G.
KESIMPULAN
1.
Dari pratikum yang
telah saya dan anggota kelompok lakukan kami dapat menyimpulkan bahwa filter
audio dengan filter lolos rendah atau low band pass filter akan cut off pada frekunsi
800 Hz ke atas.
2.
Semakin besar
frekunsi input yang diberikan maka penguatannya akan semakin kecil dan semakin
kecil frekuensi yang diberikan maka penguatan akan semakin besar.
3.
Besarnya penguatan
(AV) sangat tergantung pada nilai R1 dan R2.
4.
Sebuah filter
audio adalah rangkaian penguat bergantung pada frekuensi, bekerja di rentang
frekuensi audio, 0 Hz sampai 20 kHz luar.
5.
Filter dengan pita lolos pada frekuensi rendah disebut
filter lolos rendah (low pass band filter
= LPF),
