PERCOBAAN 1

FILTER BAND STOP

OLEH:

DESY DELLA SUSIYANI 125514035

S1 ELKOM B 2012

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2014

PERCOBAAN 1

Filter Band-Stop

1.1 Tujuan

Mendemonstrasikan karakteristik dan operasi rangkaian filter

band-stop

1.2 Teori Singkat

Rangkaian band-stop terdiri dari rangkaian LC parallel dan

membutuhkan beban untuk efektifitas dalam praktek. Rangkaian

tuned banyak digunakan di penerima untuk menguatkan frekuensi

tertentu pada saat beresonansi. Oleh karenanya, istilah

rangkaian tuning diganti menjadi rangkaian resonansi.

Rangkaian LC band-stop berbeda dengan rangkaian seri LC

parallel. Penggunaannya untuk meningkatkan impedansi pada

frekuensi resonansi atau center. Hal ini menghasilkan arus

total nol pada frekuensi resonansi pada saat arus induktif

dan kapasitif sama.

Pada frekuensi resonansi, rangkaian menghasilkan sudut fase

nol. Pada frekuensi di atas resonansi, arus dari rangkaian

band-stop meningkat sementara impedansinya menurun. Arus

total mendahului tegangan pada frekuensi tersebut akan lebih

dari resonansi dan tertinggal ketika tegangan dibawah

resonansi.

Analisa transformasi laplace digunakan untuk menentukan

jumlah pole pada filter. Fungsi Transformasi laplace untuk

Gambar 3.1 diberikan oleh persamaan berikut. Persamaan ini

mengambil asumsi bahwa r1 adalah resistansi yang inheren

terhadap inductor.

vovi=

s2+ 1LC

s2+s 1LC +

1LC

Frekuensi cutoff menunjukkan 0,707 dari maksimum impedansi

output. Dalam sebuah rangkaian bandpass filter, bandwidth

dari rangkaian LC band-stop didefinisikan oleh frekuensi

antara upper dan lower titik 3dB. Untuk filter orde satu

dalam eksperimen ini slope harus mendekati 40 dB per decade

disekitar frekuensi center.

Formula yang digunakan

Frekuensi center

fc=1

2π√LC (3.1)

Impedansi

XL=2πfcL (3.2)

Xc=1

2πfc(3.3)

Desibel

dB=20logV (3.4)

1.3 Alat dan Bahan

a.Sumber Tegangan AC

b.Resistor: virtual 10 Ω (2)

c.Induktor: virtual 200 μH

d.Kapasitor: virtual 220 pF

e.Oscilloscope

f.Bode Plotter

1.4 Prosedur Percobaan

1V 101 M Hz

C1

220pF

L1200uH

R1

10Ω R210Ω

3

XBP1

IN O UTXSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

26

0

Gambar 1.1

a.Hubungkan setiap komponen seperti pada Gambar 1.1

b.Hitung frekuensi resonansi dari rangkaian band-stop dan

masukkan pada Tabel 3.1

c.Double-click sumber tegangan AC dan masukkan frekuensi

resonansi yang telah dihitung

d.Double-click Oscilloscope untuk menampilkan hasil output.

Set time base 10 ns/Div dan Channel 1 sebesar 500 mV/Div

e.Mulailah simulasi dan ukur output pada frekuensi osilasi.

Catatlah besar amplitude pada Tabel 3.1

f.Masukkan frekuensi tegangan sumber sesuai Tabel3.1 ,dengan

Amplitudo = 1. Ukur dan catatlah besar amplitude pada

setiap frekuensi yang diberikan. Hitung nilai dB sesuai

dengan persamaan 3.4. Gambarlah sket amplitude terhadap

frekuensi untuk setiap data. Berilah komentar terhadap

setiap data tersebut.

g.Double-click Bode Plotter dan pilih Magnitude, LOG, F = 0

dB, 1 GHz, I = -200 dB, 1 mHz

h.Restart simulasi dan estimasikan bandwidth filter denga

men-drag tanda merah ketitik 3 dB sebagai indikasi

frekuensi dan nilai dB pada sisi bawah sebelah kanan dari

Bode Plotter.

1.5 Data Hasil Percobaan

fc=1

2π√LC=

12 (3,14 )√200×10−6×220×10−12

¿1

6,28√44000×10−18

¿ 16,28×209,762×10−9

¿109

1317,30536¿759125,4Hz¿759,1254kHz

Tabel 3.1

Frekuensi Amplitudo (mV) Desibel Gain

(dB)7.6 kHz 460 mV -6,776 kHz 100 mV -20fc= 759,125

kHz

0 mV

760 kHz 0 mV

7.6 Mhz 100 mV -2076 MHz 700 mV -3,1

1.6 Analisa

Perhitungan Desibel Gain:

Frekuensi 7,6 kHz 20 log 0,46 = -6,7 dB

Frekuensi 76 kHz 20 log 0,1 = -20 dB

Frekuensi 759,125 kHz 20 log 0 = dB

Frekuensi 760 kHz 20 log 0 = dB

Frekuensi 7,6 MHz 20 log 0,1 = -20 dB

Frekuensi 76 MHz 20 log 0,7 = -3,1 dB

7,6 kHz

76 kHz 759125 kHzdan 760 MHz

7,6 MHz

76 MHz0

100200300400500600700800

Grafik Amplitudo Terhadap Frekuensi

Gambar 1.2

Gambar 1.3

Band stop filter memiliki prinsip kerja menahan sinyal dengan

frekuensi sesuai frekuensi cut-off rangkaian dan akan

melewatkan sinyal dengan frekuensi di luar frekuensi cut-off

rangkaian filter tersebut baik dibawah atau diatasnya.

Berdasarkan prinsip kerja tersebut akan menghasilkan garfik

A (mV)

//Frekuensi

perbandingan amplitudo terhadap frekuensi seperti gambar

diatas.

Pada rangkaian Band Stop Filter tersebut setelah dihitung

dengan menggunakan rumus persamaan (3.1) diperoleh hasil

frekuensi cut off sebesar 759,125 kHz. Sesuai dengan

karakteristik Band Stop Filter, pada frekuensi cut off akan

menghasilkan nilai arus total nol dan frekuensi diatas atau

dibawah cut off akan meningkat atau dilewatkan. Dengan

demikian dapat dilihat pada grafik bahwa pada posisi

frekuensi cut off sebesar 759,125 kHz nilai amplitude sebesar

nol, sedangkan frekuensi lainnya, baik di bawah ataupun di

atasnya akan dilewatkan.

Gambar 1.2 merupakan grafik hasil pengamatan amplitudo

melalui osiloskop. Sedangkan Gambar 1.3 merupakan hasil

tampilan dari Bode Plotter Multisim. Kedua gambar tersebut

jika dibandingkan diperoleh hasil yang serupa, sehingga dapat

dikatakan bahwa percobaan simulasi melalui multisim pada

percobaan ini berhasil.

1.7 Kesimpulan

Band stop filter memiliki prinsip kerja menahan sinyal dengan

frekuensi sesuai frekuensi cut-off rangkaian dan akan

melewatkan sinyal dengan frekuensi di luar frekuensi cut-off

rangkaian filter tersebut baik dibawah atau diatasnya. Pada

rangkaian Band Stop Filter tersebut setelah dihitung dengan

menggunakan rumus persamaan (3.1) diperoleh hasil frekuensi

cut off sebesar 759,125 kHz. Dengan demikian dapat dilihat

pada grafik bahwa pada posisi frekuensi cut off sebesar

759,125 kHz nilai amplitude sebesar nol, sedangkan frekuensi

lainnya, baik di bawah ataupun di atasnya akan dilewatkan.