06 - Rejection Band Amplifier (3)

LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM KOMUNIKASI RADIO SEMESTER V TH 2013/2014

JUDUL

REJECTION BAND AMPLIFIER

GRUP

06

5B PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

PEMBUAT LAPORAN

: Kelompok 6

NAMA PRAKTIKAN

: 1. Gina Deliana Utami 2. Mursalin Fajri 3. Sahlah

TGL. SELESAI PRAKTIKUM

:

TGL. PENYERAHAN LAPORAN :

25 Agustus 2014

02 September 2014

N I L A I

:..........

KETERANGAN

: ................................................. .................................................. ..................................................

REJECTION BAND AMPLIFIER I.

Tujuan  Membuat rejection band amplifier dan membuat rangkaian sesuai dengan frekuensi  

yang diberikan. Menerangkan fungsi dari rangkaian osilator yang dipararelkan dengan input amplifier. Menghitung factor penguatan dan bati dalam dB, untuk bermacam-macam frekuensi



pada band rejection amplifier. Menggambarkan grafik untuk memperlihatkan hubungan antara bati dan frekuensi



dengan menggunakan hasil logaritmik. Menentukan pelemahan rejection band amplifier sesuai dengan frekuensi yang



diberikan. Menghasilkan kurva band pass dari rejection band amplifier dengan menggunakan



wobble generator. Menerangkan umpan balik negative tegangan dan arus sebagai respon dari rejection band amplifier.

II.

Diagram Rangkaian

III.

Alat dan Komponen No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

IV.

Nama Alat dan Komponen Universal powes supply Function generator Universal pautch panele Dual trace oscilloscope Test probe Frequency counter Resistor 100 Ohm Resistor 1 KOhm Resistor 47 KOhm Resistor 100 KOhm

Jumlah 1 buah 1 buah 2 buah 1 buah 2 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah

No 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.

Nama Alat dan Komponen Variable capasitor 5…500pF Capasitor 1 pF Capasitor 1 nF Capasitor 4,7 nF Capasitor 0,1 uF Capasitor 10 nF Diode AA 118 Transistor BG 107, base left Coil 140 uH

Jumlah 1 buah 2 buah 1 buah 1 buah 2 buah 2 buah 1 buah 1 buah 1 buah

Dasar Teori Pada suatu sistem radio atau televisi, ada kalanya perlu untuk membuang atau melemahkan suatu band frekuensi atau suatu frekuensi tertentu, sebagai contoh adalah frekuensi intermediate (IF). Oleh karenanya, pada penerima radio atau televisi, sebuah rangkaian tertentu digunakan untuk menolak Frekuensi Intermediate (IF) ini, sebelum mencapai mixer atau tuner. Fungsi dari rejection band amplifier ini sendiri adalah untuk melemahkan / mem-blok suatu band frekuensi dan menguatkan band yang lain. Band reject filter atau disebut juga sebagai band stop filter adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk menahan sinyal dengan range frekuensi diatas frekuensi batas bawah (fL) dan dibawah range frekuensi batas atas (fH). Dan akan melewatkan sinyal dengan range frekuensi diluar range frekuensi batas bawah (fL) dan frekuensi batas atas (fH). Band reject filter atau band stop filter aktif dibagi dalam 2 kategori sebagai berikut: Jenis Band Reject Filter Aktif:  Band reject filter bidang lebar  Band reject filter bidang sempit Band Reject Filter (BRF) Bidang Lebar BRF bidang lebar adalah terdiri dari rangkaian HPF dan LPF yang dimasukkan ke rangkaian penjumlah. Sedang BRF bidang sempit adalah terkenal dengan rangkaian Notch Filter yaitu menolak frekuensi tertentu. Contoh rangkaian Band Reject Filter bidang lebar seperti gambar berikut ini.

Respons Output Band Reject Filter Bidang Lebar Untuk menentukan nilai frekuensi batas atas (fH) dan frekuensi batas bawah (fL) dapat mengguanakan rumus-rumus untuk rangkaian LPF dan HPF serta rangkaian penjumlah berlaku untuk menentukan nilai nilai komponen atau elemen pasif yang digunakan untuk rangkaian band reject filter bidang lebar ini.

Dimana: fH = Frekuensi batas atas (frekuensi cut Off rangkaian Low Pass Filter (LPF) fL = Frekuensi batas bawah (frekuensi cut Off rangkaian High Pass Filter (LPF) RCLPF = nilai R dan C pada sisi rangkaian Low Pass Filter (LPF) RCHPF = nilai R dan C pada sisi rangkaian High Pass Filter (HPF) Band Reject Filter (BRF) Bidang Sempit Nama band reject filter bidang sempit ini sering dikenal dengan nama Aktif Notch Filter. Rangkaian menggunakan model twin-T circuit. Biasanya rangkaian aktif Notch Filter ini digunakan pada rangkaian intrumentasi medis. Pada rangkaian band reject filter (BRF) bidang sempit atau Aktif Notch Filter terdapat daerah frekuensi yang akan ditahan oleh rangkaian Notch Filter ini (fN) yang dapat dirumuskan sebagai berikut :

Rangkaian band reject filter atau aktif notch filter adalah gabungan filter low pass RC dan filter high pass RC dengan konfigurasi twin-T circuit. Gambar rangkaian band reject filter bidang (BRF) sempit adalah sebagai berikut: Rangkaian Band Reject Filter (BRF) Bidang Sempit

V.

Data Percobaan Hasil 5.1.1  Respon frekuensi dari rangkaian ? Semakin tinggi frekuensi yang diinput maka semakin rendah amplitudo yang dihasilkan. Hasil 5.1.2  Komponen-komponen yang berpengaruh ? Induktor, Kapasitor, Resistor dan Transistor Fungsi  Induktor dan kapasitor berfungsi sebagai rangkaian resonator atau resonansi  Induktor berfungsi untuk menahan arus bolak balik dan meloloskan DC  Kapasitor berfungsi untuk menyimpan muatan listrik  Resistor berfungsi sebagai penahan arus pada rangkaian  Transistor berfungsi sebagai penguat amplifier

Hasil 5.2.1 dan 5.2.3

Gain =

350

400

420

440

460

480

500

520

570

560 mV

440 mV

420

340

240

100

160

240

420

mV

mV

mV

mv

Mv

mV

Mv

0,7

0,55

0,525

0,425

0,3

0,125

0,2

0,3

0,525

-1,54

-2,59

-2,79

-3,71

-5,22

-9,03

-6,98

-5,22

-2,79

Hasil 5.2.4 Gain pada 350 Khz = 0,7 dB Gain pada 460 KHz = 0,3 dB Redaman = 0,4 dB

Hasil 5.2.5 G = 1, pada F1 Dan F2

= 350 kHz = 650kHz

Hasil 5.3.1 Hasil bila R6 dishort adalah amplitudo akan semakin besar. Hasil 5.3.2 Apabila C5 dilepas adalah gelombang yang dihasilakn tidak terpotong. VI.

Analisa Data Pada rangkaian diperoleh gain terendah pada frekuensi 480 kHz, jika frekuensinya di atas atau di bawah 460 kHz gainnya naik. Semakin naik atau turun frekuensinya dari 480 kHz, maka gain semakin naik. Gain pada frekuensi 480 kHz ini sebesar -9,03 dB. Untuk gain tertinggi terletak pada frekuensi 350 kHz, yaitu sebesar -1,54 dB. Dari sini dapat diperoleh redaman yaitu dengan mengurangi gain tertinggi dengan gain terendah sehingga didapat redamannya sebesar 0,4 dB. Hal ini disebabkan karena sebuah rangkaian osilator dengan fo = 480 kHz membentuk bagian dari suatu pembagi tegangan dan bagian lain menjadi resistansi input amplifier. Rangkaian osilator sebagai suatu resistansi seri efektif di pembagi merupakan resistansi yang besar pada saat resonansi dan melemahkan tegangan ouput atau dengan kata lain makin dekat frekuensi dengan frekuensi IF maka tegangan outputnya akan kecil. Jika R6 dishort atau C5 dilepas, maka gelombangnya menjadi besar. Hal ini disebabkan karena kapasitor berfungsi sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian oscilator apabila dilepas maka akan mendapatkan nilai yang lebih besar. Namun walaupun gelombangnya menjadi besar, bentuk gelombangnya terdistorsi.

VII.

Kesimpulan  Fungsi dari rejection band amplifier adalah untuk melemahkan atau mem-blok 

suatu band frekuensi dan menguatkan band yang lain atau suatu ftekuensi tertentu. Hal yang harus dilakukan pertama kali adalah menyeimbangkan hasil output pada



osciloskop, sampai mendapatkan gain yang diinginkan. Kurva gain mulai naik pada saat frekuensi 350 kHz dan lama kelamaan turun lalu

 

naik kembali. Posisi kurva gain terendah didapat saat frekuensi 480 kHz. Redaman didapat dari hasil pengurangan gain pada saat naik dan pada saat gain terendah.

Referensi Filter Band Stop atau filter band reject memiliki respon yang berkebalikan dari filter band pass. Filter ini melewatkan semua frekuensi kecuali sinyal dalam range frekuensi tertentu akan diilemahkan. Rangkaian filter band stop terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor seperti ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1 Rangkaian filter band stop menggunakan komponen RLC Perhatikan bahwa rangkaian filter tersebut menggunakan rangkaian tank (LC) sebagai komponen penyusun rangkaian filter tersebut. Kombinasi dari induktor dan kapasitor menghasilkan impedansi total yang besar sekali pada saat frekuensi resonansi. Oleh karena itu, untuk setiap sinyal input yang memiliki frekuensi sama dengan frekuensi resonansi, sinyal tersebut akan diredam dan secara efektif outputnya sama dengan nol. Karena rangkaian filter ini secara efektif menghilangkan setiap sinyal yang memiliki frekuensi sama dengan frekuensi resonansi, rangkaian ini seringkali disebut dengan filter notch. Respon penguatan tegangan dari filter notch ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2 Respon frekuensi untuk penguatan tegangan dari filter notch Untuk sinyal frekuensi rendah, induktor memiliki impedansi yang rendah sehigga menjadi short circuit dan sinyal input bisa lewat dari input ke output, dan memperoleh peredaman yang sangat minimal. Sebaliknya, sinyal frekuensi tinggi, kapasitor memiliki impedansi yang rendah sehingga sinyal input dengan frekuensi tinggi masih bisa lewat rangkaian tersebut dari input menuju output. Walaupun pada artikel ini, tidak dibahas tentang analisa filter notch secara mendalam, fungsi transfer dari rangkaian filter pada gambar 1 adalah.

persamaan 1 Perhatikan bahwa fungsi transfer dari filter notch lebih rumit dari pada tiga jenis filter lainnya (filter low pass, high pass, band pass). Karena keberadaan persamaan kuadrat pada pembilang dan penyebut pada fungsi transfernya, filter jenis ini disebut dengan filter orde dua. Disain filter seperti ini memiliki cabang khusus diluar teknik elektronika.

Selain menggunakan komponen RLC, filter band stop juga dapat dirancang menggunakan komponen filter low pass dan high pass seperti pada filter band pass. Namun berbeda dengan filter band pass yang menghubungkan rangkaian filter low pass dan high pass secara seri, untuk membentuk filter band stop, rangkaian filter low pass dan high pass harus dirangkai paralel. Seperti ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3 Blok diagram dari filter band stop. Merupakan kombinasi paralel antara filter high pass dan low pass. Dengan menggunakan komponen RC untuk tiap-tiap filternya, maka rangkaian filter band stop dapat dilihat pada gambar 4. Filter low pass tersusun atas R 1, R2, dan C1 dalam konfigurasi “T”. Sedangkan bagian filter high pass tersusun atas C 2, C3, dan R3 juga dalam konfigurasi “T”. Kedua rangkaian filter ini digunakan bersama dan dikenal dengan nama filter “T-kembar” (Twin “T”), menghasilkan respon yang tajam ketika nilai-nilai komponennya dipilih sesuai dengan persamaan berikut ini : Nilai komponen pada rangkaian filter band stop R1 = R2 = 2(R3) C2 = C3 = (0.5)C1 Dengan menggunakan nilai-nilai sesuai persamaan di atas, maka frekuensi yang di-reject atau diredam oleh filter notch tersebut adalah fnotch = 1/4πR3C3

Gambar 4 Rangkaian filter band stop “T-Kembar” Disain filter yang sebenarnya menggunakan operational amplifier (op amp) untuk menghasilkan penguatan tegangan yang lebih signifikan pada filter pass band. Sebagai tambahan, filter aktif tersebut memiliki keuntungan yaitu memiliki impedansi input yang sangat besar untuk menghindari efek beban (loading effects).