menentukan bandwidth dan gain

TUJUAN :

1. Dapat menentukan gain dari filter.

2. Dapat menentukan bandwidth dari Band Pass Filter.

TEORI DASAR :

Resonansi pada rangkaian AC merupakan keadaan dimana reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif memiliki nilai yang sama satu sama lain (XL = XC ). Ketika rangkaian AC dalam keadaan resonansi maka reaktansi akan sama dengan ‘0’ (Nol), (X = XL - XC = 0). Frekuensi resonansi (Fr) merupakan frekuensi dimana keadaan resonansi tercapai, dimana phasa tegangan AC dan arus AC berbeda 90° satu sama lain.

Frekuensi resonansi dapat dihitung menggunakan persamaan matematika berikut ini.

Dimana :

Fr = Frekuensi Resonansi (Hertz / Hz)
π= 3,14
L = Induktansi (Henry / H)
C = Kapasitansi (Farad / F)

Rangkaian Resonansi Seri

Rangkaian resonansi seri merupakan kombinasi rangkaian induktor dan kapasitor yang disusun secara seri. Untuk menghitung nilai frekuensi referensi menggunakan cara yang sama seperti menghitung frekuensi referensi pada rangkaian resonansi paralel.

ALAT DAN KOMPONEN :

1. Generator fungsi 1buah

2. Frequency Counter 1buah

3. Osiloskop 20MHz DualTrace 1buah

4. Kabel Penghubung secukupnya

5. Induktor 16 lilitan

6. Kapasitor 50 pF 1buah

7. T-Connector 1buah

PROSEDUR PERCOBAAN :

1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar berikut :

2. Tampilkan kedua sinyal pada osiloskop. Yaitu sinyal input dan output.

3. Set generator fungsi pada 1MHz.

4. Putar knob frekuensi pada generator fungsi sampai didapatkan sinyal dengan amplitude maksimum. Perlu diketahui bahwa saat kita memutar knob frekuensi dari minimum ke maksimum, kita akan mendapatkan amplitudo sinyal terendah menuju ke tinggi, seanjutnya kembali ke rendah.

5. Catat frekuensi saat ampitudo tertinggi. Dilihat melalui frequency counter.

6. Catat tegangan saat frekuensi tertinggi.

7. Untuk mencari frekuensi cut off, menggunakan rumus :

8. Untuk mencari gain, menggunakan rumus :

9. Untuk mencari bandwidth, melalui selisih dari penjumlahan dari Vcut-off dengan Vmax dengan pengurangan V cut-off dengan Vmax.

HASIL PERCOBAAN :

1. Melalui osiloskop, didapatkan frekuensi resonansi yang dilihat dari munculnya amplitude maksimum = 11195 KHz atau 11,195 MHz.

2. Serta tegangan saat Volt/DIV = 1 volt dan time/DIV=0,5ms , yang diperoleh adalah : 1,4 volt

3. Dengan demikian, dapat kita ukur tegangan cut-off dengan memasukkan dalam rumus :

V_cut-off = 1,4 V x 0,707 = 0,989 V

4. Kemudian diukur frekuensi minimum dan frekuensi maksimumnya :

Pada saat tegangan maksimum :

V1 = Vmax + Vcut-off

V1 = 1,4 V + 0,989 V

V1 = 2,389 V

Melalui frequency counter, dapat dilihat bahwa frekuensinya adalah 12MHz atau 12048,42KHz.

5. Pada saat tegangan minimum :

V2 = Vmax – Vcut-off

V2 = 1,4 V – 0,989 V

V2 = 0,411 V

Melalui frequency counter, diperoleh frekuensi sebesar 10MHz atau 10057,11KHz

Dari hasil tersebut maka dapat dihitung bandwidthnya :

Bandwidth = f1 – f2

Bandwidth = 12MHz – 10MHz

Bandwidth = 2MHz

Dan penguatannya sebesar :

KESIMPULAN :

1. Gain dapat dihitung dari 20 log tegangan keluar (dalam hal ini Vcut-off) dibagi dengan tegangan masuk (dalam hal ini adalah tegangan maksimum yang dicapai). Dalam percobaan ini, gain yang diperoleh adalah -3,01 dB.

2. Bandwidth dapat ditentukan dengan menentukan frekuensi maksimum dan minimum yang diperoleh. Kemudian menghitung selisih di antara keduanya. Dalam percobaan ini diperoleh bandwidthnya sebesar 2MHz.