BAB1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Notch filter aktif ialah rangkaian yang menggunakan model twinT circuit, dapat digunakan untuk menolak frekuensi yang tidak diinginkan di daerah pita sempit.Sedangkan Filter aktif digunakan untuk melewatkan atau menstop suatu sinyal berdasarkan frekuensinya. Notch filter aktif akan menghalangi atau menahan sinyal-sinyal pada frekuensi center dan akan meneruskan sinyal-sinyal dengan frekuensi diatas dan dibawah frekuensi center .Rangkaian ini dapat dibentuk dari sebuah op-amp.Filter ini dapat digunakan untuk meloloskan komponen suara dari frekuensi 50-60 Hz.Dengan kata lain notch filter dapat melewatkan semua frekuensi kecuali pada stop band (pita henti) yang terpusat pada frekuensi pusat.Hal ini berkaitan dengan adanya suatu faktor kualitas(Q) pada filter.Respon amplitudo pada notch filter untuk semua frekuensi sama, kecuali pada bagian stop band (pita henti).Titik-titik referensi standar untuk roll-offs masing-masing stop band adalah titik pada amplitudo menurun 3 dB atau 70,7% dari amplitudo aslinya. Rangkaian filter notch aktif dapat dibentuk dengan menggunakan gabungan filter lolos rendah dan filter lolos tinggi dengan frekuensi 3 dB dibuat terpisah.Filter ini sangat berguna untuk menolak frekuensi yang tidak diinginkan yang sering menyertai sinyal utama.Dengan menggunakan op-amp lm 318 Input pada rangkaian ini dihubungkan dengan keluaran Function generator dan osiloskop CH1.Sedangkan keluaran dihubungkan dengan masukan osiloskop CH2.Adanya op-amp berfungsi sebagai summing function yang kinerja nya akan menjadi lebih baik. Pada umumnya rangkaian yang dipakai pada notch filter aktif adalah Twin-T, filter pasif yang dibuat dari 2 rangkaian berbentuk T.Notch filter aktif banyak digunakan dalam instrumen komunikasi, dalam bidang biomedic

untuk menghilangkan dengung frekuensi PLN pada 60 Hz.Umumnya nilai Q pada filter ini cukup rendah.

1.2 Rumusan Masalah Masalah yang akan dibahas dalam percobaan notch filter aktif adalah: 1. Berapa nilai dari (Vo/Vi)/(Vo/Vi) maks yang diperoleh dalam percobaan? 2. Bagaimana grafik hubungan antara frefkuensi (f) dengan harga (Vo/Vi)/(Vo/Vi)?

1.3 Tujuan Tujuan yang dapat diperoleh dalam percobaan notch filter aktif adalah: 1. Untuk mengetahui nilai dari (Vo/Vi)/(Vo/Vi) maks yang diperoleh dalam percobaan. 2. Untuk mengetahui grafik hubungan antara frefkuensi (f) dengan harga (Vo/Vi)/(Vo/Vi).

1.4 Manfaat Dengan melakukan percobaan notch filter aktif dapat diperoleh suatu manfaat yaitu: Notch filter aktif banyak digunakan dalam instrumen komunikasi, dalam bidang biomedic untuk menghilangkan dengung frekuensi PLN pada 60 Hz.Umumnya nilai Q pada filter ini cukup rendah.

BAB2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Filter Filter merupakan rangkaian yang dipergunakan untuk membuang tegangan output pada frekuensi tertentu.Utuk merancang fileter dapat digunakan komponen pasif (R,L,C) dan komponen aktif (om-amp, transistor). Dengan demikian filter dapat dikelompokkan menjadi filter aktif dan filter pasif.Pada dasarnya filter dapat dikelompokkan berdasarkan response frekuensinya menjadi 4 jenis, yaitu: 1. Filter lolos rendah/Low Pass Filter (LPF) 2. Filter lolos tinggi/High Pass Filter (HPF) 3. Filter lolos rentang /Band Pass Filter (BPF) 4. Filter tolak rentang /Band Stop Filter atau Notch Filter Untuk membuat filter sering kali dihindari penggunaan induktor, karena ukurannya yang besar.Sehingga umumnya filter pasif hanya menggunakan komponen R dan C saja.(Penfold,2000)

2.2 LPF(Low Pass Filter)/Filter Lolos Rendah dan High Pass Filter

Filter lolos rendah adalah filter yang hanya melewatkan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off(fc).

Gambar 2.2.1: Kurva umum karakteristik penapis lolos bawah Sumber:

Low pass Filter mempunyai penguatan tetap dari 0 Hz sampai pada frekuensi cut off fH. Pada fH penguatan akan turun dengan 3dB , artinya frekuensi dari 0 Hz sampai fH dinamakan pass band frekuensi dengan batas 0,707 tegangan output.Sedang frekuensi yang diredam di bawah 3dBatau 0,707 Vo dinamakan stop band frekuensi.Perubahan naik turunnya grafik bergantung dari kualitas komponen dan bentuk rangkaiannya. High Pass filter adalah filter yang outputnya hanya melewatkan frekuensi cut-off fc.Dibawah ini adalah karakteristik dari penapis lolos -tinggi

Gambar 2.2.2: Kurva umum karakeristik penapis lolos tinggi Sumber: . Untuk penapis orde kedua roll-off nya +12 dB/ oktaf atau +40 dB/dekade. Namun pada kenyataannya tidak terdapat penapis lolos tinggi yang sebenarnya. Karena passband dibatasi oleh tanggap frekuensi dari penguat opeasional yang digunakan(Santoso,1996)

2.3 Notch Filter Aktif / Band Reject Filter

Dengan kata lain notch filter dapat melewatkan semua frekuensi kecuali pada stop band (pita henti) yang terpusat pada frekuensi pusat.Hal ini berkaitan dengan adanya suatu faktor kualitas(Q) pada filter. Respon amplitudo pada notch filter untuk semua frekuensi sama, kecuali pada bagian stop band (pita henti).Titik-titik referensi standar untuk roll-offs masing-masing stop band adalah titik pada amplitudo menurun 3 dB atau 70,7% dari amplitudo aslinya.

Dibawah ini dapat digambarkan:

Gambar 2.3.1:Respons amplitudo pada notch filter Sumber:

Respons fase notch filter lajunya terbesar pada frekuensi center, dengan peningkatan dari Q. Notch filter digunakan misalnya untuk

menghilangkan frekuensi yang tidak diinginkan tanpa mempengaruhi frekuensifrekuensi lainnya. Misalnya pada sistem audio yang akan dihilangkan frekuensi garis suaranya sebesar 60 atau 50 Hz, dengan notch filter pada center frekuensi 60 atu 50 Hz, akan menghilangkan gangguan frekuensi 60 Hz atau 50Hz tersebut dengan aman.Salah satu upaya memperoleh nya adalah dengan menggabungkan LPF dengan HPF .Dengan tambahan op-amp yang berfungsi sebagai summing function, kinerjanya akan menjadi lebih baik.(Sutanto,1997)

2.4 Keunggulan dari filter Aktif

Beberapa keunggulan dari filter aktif dibandingkan dengan filter pasif yaitu: 1. Penguatan dan frekuensinya mudah diatur , selama op-amp masih memberikan penguatan dan sinyal input tidak seperti pada filter pasif. Pada dasarnya filetr aktif lebih gampang diatur. 2. Tidak ada masalah beban, karena tahanan input tinggi dan tahanan output rendah. Filter aktif tidak membebani sumber input.

3. Harga umumnya filter aktif lebih ekonomis daripada filter pasif, karena pemilihan variasi dari op-amp yang murah dan tanpa induktor yang harganya relatif mahal.

Filter aktif baik digunakan pada komunikasi sinyal prosessing elektronika seperti radio,televisi,telepon, radar, satelit luar angkasa dan peralatan biomedik (Milman,1992)

2.5 Karakteristik op-amp LM 318

LM318 adalah penguat operasional yang telah dirancang secara khusus digunakan dalam laju perubahan tegangan tinggi dan aplikasi bandwidth yang lebar. Tidak seperti amplifier lainnya.LM318 mempunyai gain (penguatan) yang stabil karena terdiri dari sirkuit internal sebagai frekuensi kompensasi. Namun, ada suatu penambahan komponen eksternal dalam kompensasi untuk mencapai kinerja yang optimal.Dibawah ini adalah karakteristik dari op-amp LM 318.

Gambar 2.5.1:Pin op-amp LM 318 Sumber:

Ketika digunakan

dalam

aplikasi

pembalik,

umpan maju

kompensasi dapat digunakan untuk mencapai laju perubahan tegangan yang melebihi 150V/s dan hampir dapat menggandakan bandwidth. Aplikasi khas dari LM318 adalah termasuk A / D konverter,integrator, osilator, filter aktif, sampel dan tahanan sirkuit (Rasyid,1999).

BAB3. METODE PERCOBAAN

3.1Alat dan Bahan Alat dan bahan yang akan digunakan dalam percobaan notch aktif filter adalah: 1. Kapasitor 47 Nf (2 buah): Sebagai penyimpan muatan 2. Resistor 10 k (2 buah): Sebagai hambatan variabel 3. Resistor 68 k (2 buah): Sebagai hambatan variabel 4. Penguat Operasional (op-amp) LM 318: Digunakan dalam laju perubahan tegangan tinggi dan aplikasi bandwidth yang lebar. 5. Generator Function : Sebagai sinyal input / masukan 6. Osiloskop: Untuk menamplikan bentuk dan karakteristik gelombang 7. Kabel Penghubung : Sebagai penghubung antar komponen dalam rangkaian 8. Catudaya +/- 5 volt 9. Project Board: Sebagai papan lintasan arus 10. Milimeter Block dan peralatan tulis menulis: Untuk menggambar bentuk gelombang pada osiloskop

3.2 Desain Rangkaian

Gambar 3.2.1:Rangkaian notch filter aktif Sumber: Modul praktikum Instrumentasi 2012

3.3 Langkah Kerja 1. Rangkaian disusun seperti pada gambar 3.2.1 2. Catu daya, function generator, dan osiloskop dipersiapkan terlebih dahulu 3. Input pada rangkaian dihubungkan menuju keluaran pada function generator dan Osiloskop CH1. 4. Sedangkan output rangkaian dihubungkan menuju masukan osiloskop CH2. 5. Sinyal masukan pada Function Generator dipilih sinyal sinusoidal amplitudo 4 volt. 6. Frekuensi diatur dari 10 Hz hingga 100 Hz. 7. Amplitudo masukan dan amplitudo keluaran pada rangkaian di ukur untuk setiap perubahan frekuensi 8. Data hasil pengamatan dicatat pada tabel

3.4 Metode Analisa Tabel data pengamatan

No Frekuensi (Hz) 1. 10 2. 20 3. 30 10. 100

Vi (volt) 4 4 4 4

Vo (volt)

Vo/Vi

(Vo/Vi)/(Vo/Vi)maks

Perhitungan fnotch fnotch R = C = = 1 / (2 pi R C) R3 = R4 C1 = C2