RANGKAIAN SETARA THEVENIN DAN RANGKAIAN AC. Abstrak

Transkripsi

1 Modul 1 RANGKAIAN SETARA THEVENIN DAN RANGKAIAN AC Nama : Muhammad Ilham NIM : ilham_atlantis@hotmail.com Shift/Minggu : III/2 Asisten : Widyo Jatmoko (12838) : Derina Adriani (12943) Tanggal Praktikum : 3 Oktober 212 Tanggal Pengumpulan : 1 oktober 212 Abstrak Dalam pengukuran tegangan dan arus melalui teori dan eksperimen menghasilkan hasil yang berbeda. Suatu rangkaian dapat disederhanakan menjadi rangkaian Thevenin untuk memudahkan dalam perhitungan. Tapis berfungsi sebagai pengolah sinyal berdasarkan besar frekuensi sinyal tersebut. Kata Kunci : Rangkaian Thevenin, Low Pass Filter, High Pass Filter, Band Pass Filter, Notch Filter 1. Tujuan a. Menentukan frekuensi kerja tapis dari eksperimen yang dilakukan dan membandingkannya dengan teori b. Menyusun rangkaian tapis low pass filter dan high pass filter dan keluarannya (output) 2. Teori Dasar RANGKAIAN SETARA THEVENIN Adalah rangkaian yang terdiri dari sebuah sumber tegangan dari sebuah tahanan yang terhubung secara seri Gambar 1. Rangkaian Pembagi tegangan Untuk mencari tegangan thevenin, sama dengan mencari tegangan yang ada di R3 ETH = VTH = Vs (1) RTH = + R (2)

2 TAPIS ( FILTER ) Bentuk umum dari pengolahan sinyal yaitu perubahan sinyal masukan menjadi frekuensi keluaran yang sebanding dengan harga komponen yang digunakan. pengolahan sinyal ini menggunakan tapis Rangkaian tapis digunakan untuk menahan frekuensi tertentu dan meloloskan sebagian frekuensi tertentu., bergantung pada jenis tapisnya a. Low Pass Filter ( Tapis Lolos Rendah) Rangkaian ini disebut rangkaian pengintegral (integrator). Pada frekuensi rendah, tegangan keluaran sama dengan tegangan masukan, namun pada frekuensi tinggi isyarat keluaran diperkecil. Hambatan R dan reaktansi kapasitor C membentuk pembagi tegangan kompleks. Gambar 2. Tapis Lolos Rendah Perbandingan antara tegangan keluaran kompleks Vo(ω) dan tegangan masukan kompleks Vi(ω) disebut fungsi alih G(ω) G(ω) = ( ) ( ) = (3) b. High Pass Filter ( Tapis Lolos Tinggi ) Rangkaian ini merupakan rangkaian yang berfungsi sebagai diferensiator. Gambar 3. Tapis Lolos Tinggi Perbandingan antara tegangan keluaran kompleks Vo(ω) dan tegangan masukan kompleks Vi(ω) disebut fungsi alih G(ω) G(ω) = ( ) ( ) = (4) c. Band Pass Filter ( Tapis Lolos Tengah ) Rangkaian ini dapat diperoleh dengan menggabungkan rangkaian tapis lolos rendah dan tinggi secara seri. frekuensi tapis lolos tengah merupakan irisan frekuensi potong dari kedua filter tersebut d. Notch Filter ( Tapis Lolos Pita ) Rangkaian ini dapat diperoleh dengan menggabungkan rangkaian tapis lolos rendah dan tinggi secara paralel. Frekuensi tapis lolos pita merupakan gabungan frekuensi potong dari kedua filter tersebut.

3 3. Data Teori eksperimen Resistor Ω Capasitor 1 nf nf Tabel 1 Percobaan 1 Pengukuran Arus Searah Sumber Tegangan (V) R1( Ω) R2 (Ω) Arus di R2 (A) Teori Multimeter Teori Multimeter Teori Multimeter Teori Multimeter 5 5,19 68±5% ±5% X X ,19 68±5% X ,19 57±5% X X X X X X X 1 5 Tabel 2 Percobaan 2 Pengukuran Arus Searah Sumber Tegangan (V) R1( Ω) R2 (Ω) Arus di R2 (A) Teori Multimeter Teori Multimeter Teori Multimeter Teori Multimeter 5 5,19 68±5% ±5% X 1 2, ,19 68±5% X ,19 57±5% X X X 1 6 5, X X 1 6 5,19 Tabel 3 Percobaan 3 rangkaian setara Thevenin Sumber Tegangan (V) R1( Ω) R2 (Ω) R3(Ω) Teori Multimeter Teori Multimeter Teori Multimeter Teori Multimeter 5 5,19 68±5% ±5% X 1 6 ± 5% 4.84 X ,19 68±5% X ,19 57±5% ± 5% 4.84 X ± 5% X 1 6 ± 5% X 1 6

4 R TH (Ω) V TH (V) Teori Multimeter Teori Multimeter , X 4.85 X , ,19 Percobaan 4 Tapis Tabel 4 Low Pass Filter No f (Hz) V IN (V) V OUT (V) V OUT /Vin G(w)(dB) 1 2,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5,275,55 5, ,5,15,3 1, ,5,1,2 13, ,5,4,8 21, ,5,65,13 17, ,5,3,6 24, ,5,15,3 3, ,5,11,22 33, ,5,8,16 35, ,5,65,13 37, ,5,3,6 44, ,5,15,3 5, ,5,1,2 53, ,5,5, ,5,25,5 66,259991

5 Tabel 5 High Pass Filter No f (Hz) V IN (V) V OUT (V) V OUT /Vin G(w)(dB) 1 2,5,5, ,5,15,3 3, ,5,2,4 27, ,5,3,6 24, ,5,75,15 16, ,5,2,4 7, ,5,26,52 5, ,5,3,6 4, ,5,42,84 1, ,5,48,96, ,5,48,96, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5, ,5,5 1

6 4. Pengolahan Data Frekuensi potong : Teori, F(p) = = eksperimen, F(p) = (, ) = (, ), = 2,7936 X 16 = 2,8312 X 16 Grafik Tanggapan Fasa (LPF) 1,2 1,8,6,4, Grafik Tanggapan Fasa Grafik Tanggapan Fasa (HPF) 1,2 1,8,6,4,2 Grafik Tanggapan Fasa (HPF) 4 24, , ,

7 Grafik Tanggapan Fasa (LPF) Grafik Bode Plot (LPF) Grafik Bode Plot (HPF) Grafik Bode Plot (HPF) 5. Analisis Di dalam melakukan percobaan, adanya perbedaan nilai yang tidak begitu besar antara I dan V yang ada pada teori dan nilai yang didapat saat percobaan. Begitupun saat menghitung nilai E TH dan R TH untuk nilai teori, terjadi perbedaan yang tidak begitu besar atau bisa dikatakan hampir serupa dengan nilai E TH dan R TH yang didapatkan pada eksperimen. Hal ini dijumpai saat menghitung nilai frekuensi potong f(p) teori dan eksperimen, terjadi perbedaan yang sangat kecil. Perbedaan tersebut diakibatkan nilai yang didapatkan saat melakukan eksperimen sedikit berbeda dari apa yang diharapakan (teori), namun hasil yang diberikan bisa dikatakan sama. Grafik tanggapan fasa yang diberikan oleh LPF dan HPF dalam eksperimen bila dibandingkan dengan referensi, bisa dikatakan sama atau bentuknya serupa. Hal tersebut pun diberikan oleh hasil grafik bode plot LPF dan HPF.

8 6. Kesimpulan Hasil nilai yang diberikan oleh teori dan eksperimen memperlihatkan sedikit perbedaan diakibatkan adanya elemen lain yang tidak bisa diperhitungkan Tapis Lolos Rendah meloloskan sinyal berfrekuensi rendah dan memperkecil keluaran sinyal berfrekuensi tinggi. Tapis Lolos Tinggi meloloskan sinyal berfrekuensi 7. Referensi tinggi. Kedua filter tersebut membuat besar frekuensi yang masuk berbanding terbalik dengan frekuensi keluarannya. [1] Malvino, Albert and David J. Bates. Electronic Principles.McGrawHill. [2] ter_2.html