FILTER BUTTERWORTH UNTUK SISTEM TELEMETRI DENGAN METODE MULTITONE TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 FILTER BUTTERWORTH UNTUK SISTEM TELEMETRI DENGAN METODE MULTITONE TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Disusun oleh: SUPRIYADI NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2009 i

2 BUTTERWORTH FILTER FOR TELEMETRY SYSTEM USING MULTITONE METHOD FINAL PROJECT Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree In Electrical Engineering Study Program Written by: SUPRIYADI Student Number : ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING FACULTY OF SAINS AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2009 ii

3

4

5

6

7 HALAMAN MOTTO dan PERSEMBAHAN Motto CURA, UT VALEAS! (Unknown) Persembahan: Ku persembahkan karya kecilku ini untuk: Tuhan Yesus Kristus, selamanya aku milik-nya... dalam kasih-nya aku berkarya. Bapak dan Ibu tercinta, almarhum Andreas Yosef Langi dan Katharina Bedai, atas cinta yang tak berbatas. Saudara-Saudariku tercinta, Hendrikus Suyadi, Herkulanus Hanggi, Helena Rasmiati dan Adrianus Handri. Kedua keponakanku tersayang, Albertus Yudi Pratama dan Octaviani Cyntia. Keluarga Besarku tercinta. Almamaterku Teknik Elektro USD vii

8 Intisari Filter Butterworth untuk sistem telemetri dengan metode multitone adalah sistem pendukung dari sistem yang lebih besar yaitu sistem telemetri termodulasi frekuensi dengan metode multitone yang merupakan alat ukur dengan tiga sensor pengukuran, yaitu sensor pertama untuk mengukur suhu udara, sensor kedua untuk mengukur tekanan udara dan sensor ketiga untuk mengukur kelembaban udara, dengan sistem komunikasi gelombang radio FM. Filter Butterworth untuk sistem telemetri dengan metode multitone ini terdiri dari bagian-bagian filter dan rangkaian pembanding. Bagian filter terdiri low pass filter (LPF) 20 khz, LPF 7 khz, band pass filter (BPF) 8-13 khz dan high pass filter (HPF) 14 khz. LPF 20 khz digunakan untuk memisahkan sinyal masukan dari frekuensi transmisi, dan keluarannya digunakan sebagai masukan untuk ketiga filter lainnya. LPF 7 khz untuk melewatkan frekuensi yang mewakili data sensor pertama, BPF 8-13 khz untuk melewatkan frekuensi yang mewakili data sensor kedua dan HPF 14 khz untuk melewatkan frekuensi yang mewakili data sensor ketiga. Keluaran dari ketiga filter ini selanjutnya dilewatkan pada rangkaian pembanding untuk mengubah sinyal keluaran menjadi gelombang kotak. Gelombang kotak ini merupakan keluaran akhir dari sistem sehingga pada sistem selanjutnya dapat diidentifikasi sebagai data biner dengan logika low dan high yang ditunjukkan oleh level tegangannya. Dari hasil percobaan secara terpisah, masing-masing dari filter dan pembanding telah bekerja mendekati perancangan. Pada LPF 20 khz didapatkan frekuensi cut-off sebesar 18503,5 Hz, LPF 7 khz didapatkan frekuensi cut-off sebesar 6852 Hz, BPF 8-13 khz didapatkan frekuensi cut-off bawah sebesar 8408 Hz serta frekuensi cut-off atas sebesar 13176Hz dan HPF 14 khz didapatkan frekuensi cut-off sebesar Hz. Sedangkan pembanding telah dapat menghasilkan keluaran berupa gelombang kotak tanpa mengubah frekuensinya. Tetapi saat diterapkan dalam sistem dengan masukan sinyal terjumlah, tidak didapatkan keluaran akhir seperti yang diinginkan. Hal ini disebabkan oleh penggunaan filter dengan orde rendah, sehingga sinyal keluaran filter masih terinterferensi oleh frekuensi lain diluar batas frekuensi cut-off filter. Kata kunci: sistem telemetri, low pass filter, band pass filter, high pass filter, filter Butterworth viii

9 Abstract Butterworth filter for telemetry system with multitone method is a support system to separate frequency that consist of the three measurement sensors, the first sensor measured atmospheric temperature, the second sensor measured atmospheric pressure and the third sensor measured atmospheric humidity in communication radio system. Butterworth filter circuit consists of filter circuit and comparator circuit. Filter circuit consists of low pass filter (LPF) 20 khz, LPF 7 khz, band pass filter (BPF) 8-13 khz and high pass filter (HPF) 14 khz. LPF 20 khz was used to separate input signal from receiving signal, and then the filter output was used to input signal for other filter. LPF 7 khz used to pass the frequency which is represent first sensor data, BPF 8-13 khz used to pass the frequency which is represent second sensor data and HPF 14 khz used to pass the frequency which is represent third sensor data. And then, the output from each filter feed in comparator circuit to shape the output signal to be a square waves. This square waves is a final output from system and then, in the next system can be identification as a biner data with low and high logic as shown by voltage level. From the experiments, each filter and comparator was works close to the design. At LPF 20 khz, founded Hz cut-off frequency, at LPF 7 khz founded 6852 Hz. At BPF founded 8408 Hz as low cut-off frequency and Hz as high cut-off frequency. At HPF 14 khz founded Hz as cut-off frequency. The comparator was produce output signal of square waves without change the frequency. But, when it apllied in the system with adder result input signal, the final output did not worked well. This problem founded because it was used of low orde filter, and then output signal was still interfered by the other frequency outside of the cut-off filter frequency. Keywords: telemetry system, low pass filter, band pass filter, high pass filter, Butterworth filter ix

10 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Alah Bapa di surga segala rahmat dan penyertaan-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul Filter Butterworth Untuk Sistem Telemetri Dengan Metode Multitone. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro di Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, sekaligus sebagai upaya untuk memperdalam dan memperkaya wawasan berpikir serta menambah wacana di bidang elektronika khususnya dan sains teknologi pada umumnya. Pembuatan tugas akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan berbagai pihak, untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. B. Wuri Harini S.T., M.T., Ketua Jurusan Teknik Elektro yang telah memberikan perhatiannya selama kuliah di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. A. Bayu Primawan, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, masukan, waktu, dan perhatiannya selama penyusunan tugas akhir ini. 3. Martanto, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, masukan, waktu, dan perhatiannya selama penyusunan tugas akhir ini. 4. Segenap dosen di Jurusan Teknik Elektro yang telah mendidik penulis untuk mengetahui lebih dalam tentang Teknik Elektronika. x

11 5. Petrus Sumardi, Laboran Lab. Elektronika dan Rangkaian Listrik yang telah banyak membantu dalam penyelesaian alat. 6. Segenap karyawan sekretariat Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 7. Seluruh Staf Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang sudah memberikan layanan dan bantuan selama proses pencarian referensi. 8. Ibu dan segenap keluarga besar tercinta yang selalu memberi doa, dukungan dan semangat dalam menyelesaikan kuliah dan pengerjaan tugas akhir ini. 9. Himpunan Pelajar Mahasiswa Dayak Kapuas Hulu, terima kasih atas semua bantuan dan kebersamaan yang indah selama ini. 10. Teman-teman TE: I Putu Eka, Andry Prihatin, Liberius Aries, Frederik Erik, Guntur Maulana, Bayu Rani, Tri Dese, Marselinus Roni, Ricky Nelson, SigitPurbayadi, Venantius Andika, Heru Wahyudi, Nendar Wibarasta, Sukur Widodo, Ratno, Yohanes Pemandi Ariadi. Tomo, Petrus Veni, Robert, Yulius, Nestor, Tono, Stefan, Budin, Andro, Ivan, Diro, Doni, Rikardus, terimakasih atas dukungan, bantuan dan kekompakannya. 11. Semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu persatu sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. 12. sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Penulis dengan penuh kesadaran memahami dalam pembuatan tugas akhir ni masih banyak terdapat kekurangannya. Oleh karenanya sumbang saran yang bersifat membangun dari pembaca sangat diharapkan. Akhirnya penulis berharap xi

12

13 DAFTAR ISI Halaman Judul...i Halaman Judul dalam Bahasa Inggris...ii Lembar Persetujuan oleh Pembimbing...iii Lembar Pengesahan...iv Lembar Persetujuan Publikasi...v Lembar Pernyataan keaslian karya...vi Halaman Persembahan dan Motto Hidup...vii Intisari...viii Abstract...ix Kata Pengantar...x Daftar Isi...xiii Daftar Gambar...xvi Daftar Tabel...xviii Daftar Lampiran...xix BAB I PENDAHULUAN Judul Latar Belakang Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 5 BAB II DASAR TEORI Filter Definisi Filter Klasifikasi Filter Low Pass Filter Low Pass Filter tipe Butterworth orde ke xiii

14 2.1.4 High Pass Filter High Pass Filter tipe Butterworth orde ke Band Pass Filter Peng-kaskade-an (Cascading) Penguat Operasional (Operational Amplifier, Op-Amp) Sebagai Pembangun Dasar Dasar-dasar Penguat Operasional Penguat Membalik (Inverting Amplifier) Penguat Tak Membalik (Non Inverting Amplifier) Pengikut Tegangan (Voltage Follower)...29 BAB III PERANCANGAN Filter Aktif Low Pass Filter dengan fc = 20 khz Low Pass Filter dengan fc = 7 khz Band Pass Filter dengan f L = 8 khz dan f H = 13 khz Low Pass Filter dengan fc = 13 khz High Pass Filter dengan fc = 8 khz High Pass Filter dengan fc = 14 khz Rangkaian Pembanding (Comparator) Rangkaian Penyangga (Buffer)...47 BAB IV PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Low Pass Filter 20 khz Low Pass Filter 7 khz Band Pass Filter 8-13 khz High Pass Filter 14 khz Pembanding (Comparator) Pembahasan Kinerja Filter Dengan Frekuensi Masukan Yang Berbeda Analisa Kinerja Sistem Dengan Masukan Sinyal Terjumlah Pembahasan Secara Keseluruhan...67 xiv

15 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran...69 DAFTAR PUSTAKA...70 xv

16 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Karakteristik ideal filter pelewat rendah...8 Gambar 2.2 Karakteristik ideal filter pelewat tinggi...9 Gambar 2.3 Karakteristik ideal filter pelewat jalur...9 Gambar 2.4 Karakteristik ideal filter penolak jalur...10 Gambar 2.5 Kurva tanggapan Low Pass Filter...10 Gambar 2.6 Untai dasar Low Pass Filter...11 Gambar 2.7 Low Pass Filter orde ke Gambar 2.8 Low Pass Filter orde ke Gambar 2.9 Kurva tanggapan High Pass Filter...16 Gambar 2.10 Untai dasar High Pass Filter...16 Gambar 2.11 High Pass Filter orde ke Gambar 2.12 High Pass Filter orde ke Gambar 2.13 Tanggapan amplitudo relatif BPF secara umum...20 Gambar 2.14 Tanggapan amplitudo BPF orde 2 dengan berbagai nilai Q...22 Gambar 2.15 Diagram blok kaskade untuk filter orde tinggi...23 Gambar 2.16 Simbol Op-Amp (dalam rangkaian)...25 Gambar 2.17 Catu daya bipolar sederhana...25 Gambar 2.18 Non inverting comparator dengan bias positif...26 Gambar 2.19 Inverting comparator dengan bias positif...27 Gambar 2.20 Rangkaian penguat inverting...28 Gambar 2.21 Rangkaian penguat non inverting...28 Gambar 2.22 Rangkaian pengikut tegangan...29 Gambar 2.23 Rangkaian penguat inverting tanpa pengikut tegangan...30 Gambar 3.1 Diagram blok sistem telemetri secara umum...32 Gambar 3.2 Diagram blok bagian penerima...33 Gambar 3.3 Low Pass Filter 20 khz...36 Gambar 3.4 Low Pass Filter 7 khz...38 Gambar 3.5 Low Pass Filter 13 khz...41 Gambar 3.6 High Pass Filter 8 khz...43 xvi

17 Gambar 3.7 Band Pass Filter 8-13 khz...44 Gambar 3.8 High Pass Filter 14 khz...46 Gambar 3.9 Rangkaian Pembanding (Comparator)...47 Gambar 3.10 Rangkaian Penyangga...48 Gambar 4.1 Grafik Tanggapan Frekuensi LPF 20 khz...51 Gambar 4.2 Grafik Tanggapan Frekuensi LPF 7 khz...53 Gambar 4.3 Grafik Tanggapan Frekuensi BPF 8-13 khz...56 Gambar 4.4 Grafik Tanggapan Frekuensi HPF 14 khz...58 Gambar 4.5(a) Sinyal terjumlah masukan sistem dengan Amplitudo 9 Vpp.62 Gambar 4.5(b) Sinyal terjumlah untuk masukan Sistem setelah pembagi tegangan dengan Amplitudo 3 Vpp...62 Gambar 4.6(a) Sinyal keluaran LPF 20 khz dengan masukan sinyal terjumlah...62 Gambar 4.6(b) Sinyal keluaran LPF 20 khz setelah pembagi tegangan dengan masukan sinyal terjumlah...63 Gambar 4.7(a) Sinyal keluaran LPF 7 khz dengan masukan sinyal terjumlah, Amplitudo 4,8 Vpp...64 Gambar 4.7(b) Keluaran akhir LPF 7 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan masukan sinyal terjumlah...64 Gambar 4.8(a) Sinyal keluaran BPF 8-13 khz dengan masukan sinyal terjumlah...65 Gambar 4.8(b) Keluaran akhir BPF 8-13 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan masukan sinyal terjumlah...65 Gambar 4.9(a) Sinyal keluaran HPF 14 khz dengan masukan sinyal terjumlah...65 Gambar 4.9(b) Keluaran akhir HPF 14 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan masukan sinyal terjumlah...66 Gambar 4.10 Grafik Tanggapan Frekuensi secara keseluruhan...66 xvii

18 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Nilai Faktor Redaman Untuk Tanggapan Filter Butterworth...24 Tabel 4.1 Kinerja Filter dengan Sinyal Masukan Gelombang Kotak dan Frekuensi Masukan Yang Berbeda...60 Tabel 4.2 Kinerja Filter Dengan Masukan Sinyal Terjumlah...63 xviii

19 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Gambar Rangkaian Lengkap... L2 Lampiran 2 Foto Perangkat Keras Hasil Perancangan... L3 Lampiran 3 Tabel Data pengukuran LPF 20 khz... L5 Lampiran 4 Tabel Data pengukuran LPF 7 khz... L7 Lampiran 5 Tabel Data pengukuran BPF 8-13 khz... L10 Lampiran 6 Tabel Data pengukuran HPF 14 khz... L13 Lampiran 7 Tabel Hubungan Antara Data Sensor 1 (Suhu) Dengan Frekuensi... L15 Lampiran 8 Tabel Hubungan Antara Data Sensor 2 (Tekanan) Dengan Frekuensi... L17 Lampiran 9 Tabel Hubungan Antara Data Sensor 3 (Kelembaban) pada suhu 0 25 C dengan Frekuensi... L19 Lampiran 10 Tabel Hubungan Antara Data Sensor 3 (Kelembaban) pada suhu 0 35 C dengan Frekuensi... L20 Lampiran 11 Tabel Hubungan Antara Data Sensor 3 (Kelembaban) pada suhu 0 45 C dengan Frekuensi... L21 Lampiran 12 Gambar Sinyal AFG (Audio Function Generator) sebagai masukan Sistem dengan Amplitudo 9 Vpp dan Frekuensi Hz... L23 Lampiran 13 Gambar Sinyal AFG (Audio Function Generator) sebagai masukan LPF 20 khz dengan Amplitudo 2,6 Vpp dan Frekuensi Hz... L23 Lampiran 14 Gambar sinyal keluaran LPF 20 khz dengan Amplitudo 7,5 Vpp dan Frekuensi Hz... L23 Lampiran 15 Gambar sinyal keluaran LPF 20 khz yang telah dibagi tegangannya dengan Amplitudo 2,5 Vpp dan Frekuensi Hz... L24 Lampiran 16 Gambar sinyal masukan LPF 7 khz dengan Amplitudo 2,5 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz... L24 xix

20 Lampiran 17 Gambar sinyal keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 6,5 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz... L24 Lampiran 18 Gambar sinyal keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 0,6 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz... L25 Lampiran 19 Gambar sinyal keluaran HPF 14 khz dengan Frekuensi 4288 Hz... L25 Lampiran 20 Gambar sinyal masukan BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 2,5 Vpp dan Frekuensi Hz... L25 Lampiran 21 Gambar sinyal keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 9,4 Vpp dan Frekuensi Hz... L26 Lampiran 22 Gambar sinyal keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 1 Vpp dan Frekuensi Hz... L26 Lampiran 23 Gambar sinyal keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 1,9 Vpp dan Frekuensi Hz... L26 Lampiran 24 Gambar sinyal masukan HPF 14 khz dengan Amplitudo 2,5 Vpp dan Frekuensi Hz... L27 Lampiran 25 Gambar sinyal keluaran HPF 14 khz.dengan Amplitudo 4 Vpp dan Frekuensi Hz... L27 Lampiran 26 Gambar sinyal keluaran LPF 7 khz.dengan Amplitudo 0,14 Vpp dan Frekuensi Hz... L27 Lampiran 27 Gambar sinyal keluaran BPF 8-13 khz.dengan Amplitudo 2,4 Vpp dan Frekuensi Hz... L28 Lampiran 28 Gambar keluaran akhir LPF 7 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz... L28 Lampiran 29 Gambar keluaran akhir BPF 8-13 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz... L28 Lampiran 30 Gambar keluaran akhir HPF 14 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz... L29 xx

21 Lampiran 31 Gambar keluaran akhir BPF 8-13 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz... L29 Lampiran 32 Gambar keluaran akhir LPF 7 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz... L29 Lampiran 33 Gambar keluaran akhir HPF 14 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz... L30 Lampiran 34 Gambar keluaran akhir HPF 14 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz... L30 Lampiran 35 Gambar keluaran akhir LPF 7 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Frekuensi Hz... L30 Lampiran 36 Gambar keluaran akhir BPF 8-13 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz... L31 Lampiran 37 Sinyal masukan sistem gelombang kotak dengan Amplitudo 9 Vpp dan setelah diperkecil dengan Amplitudo 3 Vpp... L31 Lampiran 38 Sinyal keluaran LPF 20 khz pada frekuensi Hz dengan Amplitudo 8,4 Vpp dan setelah diperkecil dengan Amplitudo 2,8 Vpp... L31 Lampiran 39 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 2000 Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 8 Vpp... L32 Lampiran 40 Sinyal keluaran komparator LPF 7 khz pada frekuensi 2000 Hz... L32 Lampiran 41 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 2000 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 3,8 Vpp... L32 xxi

22 Lampiran 42 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 2000 Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 1 Vpp... L33 Lampiran 43 Keluaran komparator BPF 8-13 khz dan keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi 2000 Hz... L33 Lampiran 44 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 4000 Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 8 Vpp... L33 Lampiran 45 Sinyal keluaran komparator LPF 7 khz pada frekuensi 4000 Hz... L34 Lampiran 46 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 4000 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 3,6 Vpp... L34 Lampiran 47 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 4000 Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 1 Vpp... L34 Lampiran 48 Keluaran komparator BPF 8-13 khz dan keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi 4000 Hz... L35 Lampiran 49 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7000 Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 5,2 Vpp... L35 Lampiran 50 Sinyal keluaran komparator LPF 7 khz pada frekuensi 7000 Hz... L35 Lampiran 51 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7000 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 4,6 Vpp... L36 Lampiran 52 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7000 Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 0,8 Vpp... L36 Lampiran 53 Keluaran komparator BPF 8-13 khz dan keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi 7000 Hz... L36 xxii

23 Lampiran 54 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7500 Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 4,3 Vpp... L37 Lampiran 55 Sinyal keluaran komparator LPF 7 khz pada frekuensi 7500 Hz... L37 Lampiran 56 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7500 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 6 Vpp... L37 Lampiran 57 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7500 Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 0,8 Vpp... L38 Lampiran 58 Keluaran komparator BPF 8-13 khz dan keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi 7500 Hz... L38 Lampiran 59 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 8000 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 7,4 Vpp... L38 Lampiran 60 Sinyal keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi 8000 Hz... L39 Lampiran 61 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 8000 Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 3,6 Vpp... L39 Lampiran 62 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 8000 Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 0,8 Vpp... L39 Lampiran 63 Keluaran komparator LPF 7 khz dan keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi 8000 Hz... L40 Lampiran 64 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 12,6 Vpp... L40 xxiii

24 Lampiran 65 Sinyal keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz... L40 Lampiran 66 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 1,3 Vpp... L41 Lampiran 67 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 1,4 Vpp... L41 Lampiran 68 Keluaran komparator LPF 7 khz dan keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz... L41 Lampiran 69 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 8,6 Vpp... L42 Lampiran 70 Sinyal keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz... L42 Lampiran 71 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,6 Vpp... L42 Lampiran 72 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 2,2 Vpp... L43 Lampiran 73 Keluaran komparator LPF 7 khz dan keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz... L43 Lampiran 74 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 7,6 Vpp... L43 Lampiran 75 Sinyal keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz... L44 Lampiran 76 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,5 Vpp... L44 xxiv

25 Lampiran 77 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 2,6 Vpp... L44 Lampiran 78 Keluaran komparator LPF 7 khz dan keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz... L45 Lampiran 79 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 4,4 Vpp... L45 Lampiran 80 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz... L45 Lampiran 81 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,4 Vpp... L46 Lampiran 82 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 6,8 Vpp... L46 Lampiran 83 Keluaran komparator LPF 7 khz dan keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz... L46 Lampiran 84 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,5 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 5 Vpp... L47 Lampiran 85 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz... L47 Lampiran 86 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,5 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,2 Vpp... L47 Lampiran 87 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,5 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 3 Vpp... L48 Lampiran 88 Keluaran komparator LPF 7 khz dan keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz... L48 xxv

26 Lampiran 89 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 4 Vpp... L48 Lampiran 90 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz... L49 Lampiran 91 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,1 Vpp... L49 Lampiran 92 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 1,4 Vpp... L49 Lampiran 93 Keluaran komparator LPF 7 khz dan keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz... L50 Lampiran 94 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 3,9 Vpp... L50 Lampiran 95 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz... L50 Lampiran 96 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz... L51 Lampiran 97 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 1,2 Vpp... L51 Lampiran 98 Keluaran komparator LPF 7 khz dan keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz... L51 Lampiran 99 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz dan keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 3,7 Vpp... L52 Lampiran 100 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz... L52 xxvi

27 Lampiran 101 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz dan keluaran LPF 7 khz... L52 Lampiran 102 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz dan keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 1 Vpp... L53 Lampiran 103 Keluaran komparator LPF 7 khz dan keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz... L53 Lampiran 105 Datasheet LM L55 Lampiran 106 Datasheet LF L63 xxvii

28 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Judul Filter Butterworth Untuk Sistem Telemetri Dengan Metode Multitone. 1.2 Latar Belakang Masalah. Suatu informasi baik berupa data pengukuran atau hasil pengamatan dikirim dan diterima, kemudian diproses sangat membutuhkan sarana transmisi data yang cepat, akurat dan bisa dipindah pindah. Sehingga untuk mengirim data dari tempat yang sulit dijangkau dapat dengan mudah diatasi. Pengiriman data dapat menggunakan berbagai media, yang salah satunya adalah dengan gelombang radio. Gelombang radio digunakan sebagai media transmisi karena bersifat fleksibel dan mempunyai rentang frekuensi yang cukup lebar. Selain itu juga mudah dipindahkan karena tidak terkait dengan jaringan kabel. Sistem Telemetri dengan Metode Multi Tone menggunakan prinsip sinyal informasi menggunakan frekuensi tone yang mewakili perubahan data hasil pengukuran sensor. Sisi pemancar membangkitkan frekuensi tone berdasar perubahan data keluaran sensor, frekuensi-frekuensi tersebut kemudian dijumlahkan untuk kemudian diumpankan pada modulator frekuensi [1]. Sisi penerima mengembalikan frekuensi diterima kemudian memisahkan ketiga frekuensi dengan tapis pelewat jalur bawah (LPF), tapis pelewat jalur atas (HPF), 1

29 2 dan tapis pelewat bidang (BPF) [2]. Filter-filter ini digunakan untuk memberikan batasan-batasan frekuensi untuk setiap data sensor dan juga sebagai pembatas diantara setiap frekuensi data sensor sehingga tidak saling mengganggu (interferensi). Berdasar dari latar belakang tersebut, maka penulis mencoba menerapkan aplikasi suatu sistem penapis (filtering) untuk memisahkan/membagi satu sinyal masukan menjadi tiga sinyal keluaran yang keluaran akhinya berupa suatu gelombang kotak sehingga pada akhirnya dapat diidentifikasi sebagai data biner (dengan logika low dan high). Dalam sistem akuisisi datanya, keluaran ini nantinya merupakan data yang akan menunjukan level atau keadaan sesungguhnya dari parameter yang diukur. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan yang akan dicapai dalam perancangan ini adalah membuat suatu peralatan yang akan digunakan untuk mengolah data menjadi suatu informasi pada sistem telemetri secara keseluruhan dengan cara pembagian frekuensi pada bagian penerima setelah sebelumnya dijumlahkan pada bagian pemancar untuk mendapatkan tiga keluaran yang terpisah yang masing-masing keluaran akan mewakili satu sensor. Keluaran akhir berupa gelombang kotak sehingga di dapatkan data hasil pengukuran berupa dua kondisi yang ditunjukan oleh level tegangan keluarannya, yang nantinya akan di gunakan untuk proses akuisisi data sehingga akhirnya dapat menunjukan hasil pengukuran yang telah di lakukan.

30 3 1.4 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari pembuatan alat ini adalah : 1. Sebagai salah satu bagian dari keseluruhan sistem telemetri termodulasi frekuensi dengan metode multitone. 2. Sistem pengukuran yang dilakukan menjadi lebih praktis. 3. Sebagai dasar pengembangan untuk aplikasi lainnya yang lebih bervariasi. 1.5 Batasan Masalah Agar permasalahan yang ada tidak berkembang menjadi luas, maka perlu adanya batasan terhadap permasalahan yang akan dibuat yaitu: 1. Sinyal masukan berupa gelombang kotak. 2. Rentang amplitudo sinyal masukan sistem adalah sebesar 3-5 Volt. 3. Hasil atau keluaran akhir dari sistem berupa gelombang kotak. 4. Rentang frekuensi untuk filter Low Pass Filter (LPF) penerima sinyal termodulasi frekuensi adalah 2 khz 20 khz. 5. Rentang frekuensi untuk filter Low Pass Filter (LPF) penerima sinyal dari sensor 1 adalah 2 khz 7 khz. 6. Rentang frekuensi untuk filter Band Pass Filter (BPF) penerima sinyal dari sensor 2 adalah 8 khz 13 khz. 7. Rentang frekuensi untuk filter High Pass Filter (HPF) penerima sinyal dari sensor 3 adalah 14 khz 20 khz.

31 4 1.6 Metode Penelitian Dalam penyusunan Tugas Akhir ini dilakukan beberapa metodologi penelitian. Adapun metodologi penelitian yang dilakukan terdiri dari : 1. Studi pustaka, yaitu dengan mengumpulkan dan mempelajari berbagai informasi, baik dari buku, makalah maupun internet mengenai hal-hal yang berkaitan dengan sistem telemetri secara umum dan Filter Butterworth secara khususnya sehingga informasi yang diperoleh dapat digunakan sebagai referensi pendukung dalam penyusunan laporan. 2. Merealisasikan pengetahuan yang diperoleh dalam bentuk perancangan hardware. 3. Melakukan pengujian terhadap hasil perancangan agar dapat diketahui hasil secara realistis. 4. Menganalisis hasil pengujian dan membandingkan dengan teori yang ada. 5. Mengambil kesimpulan terhadap perancangan dan pengujian yang telah dilakukan.

32 5 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan Tugas Akhir ini terbagi menjadi 5 bab yang disusun sebagai berikut : BAB I. PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi penelitian serta sistematika penulisan. BAB II. DASAR TEORI Bab ini berisi penjelasan-penjelasan umum serta persamaan matematis yang berkaitan dengan sistem telemetri. BAB III. RANCANGAN PENELITIAN Bab ini berisi tentang rancangan sistem telemetri, yang meliputi diagram blok, penjelasan cara kerja secara singkat dan pemilihan komponen. BAB IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi hasil pengamatan dan pembahasan dari pengujian yang telah dilakukan. BAB V. PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran.

33 BAB II DASAR TEORI 2.1. Filter Definisi Filter Filter atau tapis didefinisikan sebagai sebuah alat atau rangkaian atau substansi yang meneruskan atau meloloskan arus listrik pada frekuensi-frekuensi atau jangkauan frekuensi tertentu serta menahan (menghalangi) frekuensi-frekuensi lainnya. [3] Klasifikasi Filter Berdasarkan komponen pendukung, filter dapat diklasifikasikan menjadi 2 macam, yaitu : filter pasif dan filter aktif. 1. Filter Pasif Filter pasif merupakan suatu rangkaian filter yang hanya terdiri dari inti filter, yaitu kombinasi resistor (R), kapasitor (C), dan induktor (L). Kelebihan yang dimiliki yaitu : mampu memenuhi karakteristik filter yang bagus dengan penerapan yang luas dari frekuensi audio sampai frekuensi yang sangat tinggi, serta handal untuk penerapan pada frekuensi tinggi. Sedangkan kekurangannya, yaitu : adanya masalah pada sisi frekuensi rendah pada rentang frekuensi audio, 6

34 7 ukuran fisik induktor yang semakin besar untuk induktansi yang besar dan biaya untuk pengadaan induktor relatif besar. 2. Filter aktif Filter aktif merupakan suatu rangkaian filter yang terdiri dari kombinasi resistor, kapasitor dan satu atau lebih komponen aktif, biasanya penguat operasional dengan feedback. Kelebihan yang dimiliki yaitu : karena masukan penguat operasional mampu menyediakan penguatan atau gain maka sinyal masukan tidak akan segera mengalami pelemahan (atenuasi) selama rangkaian meneruskan sinyal-sinyal dengan frekuensi yang dikehendaki, biaya pembuatan filter murah sebab tidak menggunakan komponen induktor yang harganya relatif mahal dan tidak selalu tersedia di pasaran, mudah disetel (tune) untuk jangkauan frekuensi yang lebar tanpa mempengaruhi tanggapan rangkaian yang telah ditentukan (sesuai dengan yang diinginkan), serta memiliki impedansi masukan yang tinggi dan keluaran yang rendah sebagai akibat dari penggunaan penguat operasional yang juga hampir menjamin tidak adanya interaksi antara filter dengan sumber atau beban sinyal. Sedangkan kekurangannya, yaitu : membutuhkan catu daya tersendiri, kurang handal dibanding komponen pasif, perlu feedback sehingga ada kemungkinan tidak stabil dan batasan praktis frekuensi kerja 100 KHz (bekerja baik di bawah 100 KHz).

35 8 Jika berdasarkan jangkauan frekuensi yang dilewatkan (pass band) dan jangkauan frekuensi yang ditolak (stop band), filter dapat diklasifikasikan menjadi 4 macam, yaitu : Tapis Pelewat Rendah (Low Pass Filter, LPF), Tapis Pelewat Tinggi (High Pass Filter, HPF), Tapis Pelewat Jalur (Band Pass Filter, BPF) dan Tapis Penolak Jalur (Band Rejected Filter, BRF). [4,5] 1. Filter Pelewat Rendah Filter pelewat rendah memilih frekuensi-frekuensi rendah dan menolak frekuensi-frekuensi tinggi. Karakteristik ideal filter pelewat rendah ditunjukkan oleh gambar 2.1. Tanggapan Amplitudo 1 f c f Gambar 2.1 Karakteristik ideal filter pelewat rendah 2. Filter Pelewat Tinggi Filter pelewat tinggi menolak frekuensi-frekuensi rendah dan melewatkan frekuensi-frekuensi tinggi. Karakteristik ideal filter pelewat tinggi ditunjukkan oleh gambar 2.2.

36 9 Tanggapan amplitudo 1 f c f Gambar 2.2 Karakteristik ideal filter pelewat tinggi 3. Filter Pelewat Jalur Filter pelewat jalur melewatkan frekuensi-frekuensi dalam pita tertentu, sedangkan frekuensi-frekuensi diatas pita dan dibawah pita semuanya ditolak. Karakteristik ideal filter pelewat jalur ditunjukkan oleh gambar 2.3. Tanggapan amplitudo 1 f o f Gambar 2.3 Karakteristik ideal filter pelewat jalur 4. Filter Penolak Jalur Filter penolak jalur menolak frekuensi-frekuensi dalam pita tertentu dan melewatkan frekuensi-frekuensi diatas dan dibawah pita frekuensi tersebut. Karakteristik ideal filter penolak jalur ditunjukkan oleh gambar 2.4.

37 10 Tanggapan Amplitudo 1 1 f c f Gambar 2.4 Karakteristik ideal filter penolak jalur Low Pass Filter (LPF) Kurva tanggapan frekuensi untuk tapis pelewat bawah atau Low Pass Filter dapat diperlihatkan dalam gambar 2.5. Dalam gambar 2.5 ini dapat dilihat bahwa orde yang lebih besar menghasilkan tingkat kecuraman yang lebih curam dibandingkan dengan orde yang lebih kecil. Gambar 2.5 Kurva tanggapan Low Pass Filter Pada filter ini dalam praktek fc diambil pada titik tengah separuh daya sebesar 0,707 tegangan maksimum, keadaan ini dinyatakan dalam bentuk desibel (db).

38 11 Vo db = 20 log (2.1) Vi 0.707Volt db = 20 log 1Volt db = 3dB Peluruhan filter Op-Amp dapat dirancang agar memiliki karakteristik yang berbeda. Kemiringan -20 db/dekade berarti bahwa bila frekuensi meningkat 10 kali dari fc, tegangan akan berkurang sebesar 20 db. Semakin besar rugi rugi db/dekade berarti semakin terjal kemiringannya, ini mencerminkan batas penyumbatan yang lebih tajam. Rangkaian sederhana untuk filter LPF diperlihatkan dalam gambar 2.6. Gambar 2.6 Untai dasar Low Pass Filter Konfigurasi rangkaian gambar di atas adalah pengikut tegangan. Resistor dan kapasitor pada masukkan tidak membalik membentuk pembagi tegangan. Bila

39 12 frekuensi Vin di bawah fc, XC kapasitor besar, sehingga sebagian besar Vin jatuh ke kapasitor C, sedangkan bila diberi Vin yang lebih besar, maka Vout yang dihasilkan juga besar. Penguatan akan maksimum pada frekuensi frekuensi rendah, sehingga sebagian besar Vin jatuh ke resistor R, akibatnya kapasitor C akan memintas Vin ke ground, dengan Vin yang kecil maka Vout yang dihasilkannya juga kecil. Penguatan akan di bawah harga maksimum pada frekuensi frekuensi yang lebih tinggi Low Pass Filter tipe Butterworth Orde ke-2 Low Pass Filter orde ke-2 dengan komponen sama ditunjukkan seperti pada gambar 2.7. Gambar 2.7 Low Pass Filter orde ke-2

40 13 Gambar 2.7 dapat juga digambarkan seperti dalam gambar 2.8 berikut ini: Gambar 2.8 Low Pass Filter orde ke-2 Dari gambar 2.8 dapat diperoleh besarnya magnitude tanggapan frekuensi: Untuk fungsi kuadrat LPF: ) ( ϖ ϖ ϖ + + = s Q s K s H (2.2) ) ( ) ( ) ( C C R R s C R R R R s C C R R K s V s V s H i O = = (2.3) Dengan : K = gain penguat ( K = 1+ A B R R ) A B R R = 2 α

41 14 α = faktor redaman 1 ϖ 0 = (2.4) R R C C ϖ 0 = frekuensi kritis penguat (rad/sec) Sehingga memberikan fc f c ϖ 0 = 1 = (2.5) 2π 2π R R C C Untuk mempermudah perhitungan dalam praktek, dan dengan prinsip komponen sama, nilai R 1 = R 2 dan C 1 = C 2, sehingga rumusannya menjadi: 1 f c = (2.6) 2πRC Sehingga tanggapan Butterworth untuk Low Pass Filter orde ke-2 dari persamaan (2.3) dapat disederhanakan menjadi: 2 0 Kϖ H ( s) = (2.7) 2 s + (3 K) ϖ s + ϖ Kϖ H ( s) = (2.8) 2 s + αϖ s + ϖ 2 0 Dengan membandingkan persamaan (2.7) dan (2.2), maka diperoleh hubungan antara Q, α, dan K: 1 Q = 3 K atau K = 3 - Q 1 dan α = 3 K Untuk tanggapan frekuensi Butterworth orde ke-2 maka:

42 15 1 Q = = (2.9) 2 1 K = 3 = 3 2 = (2.10) Q Untuk penguat non-inverting berlaku: K R R B B = 2 (2.11) A = R R A Sehingga: α R R = B A Dari gambar 2.5 tanggapan frekuensi, pada saat frekuensi cut-off penguatan atau gain turun -3 db dari penguatan passband. Low Pass Filter mempunyai nilai kecuraman -40 db/dekade, yaitu untuk setiap 1 dekade frekuensi, penguatan akan turun 40 db dari penguatan pada frekuensi cut-off, demikian juga untuk orde yang lebih tinggi penguatannya akan turun sebesar nilai kecuramannya High Pass Filter High pass filter atau tapis pelolos atas mempunyai fungsi yang berkebalikan dengan LPF. Tapis ini akan meredam semua frekuensi dibawah frekuensi cut-off (fc) dan melewatkan semua frekuensi diatas frekuensi cut-off.

43 16 Gambar 2.9 Kurva tanggapan High Pass Filter Pada filter ini dalam praktek fc diambil pada titik tengah separuh daya sebesar 0,707 tegangan maksimum. Rangkaian sederhana untuk filter HPF diperlihatkan dalam gambar Gambar 2.10 Untai dasar High Pass Filter

44 High Pass Filter tipe Butterworth Orde ke-2 gambar HPF orde ke-2 dengan komponen sama dapat ditunjukkan seperti Gambar 2.11 High Pass Filter orde ke-2 Gambar 2.11 dapat juga digambarkan seperti dalam gambar 2.12 berikut ini: Gambar 2.12 High Pass Filter orde ke-2

45 18 frekuensi: Dari gambar 2.12, dapat diperoleh besarnya magnitude tanggapan Untuk fungsi kuadrat HPF: 2 Ks H ( s) = (2.12) 2 ϖ 0 2 s + ( ) s + ϖ 0 Q H ( s) V ( s) O = = (2.13) V ( s) 2 R1 + R2 1 i s + ( R R C 1 K R R C C 2 1 ) s + R R C C Ks H ( s) = (2.14) 2 s + αϖ s +ϖ 0 0 Jadi: ϖ = (2.15) R R C C Karena Maka diperoleh persamaan: ϖ = 0 2πf (2.16) c f c 1 = (2.17) 2π R R C C Dengan harga R 1 = R 2, dan C 1 = C 2 Maka: 1 f c = (2.18) 2πRC

46 Band Pass Filter Seperti telah dijelaskan sebelumnya, Tapis Pelewat Jalur (Band Pass Filter, BPF) melewatkan frekuensi-frekuensi dalam pita tertentu, sedangkan frekuensi-frekuensi diatas pita dan dibawah pita semuanya ditolak. BPF yang paling umum digunakan adalah BPF orde ke-2. Adapun fungsi alih (transfer function) untuk BPF orde ke-2 dalam keadaan tunak (steady state) ditunjukkan oleh persamaan berikut : M 0 H ( jω ) = (2.19) f f 0 1+ jq f 0 f dengan : M 0 = merupakan penguatan maksimum dalam bidang frekuensi f 0 Q = frekuensi pusat geometris (geometric center frequency). = faktor kualitas. Untuk tanggapan amplitudo M(ω), sesuai dengan persamaan (2.19) dapat ditulis sebagai : M 0 M ( ω ) = (2.20) 2 2 f 1+ Q f 0 f f 0

47 20 Tanggapan amplitudo relatif (dalam decibel), M db (ω) dapat diperoleh dengan membagi persamaan (2.20) dengan M 0, sehingga diperoleh : + = = log ) ( 20log ) ( f f f f Q M M M db ω ω (2.21) atau + = log ) ( f f f f Q M db ω (2.22) Jika digambarkan dalam bentuk grafik, tanggapan amplitudo relatif BPF secara umum dengan skala linear adalah seperti ditunjukkan oleh gambar 2.13 : Tanggapan Amplitudo f 2 f 1 f 0 f Gambar 2.13 Tanggapan amplitudo relatif BPF secara umum

48 21 Berdasarkan gambar 2.13, ketajaman pada sisi frekuensi tinggi (f 2 ) lebih landai dari pada frekuensi rendah (f 1 ). Jika f 1 dan f 2 menyatakan frekuensi pada sisi bawah dan atas yang mempunyai tanggapan 1 / 2 kali tanggapan maksimum (- 3,01 db), maka bandwidth B adalah : B = f 2 f 1 (2.23) Frekuensi f 1 dan f 2 mempunyai simetri geometris di sekitar frekuensi pusat f o. Sifat ini akan memenuhi persamaan berikut : f = f. f (2.24) o 1 2 Parameter Q berhubungan dengan frekuensi pusat dan bandwidth sebagai : f 0 Q = (2.25) B Jika Q meningkat, maka filter semakin selektif, artinya bandwidth yang dibatasi oleh atenuasi 3 db semakin sempit untuk frekuensi pusat tertentu. Untuk nilai Q yang lebih tinggi, frekuensi f 1 dan f 2 akan mempunyai jarak yang semakin sama pada kedua sisi f o, dan semakin simetris secara aritmatis. Untuk kurva tanggapan amplitudo BPF orde ke-2 dengan berbagai nilai Q, tampak pada gambar 2.14.

49 22 Gambar 2.14 Tanggapan amplitudo BPF orde 2 dengan berbagai nilai Q Skala horisontal adalah frekuensi ternormalisasi f/f o (dari 0,1f o sampai 10f o ) dalam bentuk logaritmis. Kurva tanggapan adalah simetris pada skala logaritmis ini. Jika pada skala linear, maka akan terlihat seperti pada gambar Pada nilai Q yang rendah, penurunan kurva sangat lambat. Penurunan akan semakin cepat untuk nilai Q yang lebih tinggi. Frekuensi pusat geometris merupakan parameter yang sangat membantu dalam analisa dan perancangan BPF dua kutub.

50 Peng-kaskade-an (Cascading) Penapis aktif dengan orde lebih dari dua dapat dibuat dengan cara menghubungkan secara (cascade) penapis orde pertama dan kedua, jika ada penapis orde kedua yang dikaskadekan maka bagian bagian penapis orde kedua tersebut tidak sama, hal ini dapat dilihat pada gambar Orde 1 Orde 2 Orde 3 Orde 2 Orde 2 Orde 4 Orde 1 Orde 2 Orde 2 Orde 5 Orde 2 Orde 2 Orde 2 Orde 6 Gambar 2.15 Diagram blok kaskade untuk filter orde tinggi Untuk meng-kaskade-kan bagian-bagian secara benar, maka besarnya nilai tanggapan untuk filter Butterworth ditunjukan oleh tabel 2.1. [2]

51 24 Tabel 2.1 Nilai Faktor Redaman Untuk Tanggapan Filter Butterworth Orde Kutub Kecuraman (db / Octav) Faktor Redaman (α) Optional ,4142 0, ,8477 0, ,7654 1, ,6181 0, ,6180 0, ,931 0, ,4142 0, ,5158 1,4824 R R B A 2.1. Penguat Operasional (Operational Amplifier, Op-Amp) Sebagai Pembangun Dasar Dasar-Dasar Penguat Operasional Istilah penguat operasional atau Op-Amp awalnya dikenal dalam bidang elektronika analog dan biasanya digunakan untuk operasi-operasi aritmatika seperti penjumlahan, integrasi, dan lain lain. Op-Amp sebenarnya merupakan sebuah penguat tegangan DC diferensial. Adapun simbol Op-Amp dalam suatu rangkaian ditunjukkan oleh gambar 2.16.

52 25 Gambar 2.16 Simbol Op-Amp (dalam rangkaian) Karakteristik ideal yang dimiliki Op-Amp, yaitu : lebar pita yang tak berhingga (infinite bandwidth), impedansi masukan yang tak berhingga (infinite input impedance), dan impedansi keluaran sama dengan nol (zero output impedance). Dari gambar 2.16 terlihat bahwa Op-Amp memiliki dua masukan, yaitu masukam positif (V + ) dan masukan negatif (V - ). Biasanya Op-amp diberi catu daya dengan polaritas ganda atau bipolar dalam jangkauan ± 5 volt hingga ± 15 volt. Untuk keperluan eksperimen yang murah, dapat dibuat catu daya bipolar sederhana seperti ditunjukkan pada gambar Gambar 2.17 Catu daya bipolar sederhana

53 26 Seperti telah disebutkan sebelumnya, Op-Amp memiliki dua masukan. Perbedaan antara keduanya adalah sebagai berikut : 1. Jika sinyal melalui masukan positif (+), maka keluaran yang dihasilkan adalah sefase dengan masukan. Atau dapat dikatakan, jika masukan positif maka keluaran yang dihasilkan juga positif. 2. Jika sinyal melalui masukan negatif (-), maka keluaran yang dihasilkan adalah berbeda fase 180º atau setengah siklus. Atau dapat dikatakan, jika sinyal masukan positif maka keluaran yang dihasilkan menjadi negatif. Agar status keluarannya mengindikasikan mana diantara kedua tegangan masukan yang lebih besar, maka suatu Op-Amp dapat digunakan sebagai comparator. Dengan menerapkan bias DC pada masukan Op-Amp, level transisi dapat diset pada level tegangan yang diinginkan. Hal ini tergantung pula pada polaritas bias dan pada terminal Op-Amp yang diberi bias. Non inverting comparator dengan bias positif ditunjukkan oleh gambar gambar Vo Vsat -Vsat Vref Vi Gambar 2.18 Non inverting comparator dengan bias positif

54 27 Dari gambar 2.18 terlihat bahwa saat Vi < Vref maka Vo = -Vsat, sedangkan saat Vi > Vref maka Vo = Vsat. Inverting comparator dengan bias positif ditunjukkan oleh gambar Vo Vsat Vref -Vsat Vi Gambar 2.19 Inverting comparator dengan bias positif Dari gambar 2.19 terlihat bahwa saat Vi < Vref maka Vo = Vsat, sedangkan saat Vi > Vref maka Vo = -Vsat. Selanjutnya pada pembahasanpembahasan berikutnya, rangkaian Op-Amp yang digunakan dalam filter aktif selalu berbentuk atau menggunakan umpan balik eksternal yang berguna untuk menstabilkan karakteristik Op-Amp itu sendiri Penguat Membalik (Inverting Amplifier) Rangkaian penguat inverting ditunjukkan pada gambar 2.20, dengan Ra adalah hambatan masukan dan Rb adalah hambatan umpan balik.

55 28 Gambar 2.20 Rangkaian penguat inverting Penguatan tegangan atau perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan dapat dituliskan sebagai : V V o i R b = (2.27) R a Dengan demikian, penguatan tegangan bisa kurang dari 1, sama dengan 1 (unity) atau lebih dari 1. Biasanya R a = 1 kω, karena impedansi masukan penguat inverting tersebut sama dengan R a. [10] Penguat Tidak Membalik (Non Inverting Amplifier) Rangkaian penguat non inverting ditunjukkan oleh gambar Gambar 2.21 Rangkaian penguat non inverting

56 29 Persamaan untuk menentukan penguatan tegangan adalah : V V o i R b = 1 + (2.28) R a Berbeda dengan penguat inverting, pada penguat non inverting penguatan tegangan selalu lebih besar dari 1. Perbedaan ini terlihat pada persamaan (2.27) dan (2.28) Pengikut Tegangan (Voltage Follower) Pengikut tegangan kadang-kadang disebut sebagai penyangga atau buffer dan memiliki fungsi yang sama seperti pengikut emiter (emitter follower). Ciri-ciri yang dimiliki, yaitu : impedansi masukan yang sangat tinggi (lebih dari 100KΩ) dan impedansi keluaran yang sangat rendah (kurang dari 75Ω). Gambar 2.22 menunjukkan rangkaian pengikut tegangan. Gambar 2.22 Rangkaian pengikut tegangan Jika dibandingkan dengan rangkaian penguat non inverting (gambar 2.21), pada rangkaian pengikut tegangan, R a = dan R b = 0. Dengan demikian, penguatan tegangan selalu = 1.

57 30 V V o i = 1 (2.29) Sehingga dapat diketahui bahwa sinyal keluaran sama persis (identik) dengan sinyal masukan atau keluaran mengikuti masukan. Fungsi utama dari rangkaian ini adalah sebagai penyangga atau mengisolasi beban dari sumber. Sebagai contoh, gambar 2.23 menunjukkan suatu penguat inverting tanpa pengikut tegangan, yang mana terlihat bahwa sumber isyarat dihubungkan ke masukan inverting. Gambar 2.23 Rangkaian penguat inverting tanpa pengikut tegangan Berdasarkan gambar 2.23, apabila sumber impedansi tinggi dihubungkan ke sebuah penguat inverting, penguatan tegangan dari V out ke E gen tidak ditentukan oleh R f dan R i, seperti pada persamaan yang umum untuk penguat inverting. Penguatan yang sesungguhnya harus meliputi R int, sehingga persamaan untuk gambar 2.23 menjadi :

58 31 V E out gen R = (2.30) R + i f R int Hal tersebut memperlihatkan bahwa E gen terbagi antara R int dan R i sehingga tegangan masukan E in menjadi kecil. E in = R int Ri + R i x E gen (2.31) Untuk mengatasi hal tersebut, sangat diperlukan penggunaan pengikut tegangan sebagai penyangga sebelum dihubungkan ke masukan Op-Amp. Pengikut tegangan digunakan apabila tahanan masukan (R int ) dari suatu rangkaian pembangkit sangat besar sehingga arus yang dialirkan dari sebuah sumber diabaikan. [6,7]

59 BAB III PERANCANGAN ALAT Sistem telemetri ini terdiri dari dua bagian besar yaitu bagian pemancar dan penerima seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.1. Blok A Bagian Pemancar Blok B Bagian Penerima Gambar 3.1 Diagram blok sistem telemetri secara umum Pada perancangan dibutuhkan beberapa bagian sebagai berikut, di bagian pemancar terdiri dari tiga buah sensor, pengondisi sinyal, VCO, pengubah dari gelombang kotak ke gelombang sinusoidal, rangkaian summing dan sebuah pemancar FM. Sedangkan pada bagian penerima terdiri dari bagian rangkaian penerima FM, rangkaian filter, rangkaian pembanding (comparator), rangkaian mikrokontroler sebagai pengkonversi, rangkaian pemilih tampilan, LCD dan PC(Personal Computer). 32

60 33 Diagram blok bagian penerima ditunjukkan oleh gambar 3.2 berikut ini: Penerima Demodulator LPF fc = 20 khz Pembagi Tegangan dan Penyangga Pembagi Tegangan dan Penyangga Pembagi Tegangan dan Penyangga LPF fc = 7 khz BPF 8 khz 13 khz HPF fc = 14 khz Komparator Komparator Komparator MIKROKONTROLER Gambar 3.2 Diagram blok bagian penerima

61 Filter Aktif Low Pass Filter dengan fc = 20 khz Rangkaian Low Pass Filter atau tapis pelewat rendah yang dirancang pada sistem ini adalah rangkaian tapis pelewat rendah Butterworth orde ke-4. Untuk mendapatkan rangkaian tapis orde ke-4 adalah dengan cara menggabungkan (kaskade) dua rangkaian tapis orde ke-2 dengan prinsip komponen sama (equal component). Rangkaian ini dirancang untuk memisahkan sinyal keluaran dari penerima FM sehingga sinyal-sinyal tersebut terpisah dalam frekuensi tertentu untuk membedakan frekuensi yang akan digunakan untuk sistem pengukuran. Rangkaian ini dirancang dengan frekuensi cutoff = 20 KHz sehingga dapat ditentukan nilai dari R = R dan C = C berdasarkan persamaan (2.6) adalah: f c = 2πRC Diambil nilai C = 3,3 nf 1 R = 2 π ( R = 2,411 kω Digunakan R = 2,4 kω. Dari tabel 2.1, dapat ditentukan: Faktor redaman (α) untuk besarnya nilai R A dan R B adalah: 9 ) 1. Bagian pertama α = 1,8477

62 35 R R B A = 2 α R B = R A Diambil nilai R = 10 kω maka R B = 1,523 kω. A Digunakan R B = 1,5 kω. 2. Bagian kedua α = 0,7654 R R B A = 2 α R B = 1,2346 R A Diambil nilai R = 1 kω maka R B = 1,234 kω. A Digunakan R B = 1,2 kω. Sehingga diperoleh hasil perancangan untuk Low Pass Filter orde ke-4 seperti ditunjukkan dalam gambar 3.3.

63 36 Gambar 3.3 Low Pass Filter 20 khz Low Pass Filter dengan fc = 7 khz Rangkaian Low Pass Filter atau tapis pelewat rendah yang dirancang pada sistem ini adalah rangkaian tapis pelewat rendah Butterworth orde ke-4. Tapis pelewat rendah ini dirancang untuk meloloskan frekuensi yang mewakili data terukur dari sensor 1. Rangkaian ini dirancang dengan frekuensi cut-off = 7 KHz, sehingga dapat ditentukan nilai dari R = R dan C = C berdasarkan persamaan (2.6) adalah: 1 f c = 2πRC Diambil nilai C = 3,3 nf 1 R = 2 π 7000 ( R = 6,889 kω 9 )

64 37 Digunakan R = 6,8 kω. Dari tabel 2.1, dapat ditentukan: Faktor redaman (α) untuk besarnya nilai R dan R adalah: A B 1. Bagian pertama α = 1,8477 R R B A = 2 α R B = R A Diambil nilai R = 10 kω maka R B = 1,523 kω. A Digunakan R B = 1,5 kω. 2. Bagian kedua α = 0,7654 R R B A = 2 α R B = 1,2346 R A Diambil nilai R = 1 kω maka R B = 1,234 kω. A Digunakan R B = 1,2 kω. Sehingga diperoleh hasil perancangan untuk Low Pass Filter orde ke-4 seperti ditunjukkan oleh gambar 3.4.

65 38 Gambar 3.4 Low Pass Filter 7 khz Band Pass Filter dengan f L = 8 khz dan f H = 13 khz Rangkaian Band Pass Filter atau tapis pelewat jalur yang dirancang pada sistem ini terdiri dari rangkaian tapis pelewat atas (HPF) Butterworth orde ke-4 dengan frekuensi cut-off 8 khz yang di kaskade dengan tapis pelewat rendah (LPF) Butterworth orde ke-4 dengan frekuensi cut-off 13 khz sehingga didapatkan suatu rangkaian Band Pass Filter (BPF) orde ke-4 dengan frekuensi cut-off bawah (f L ) sebesar 8 khz dan frekuensi cut-off atas (f H ) sebesar 13 khz. Tapis pelewat jalur ini dirancang untuk meloloskan frekuensi yang mewakili data terukur dari sensor 2. Dengan nilai f L dan f H, dapat diketahui lebar bandwidth (B), frekuensi pusat (f O ) dan faktor kualitas (Q) sesuai dengan persamaan 2.23, 2.24 dan 2.25.

66 39 B = f 2 f 1 B = 13 khz 8 khz = 5 khz f O = f 1. f 2 f = = 10,198 khz O Q = f O B Q = = 5 2, Low Pass Filter dengan fc = 13 khz Rangkaian ini dirancang dengan frekuensi cut-off = 13 KHz, sehingga dapat ditentukan nilai dari R 1 = R 2 dan C 1 = C 2 berdasarkan persamaan (2.6) adalah: 1 f c = 2πRC Diambil nilai C = 3,3 nf 1 R = 2 π ( R = 3,709 kω Digunakan R = 3,7 kω. Dari tabel 2.1, dapat ditentukan: Faktor redaman (α) untuk besarnya nilai R A dan R B adalah: 9 )

67 40 1. Bagian pertama α = 1,8477 R R B A = 2 α R B = R A Diambil nilai R = 10 kω maka R B = 1,523 kω. A Digunakan R B = 1,5 kω. 2. Bagian kedua α = 0,7654 R R B A = 2 α R B = 1,2346 R A Diambil nilai R = 1 kω maka R B = 1,234 kω. A Digunakan R B = 1,2 kω. Sehingga diperoleh hasil perancangan untuk Low Pass Filter orde ke-4 seperti ditunjukkan oleh gambar 3.5.

68 41 Gambar 3.5 Low Pass Filter 13 khz High Pass Filter dengan fc = 8 khz Rangkaian ini dirancang dengan frekuensi cut-off = 8 KHz, sehingga dapat ditentukan nilai dari R 1 = R 2 dan C 1 = C 2 berdasarkan persamaan (2.6) adalah: 1 f c = 2πRC Diambil nilai C = 3,3 nf 1 R = 2 π 8000 ( R = 6,028 kω Digunakan R = 6 kω. Dari tabel 2.1, dapat ditentukan: Faktor redaman (α) untuk besarnya nilai R A dan R B adalah: 9 )

69 42 1. Bagian pertama α = 1,8477 R R B A = 2 α R B = R A Diambil nilai R = 10 kω maka R B = 1,523 kω. A Digunakan R B = 1,5 kω. 2. Bagian kedua α = 0,7654 R R B A = 2 α R B = 1,2346 R A Diambil nilai R = 1 kω maka R B = 1,234 kω. A Digunakan R B = 1,2 kω. Sehingga diperoleh hasil perancangan untuk High Pass Filter orde ke- 4 dengan seperti ditunjukkan oleh gambar 3.6.

70 43 \ Gambar 3.6 High Pass Filter 8 khz Dari perhitungan perancangan LPF dan HPF orde ke-4, maka dengan meng-kaskade-kan kedua tapis tersebut didapat suatu rangkaian Band Pass Filter (BPF) Butterworth orde ke-4 dengan frekuensi cut-off bawah (f L ) = 8 khz dan frekuensi cut-off atas (f H ) = 13 khz seperti ditunjukkan oleh gambar 3.7.

71 44 Gambar 3.7 Band Pass Filter 8-13 khz High Pass Filter dengan fc = 14 khz Rangkaian High Pass Filter atau tapis pelewat atas yang dirancang pada sistem ini adalah rangkaian tapis pelewat atas Butterworth orde ke-4. Tapis pelewat atas ini dirancang untuk meloloskan frekuensi yang mewakili data terukur dari sensor 3. Rangkaian ini dirancang dengan frekuensi cut-off = 14 KHz, sehingga dapat ditentukan nilai dari R = R dan C = C berdasarkan persamaan (2.6) adalah:

72 45 1 f c = 2πRC Diambil nilai C = 3,3 nf 1 R = 2 π ( R = 3,444 kω Digunakan R = 3,5 kω. Dari tabel 2.1, dapat ditentukan: 9 ) Faktor redaman (α) untuk besarnya nilai R A dan R B seperti halnya pada perancangan Low Pass Filter sebagai berikut: 1. Bagian pertama α = 1,8477 R R B A = 2 α R B = R A Diambil nilai R = 10 kω maka R B = 1,523 kω. A Digunakan R B = 1,5 kω. 2. Bagian kedua α = 0,7654 R R B A = 2 α

73 46 R B = 1,2346 R A Diambil nilai R = 1 kω maka R B = 1,234 kω. A Digunakan R B = 1,2 kω. Sehingga diperoleh hasil perancangan untuk Low Pass Filter orde ke-4 seperti ditunjukkan oleh gambar 3.8. Gambar 3.8 High Pass Filter 14 khz 3.2. Rangkaian Pembanding (Comparator) Perancangan rangkaian pembanding ini menggunakan Op-Amp dengan seri LM741 sebagai pembanding dan dioda seri 1N4001 seperti terdapat dalam gambar 3.9. Rangkaian pembanding akan membandingkan tegangan masukan dengan tegangan acuan. Bila tegangan masukan lebih kecil dari tegangan acuan, maka pembanding akan memberikan keluaran sebesar batas saturasi negatif, dalam hal ini

74 47 tegangan saturasi Op-Amp yang digunakan adalah -5 Volt. Sedangkan bila tegangan masukan lebih tinggi dari tegangan acuan, maka pembanding akan memberikan keluaran sebesar batas saturasi positif, dalam hal ini tegangan saturasi Op-Amp yang digunakan adalah +5 Volt. Tegangan acuan yang digunakan disini adalah 0 Volt. Sementara dioda berfungsi untuk menghilangkan fase negatif dari keluaran rangkaian pembanding, sehingga hasil keluaran akhir yang didapatkan adalah suatu sinyal gelombang kotak dengan batas atas = 5 Volt dan batas bawah = 0 Volt. Gambar 3.9 Rangkaian Pembanding (Comparator) 3.3. Rangkaian Penyangga (Buffer) Perancangan buffer menggunakan Op-Amp dengan seri LM741, seperti pada gambar Sesuai dengan dasar teori, tegangan keluaran pada buffer sama dengan tegangan masukan, dengan demikian penguatan tegangan yang dihasilkan sama dengan 1. Penyangga digunakan karena memiliki impedansi masukan yang tinggi dan impedansi keluaran yang rendah, maka arus yang dihasilkan menjadi lebih besar dari arus masukan pada penyangga, sehingga bila

75 48 dihubungkan dengan rangkaian lain, tegangan yang dihasilkan tidak mengalami penurunan. Gambar 3.10 Rangkaian Penyangga

76 BAB IV PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan ditunjukkan hasil pengamatan dan pembahasan dari Filter Butterworth Untuk Sistem Telemetri Termodulasi Frekuensi Dengan Metode Multitone. Pengujian alat dilakukan dengan cara mengamati masukan dan keluaran pada setiap bagian dari sistem yang ada. 4.1 LOW PASS FILTER 20 khz Pada bagian low pass filter yang pertama, yaitu low pass filter dengan frekuensi cut-off 20 khz, frekuensi frekuensi yang diterima oleh penerima FM difilter untuk mendapatkan sinyal informasi yang sebenarnya. Sinyal masukan dan keluaran dari LPF 20 khz dapat dilihat pada gambar Lampiran B1. Dengan memberi masukan untuk sistem sebesar 9 Vpp, yang kemudian diperkecil dengan menggunakan pembagi tegangan sehingga masukan untuk filter LPF 20 khz adalah sebesar 2,6 Vpp, maka dapat dihitung penguatan tegangan yang diperoleh seperti dalam tabel Lampiran A1. Dari tabel Lampiran A1 juga dapat diperoleh hubungan antara frekuensi dan penguatan dalam db dalam bentuk grafik sebagaimana ditunjukkan oleh gambar 4.1. Berdasarkan tabel Lampiran A1 dapat ditunjukkan bahwa frekuensi cut-off dari LPF adalah pada saat penguatan tegangannya turun sebesar 0,707 dari penguatan maksimum. 49

77 50 = 0,707 3 Vpp = 2,12 Vpp Letak frekuensi pada saat penguatan sebesar 2,12 Vpp berada pada 18503,5 Hz, jadi terdapat selisih sebesar 1496,5 Hz antara frekuensi cut-off perancangan (20 khz) dengan hasil pengukuran (18503,5 Hz). Kesalahan yang terjadi pada perancangan dapat dihitung dengan rumus: ( f c teoritis f c pengukuran) Galat frekuensi cut-off = 100% f teoritis Sehingga didapatkan besarnya nilai kesalahan sebagai berikut: ( ,5) Galat frekuensi cut-off = 100% Galat frekuensi cut-off = 7,48 % Berdasarkan hasil perhitungan diatas terlihat bahwa nilai galat cukup besar. Galat yang terjadi disebabkan oleh kesalahan pada sistem, terutama pada penentuan nilai komponen, yang mana masing-masing komponen mempunyai nilai toleransi sehingga jika digunakan pada sistem dan dilakukan pengujian maka akan menghasilkan nilai yang sedikit menyimpang. Untuk resistor yang digunakan memiliki toleransi sebesar 5%. Pemilihan nilai komponen dengan toleransi dimaksudkan untuk menekan biaya pembuatan alat. c

78 Av max = 9,542 db F = 2500,29 Hz LPF 20 khz Penguatan dalam db Av -3dB dari Av max Fc = 18503,5 Hz Frekuensi (Hz) Gambar 4.1 Grafik Tanggapan Frekuensi LPF 20 khz. Karena filter ini dirancang dengan nilai penguatan lebih dari 1 dan sinyal keluarannya digunakan sebagai masukan untuk filter lainnya, maka amplitudo sinyal keluaran dari filter ini perlu diperkecil supaya sinyal keluaran akhir dari sistem tidak terpotong oleh batasan saturasi dari Op-Amp yang digunakan. Proses ini dilakukan dengan cara membagi tegangan keluaran filter sehingga didapatkan sinyal keluaran akhir dari filter ini dengan amplitudo 2,5 Vpp seperti ditunjukkan pada gambar lampiran B1.4.

79 LOW PASS FILTER 7 khz Pada bagian low pass filter yang kedua, yaitu low pass filter dengan frekuensi cut-off 7 khz, filter ini digunakan untuk meredam frekuensi diatas 7 khz agar daerah frekuensi yang digunakan untuk sensor 1 tidak terganggu oleh frekuensi lainnya. Sinyal masukan dan keluaran dari LPF 7 khz dapat dilihat pada gambar Lampiran B2.1 dan gambar Lampiran B2.2. Sebagai perbandingan, juga dilampirkan gambar sinyal keluaran kedua filter lainnya dengan amplitudo dan frekuensi masukan yang sama pada gambar Lampiran B2.3 dan gambar Lampiran B2.4. Dengan memberi masukan sebesar 2,5 Vpp, maka dapat dihitung penguatan tegangan yang diperoleh seperti dalam tabel Lampiran A2. Dari tabel Lampiran A2 juga dapat diperoleh hubungan antara frekuensi dan penguatan dalam db dalam bentuk grafik sebagaimana ditunjukkan oleh gambar 4.2. Berdasarkan tabel Lampiran A2 dapat ditunjukkan bahwa frekuensi cut-off dari LPF adalah pada saat penguatan tegangannya turun sebesar 0,707 dari penguatan maksimum. = 0,707 2,64 Vpp = 1,8 Vpp Letak frekuensi pada saat penguatan sebesar 1,8 Vpp berada pada 6852 Hz, jadi terdapat selisih sebesar 148 Hz antara frekuensi cut-off perancangan (7 khz) dengan hasil pengukuran (6852 Hz). Kesalahan yang terjadi pada perancangan dapat dihitung dengan rumus: ( f c teoritis f c pengukuran) Galat frekuensi cut-off = 100% f teoritis c

80 53 Sehingga didapatkan besarnya nilai kesalahan sebagai berikut: ( ) Galat frekuensi cut-off = 100% 7000 Galat frekuensi cut-off = 2,11 % Berdasarkan hasil perhitungan diatas terlihat bahwa nilai galat cukup kecil. Galat yang terjadi disebabkan oleh kesalahan pada sistem, terutama pada penentuan nilai komponen, yang mana masing-masing komponen mempunyai nilai toleransi sehingga jika digunakan pada sistem dan dilakukan pengujian maka akan menghasilkan nilai yang sedikit menyimpang. Pemilihan nilai komponen dengan toleransi dimaksudkan untuk menekan biaya pembuatan alat. LPF 7 khz 10 9 Av max = 8,432 db F = 2020 Hz 8 Penguatan dalam db Av -3dB dari Av max Fc = 6852 Hz Frekuensi (Hz) Gambar 4.2 Grafik Tanggapan Frekuensi LPF 7 khz

81 BAND PASS FILTER 8-13 khz Pada bagian band pass filter, yaitu band pass filter dengan frekuensi cut-off bawah sebesar 8 khz dan frekuensi cut-off atas sebesar 13 khz, filter ini digunakan untuk meredam frekuensi dibawah 8 khz dan diatas 13 khz agar daerah frekuensi yang digunakan untuk sensor 2 tidak terganggu oleh frekuensi lainnya. Sinyal masukan dan keluaran dari BPF 8-13 khz dapat dilihat pada gambar Lampiran B3.1 dan gambar Lampiran B3.2. Sebagai perbandingan, juga dilampirkan gambar sinyal keluaran kedua filter lainnya dengan amplitudo dan frekuensi masukan yang sama pada gambar lampiran B3.3 dan gambar Lampiran B3.4. Dengan memberi masukan sebesar 2,5 Vpp, maka dapat dihitung penguatan tegangan yang diperoleh seperti dalam tabel Lampiran A3. Dari tabel Lampiran A3 juga dapat diperoleh hubungan antara frekuensi dan penguatan dalam db dalam bentuk grafik sebagaimana ditunjukkan oleh gambar 4.3. Berdasarkan tabel Lampiran A3 dapat ditunjukkan bahwa frekuensi cut-off dari BPF adalah pada saat penguatan tegangannya turun sebesar 0,707 dari penguatan maksimum. = 0,707 3,92 Vpp = 2,77 Vpp Letak frekuensi pada saat penguatan sebesar 2,4 Vpp berada pada 8408 Hz dan Hz, jadi untuk frekuensi cut-off bawah terdapat selisih sebesar 408 Hz antara frekuensi cut-off perancangan (8 khz) dengan hasil pengukuran (8408 Hz) dan untuk frekuensi cut-off atas terdapat selisih sebesar 176 Hz antara frekuensi cut-off

82 55 perancangan (13 khz) dengan hasil pengukuran (13176 Hz). Kesalahan yang terjadi pada perancangan dapat dihitung dengan rumus: ( f c teoritis f c pengukuran) Galat frekuensi cut-off = 100% f teoritis Sehingga didapatkan besarnya nilai kesalahan sebagai berikut: ( ) Galat frekuensi cut-off bawah = 100% 8000 Galat = 5,1 % ( ) Galat frekuensi cut-off atas = 100% Galat = 1.35 % Berdasarkan hasil perhitungan diatas terlihat bahwa nilai galat untuk frekuensi cut-off bawah cukup besar dan nilai galat untuk frekuensi cut-off atas cukup kecil. Galat yang terjadi disebabkan oleh kesalahan pada sistem, terutama pada penentuan nilai komponen, yang mana masing-masing komponen mempunyai nilai toleransi sehingga jika digunakan pada sistem dan dilakukan pengujian maka akan menghasilkan nilai yang sedikit menyimpang. Pemilihan nilai komponen dengan toleransi dimaksudkan untuk menekan biaya pembuatan alat. c

83 BPF 8-13 khz Av max=11,865 db Fo = Hz Penguatan dalam db Av -3dB Av max, FcL=8408 Hz Av -3dB Av max, FcH= Hz Frekuensi (Hz) Gambar 4.3 Grafik Tanggapan Frekuensi BPF 8-13 khz 4.4 HIGH PASS FILTER 14 khz Bagian ini membahas high pass filter dengan frekuensi cut-off 14 khz. Filter ini digunakan untuk meredam frekuensi dibawah 14 khz agar daerah frekuensi yang digunakan untuk sensor 3 tidak terganggu oleh frekuensi lainnya. Sinyal masukan dan keluaran dari HPF 14 khz dapat dilihat pada gambar Lampiran B4.1 dan gambar Lampiran B4.2. Sebagai perbandingan, juga dilampirkan gambar sinyal keluaran kedua filter lainnya dengan amplitudo dan frekuensi masukan yang sama pada gambar Lampiran B4.3 dan gambar Lampiran B4.4. Dengan memberi masukan sebesar 2,5 Vpp, maka dapat dihitung penguatan tegangan yang diperoleh seperti

84 57 dalam tabel Lampiran A4. Dari tabel Lampiran A4 juga dapat diperoleh hubungan antara frekuensi dan penguatan dalam db dalam bentuk grafik sebagaimana ditunjukkan oleh gambar 4.4. Berdasarkan tabel Lampiran A4 dapat ditunjukkan bahwa frekuensi cut-off dari HPF adalah pada saat penguatan tegangannya turun sebesar 0,707 dari penguatan maksimum. = 0,707 2,2 Vpp = 1,55 Vpp Letak frekuensi pada saat penguatan sebesar 1,55 Vpp berada pada Hz, jadi terdapat selisih sebesar 414 Hz antara frekuensi cut-off perancangan (14 khz) dengan hasil pengukuran (13586 Hz). Kesalahan yang terjadi pada perancangan dapat dihitung dengan rumus: ( f c teoritis f c pengukuran) Galat frekuensi cut-off = 100% f teoritis Sehingga didapatkan besarnya nilai kesalahan sebagai berikut: ( ) Galat frekuensi cut-off = 100% Galat frekuensi cut-off = 2.95% Berdasarkan hasil perhitungan diatas terlihat bahwa nilai galat cukup kecil. Galat yang terjadi disebabkan oleh kesalahan pada sistem, terutama pada penentuan nilai komponen, yang mana masing-masing komponen mempunyai nilai toleransi sehingga jika digunakan pada sistem dan dilakukan pengujian maka akan menghasilkan nilai c

85 58 yang sedikit menyimpang. Pemilihan nilai komponen dengan toleransi dimaksudkan untuk menekan biaya pembuatan alat. HPF 14 khz 8 7 Av max=6,848db F = Hz Penguatan dalam db Av -3dB Av max, Fc = Hz Frekuensi (Hz) Gambar 4.4 Grafik Tanggapan Frekuensi HPF 14 khz. 4.5 Pembanding (Comparator) Karena keluaran dari filter-filter ini berfungsi sebagai masukan untuk mikrokontroler, maka supaya sinyalnya dapat terbaca oleh mikrokontroler terlebih dahulu dilewatkan pada rangkaian pembanding dan dioda. Rangkaian pembanding berfungsi untuk mengubah sinyal dengan amplitudo yang lebih besar dari tegangan referensi menjadi sama dengan batas saturasi positif, dalam hal ini tegangan saturasi op-amp yang digunakan adalah +5 Volt, dan amplitudo yang lebih kecil dari tegangan

86 59 referensi menjadi sama dengan batas saturasi negatif, dalam hal ini tegangan saturasi op-amp yang digunakan adalah -5 Volt. Tegangan referensi yang digunakan disini adalah 0 Volt. Sementara dioda berfungsi untuk menghilangkan fase negatif dari keluaran rangkaian pembanding, sehingga hasil keluaran akhir yang didapatkan adalah suatu sinyal gelombang kotak dengan batas atas = 5 Volt dan batas bawah = 0 Volt. Keluaran akhir dari rangkaian pembanding dengan dioda untuk masing-masing filter ditunjukkan oleh gambar Lampiran B5, B6, dan B Pembahasan Kinerja Sistem Dengan Sinyal Masukan Gelombang Kotak Dan Frekuensi Yang Berbeda Untuk mengamati kinerja filter dalam sistem secara keseluruhan, terutama pada saat frekuensi-frekuensi pass band dan frekuensi cut-off, maka digunakan AFG (Audio Function Generator) sebagai sumber sinyal masukan sistem dengan frekuensi yang diubah-ubah. Sinyal masukan sistem adalah gelombang kotak dengan amplitudo sebesar 9 Vpp seperti ditunjukkan oleh gambar Lampiran B8.1. Keluaran-keluaran bagian lain dalam sistem ditunjukkan pada gambar Lampiran B8. Hasil pengamatan ditunjukkan pada tabel 4.1.

87 60 Tabel 4.1 Kinerja Filter dengan Sinyal Masukan Gelombang Kotak dan Frekuensi Frekuensi (Hz) Masukan Sistem (Vpp) LPF 20 khz (Vpp) Masukan Yang Berbeda LPF 20 khz (Vpp Tegangan Keluaran (Vpp) LPF 20 khz (setelah diperkecil) LPF 7 khz BPF 8-13 khz HPF 14 khz ,4 2,8 8 3, ,4 2,8 8 3, ,4 2,8 5,2 4,6 0, ,4 2,8 4,3 6 0, ,4 2,8 3,6 7,4 0, ,4 2,8 1,3 12,6 1, ,4 2,8 0,6 8,6 2, ,4 2,8 0,5 7,6 2, ,4 2,8 0,4 6,8 4, ,5 2,5 0, ,1 1, ,4 1,8-1,2 3, ,4 1,8-1 3,7 Dari tabel 4.1 dan gambar Lampiran B8 dapat diamati bahwa ternyata kinerja masing-masing filter masih terpengaruh oleh interferensi frekuensi filter lainnya. Karena pada frekuensi yang sama untuk LPF 7 khz dan BPF 8-13 khz serta BPF 8-13 khz dan HPF 14 khz ternyata tegangan keluarannya belum diredam sepenuhnya sehingga frekuensi diluar batas cut-off filter masih dapat terbaca oleh filter lainnya. Hal ini disebabkan karena penggunaan filter dengan orde yang rendah. Sedangkan untuk keluaran akhir dari sistem, yaitu pada rangkaian pembanding sudah bekerja dengan baik karena dapat menghasilkan sinyal keluaran berupa gelombang kotak.

88 Analisa Kinerja Sistem Dengan Masukan Sinyal Terjumlah Pada bagian ini akan dibahas tentang kinerja sistem saat diberikan sinyal masukan terjumlah seperti ditunjukkan oleh gambar 4.5. Sinyal masukan ini digunakan sebagai masukan untuk LPF 20 khz dan keluaran dari filter ini berfungsi sebagai masukan untuk ketiga filter lainnya. Sinyal ini sesungguhnya merupakan penjumlahan tiga sinyal yang mewakili data ketiga sensor. Sinyal-sinyal yang dijumlahkan ini terdiri dari tiga sinyal dengan amplitudo dan frekuensi yang berbeda. Secara teoritis, filter akan melewatkan sinyal dengan frekuensi pass band-nya, dan meredam frekuensi lainnya. Dengan demikian sinyal-sinyal ini akan menghasilkan tiga keluaran akhir yang berfungsi sebagai masukan mikrokontroler untuk diolah lebih lanjut. Sinyal keluaran dari LPF 20 khz ditunjukkan oleh gambar 4.6. Dari gambar 4.6 dapat dilihat bahwa filter LPF 20 khz dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan karena dapat melewatkan frekuensi dalam jangkauan kerjanya. Perbandingan kinerja filter dengan masukan sinyal terjumlah dapat dilihat pada tabel 4.2

89 62 Gambar 4.5(a) Sinyal terjumlah masukan Sistem dengan Amplitudo 9 Vpp Sinyal 1 dengan Amplitudo 5 Vpp, Frekuensi 1965 Hz Sinyal 2 dengan Amplitudo 4 Vpp, Frekuensi Hz Sinyal 3 dengan Amplitudo 3 Vpp, Frekuensi Hz Gambar 4.5(b) Sinyal terjumlah untuk masukan Sistem setelah pembagi tegangan dengan Amplitudo 3 Vpp Gambar 4.6(a) Sinyal keluaran LPF 20 khz dengan masukan sinyal terjumlah

90 63 Gambar 4.6(b) Sinyal keluaran LPF 20 khz setelah pembagi tegangan dengan masukan sinyal terjumlah Tabel 4.2 Kinerja Filter Dengan Masukan Sinyal Terjumlah Masukan Tegangan Keluaran (Vpp) Vi(Vpp) Frekuensi(Hz) LPF 7 khz BPF 8-13 khz HPF 14 khz , Dari tabel 4.2, dapat dilihat bahwa LPF 7 khz, BPF 8-13 khz dan HPF 14 khz tidak dapat bekerja dengan baik. Secara teoritis, saat pengukuran dilakukan pada keluaran LPF 7 khz, sistem akan memberikan sinyal keluaran yang meloloskan sinyal masukan dengan frekuensi dalam rentang kerja filter, yaitu frekuensi 1965 khz dan meredam kedua sinyal lainnya. Demikian juga halnya dengan BPF 8-13 khz dan HPF 14 khz. Tetapi dalam prakteknya, sinyal keluaran yang dilewatkan untuk masing-masing filter masih terpengaruh interferensi frekuensi lain diluar batas cut-off filter, sehingga sinyal keluaran akhir seperti yang diinginkan tidak dapat tercapai. Sinyal keluaran dari ketiga filter ini dapat dilihat pada gambar 4.7, 4.8 dan 4.9. Dari

91 64 tabel Lampiran A2, A3 dan A4 juga dapat diperoleh hubungan antara frekuensi dan penguatan dalam db secara keseluruhan dalam bentuk grafik sebagaimana ditunjukkan oleh gambar Gambar 4.7(a) Sinyal keluaran LPF 7 khz dengan masukan sinyal terjumlah, Amplitudo 4,8 Vpp Gambar 4.7(b) Keluaran akhir LPF 7 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan masukan sinyal terjumlah

92 65 Gambar 4.8(a) Sinyal keluaran BPF 8-13 khz dengan masukan sinyal terjumlah Gambar 4.8(b) Keluaran akhir BPF 8-13 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan masukan sinyal terjumlah Gambar 4.9(a) Sinyal keluaran HPF 14 khz dengan masukan sinyal terjumlah

93 66 Gambar 4.9(b) Keluaran akhir HPF 14 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan masukan sinyal terjumlah Dari gambar 4.7(b) dapat dilihat bahwa komparator mendeteksi perubahan sinyal masukan pada daerah sekitar puncak amplitudo negatif, sehingga derau dari sinyal masukan komparator memicu perubahan bentuk sinyal keluaran komparator. Masalah ini dapat diatasi dengan cara memperbesar tegangan acuan pada komparator. 14 Tanggapan Frekuensi LPF, BPF dan HPF 12 Penguatan dalam db LPF 7 khz BPF 8-13 khz HPF 14 khz Frekuensi (Hz) Gambar 4.10 Grafik Tanggapan Frekuensi secara keseluruhan

94 67 Dari gambar 4.10 dapat dilihat bahwa untuk LPF 7 khz masih melewatkan frekuensi diluar batas frekuensi cut-off filter. Demikian juga untuk BPF 8-13 khz dan HPF 14 khz. Hal ini yang menyebabkan terjadinya interferensi frekuensi pada daerah sekitar frekuensi pembatas antar filter (daerah arsir), sehingga data yang ditransmisikan pada frekuensi ini tidak dapat terdefinisi oleh alat ukur yang digunakan. 4.8 Pembahasan Secara Keseluruhan Pada perancangan Filter Butterworth Untuk Sistem Telemetri Termodulasi Frekuensi Dengan Metode Multitone ini, keluaran akhir dari sistem ini adalah tiga sinyal terpisah dengan level amplitudo yang sama tetapi dengan frekuensi yang berbeda. Sinyal ini mewakili data dari parameter yang diukur. Data yang dimaksudkan diwakili oleh frekuensi sinyalnya. Hubungan antara data parameter yang diukur dan frekuensi ditunjukkan oleh tabel Lampiran A5(a), A5(b), dan A5(c). Karena itu, pengamatan datanya dilakukan dengan mengamati frekuensi sinyal yang diterima untuk kemudian dibandingkan dengan frekuensi sinyal keluaran dari sistem. Berdasarkan hasil pengukuran pada tabel Lampiran data A1, A2, A3 dan A4, dapat dilihat bahwa frekuensi keluaran tidak mengalami perubahan dibandingkan dengan frekuensi masukan. Karena itu, terlepas dari masih terjadinya interferensi frekuensi antar filter dalam sistem, dapat diketahui bahwa data keluaran sistem tidak mengalami perubahan dibandingkan dengan data masukan.

95 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan analisis terhadap data yang diperoleh dari hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat disimpulkan: 1. Berdasarkan hasil dari pengamatan terhadap masing-masing filter secara terpisah, dapat disimpulkan bahwa filter telah bekerja dengan baik. Hal ini dapat dilihat dari kinerja filter yang telah dapat memisahkan antara frekuensi pass band dari frekuensi stop band mendekati perancangan. Frekuensi cut-off hasil pengukuran dengan frekuensi cut-off perancangan mengalami perbedaan, karena nilai komponen yang dipakai tidak sesuai dengan nilai perancangan, karena tidak tersedia dipasaran. 2. Besar galat frekuensi cut-off untuk LPF 20 khz sebesar 7,48 %, galat frekuensi cut-off untuk LPF 7 khz sebesar 2,11 %, galat frekuensi cut-off bawah untuk BPF 8-13 khz sebesar 5,1 % dan galat frekuensi cut-off atas untuk BPF 8-13 khz sebesar 1,35 % serta galat frekuensi cut-off untuk HPF 14 khz sebesar 2,95 %. 3. Saat diterapkan dalam sistem dengan masukan sinyal terjumlah, sistem tidak dapat bekerja dengan baik. Hal ini disebabkan karena penggunaan filter 68

96 69 dengan orde yang rendah, sehingga sinyal keluaran filter masih terinterferensi oleh frekuensi lain diluar batas frekuensi cut-off filter. 5.2 Saran Untuk pengembangan alat lebih lanjut, maka penulis menyarankan beberapa hal berikut: 1. Secara teoritis, penggunaan filter dengan orde yang lebih tinggi akan memberikan respon tanggapan frekuensi yang kemiringannya lebih curam, sehingga dapat meminimalisai interferensi frekuensi antar filter. 2. Perancangan keseluruhan filter dengan penguatan yang sama, misal dengan penguatan 1 (unity) sehingga besar tegangan referensi pada rangkaian pembanding dapat disesuaikan untuk meminimalisasi interferensi frekuensi. 3. Perlu diperhatikan bahwa nilai komponen yang digunakan sedapat mungkin sesuai dengan perancangan untuk mendapatkan hasil yang maksimal.

97 70 DAFTAR PUSTAKA [1] Primawan, A.Bayu, Martanto, Dian M.Mulya, 2005, Implementasi Pemancar Telemetri Suhu Termodulasi Frekuensi, Seminar Nasional Mekatronika 2005, Fak.Teknik USD, Yogyakarta [2] Martanto, A.Bayu Primawan, Dian M.Mulya, 2005, Implementasi Penerima Telemetri Suhu Termodulasi Frekuensi, Seminar Nasional Mekatronika 2005, Fak.Teknik USD, Yogyakarta [3] Putra, Agfianto Eko, 2002, Penapis Aktif Elektronika : Teori dan Praktek, C.V.Gava Media, Yogyakarta. [4] Valkenburg, VME., 1982, Analog Filter Design, CBS College Publishing, New York. [5] Roddy, Dennis, Coolen, J., 1995, Komunikasi Elektronik, PT Prenhallindo, Jakarta. [6] Stanley, William.D., 1994, Operational Amplifiers With Linear Integrated Circuits, Macmillan College Publishing Company, Inc., New York. [7] Irvine, Robert G., 1994, Operational Amplifier Characteristics And Applications, Prentice-Hall, Inc., New Jersey. [8] Malvino, Albert Paul, 1986, Prinsip-Prinsip Elektronika, Penerbit Erlangga, Jakarta. [9] Boylestad, Robert, Nashelsky, Louis, 1996, Electronic Devices And Circuit Theory, Prentice-Hall, Inc., New Jersey.

98 LAMPIRAN L1

99 L2 GAMBAR RANGKAIAN LENGKAP 2.4k 2.4k + - LM k 6k VIN 6k RA8 1k VOUT1 3.3nF RA10 1k 3.3nF 3.3n + - LM RB10 1.2k + - LM n + - LM n 3.3n 3.3n 2.4k + - LM k 3.3n 3.4k RA2 1k 1N k 3.3n + 12 V 6.8k GND - 5 V + - LM RB8 1.2k RB3 1.5K 1N n 3.4k 3.3n + - LM RA6 1k VOUT3 RB2 1.2k RA9 10k 3.3n 3.4k + - LM LM k 3.3n 3.3n RA7 10k + - LM RB7 1.5k RB4 1.2k RB5 1.5k 3.3n + 5 V 6k - 12 V RA3 10k 3.3n 6.8k RA5 10k 6.8K 3.3nF RA3 1k + - LM nF 3.7k 6.8k VOUT2 + - LM n 1N k + - LM k 3.3n RB6 1.2k RB9 1.5k RB1 1.5k RA1 10k

100 L3 Foto Perangkat Keras Hasil Perancangan Gambar implementasi perangkat keras (tampak atas) Keterangan 1 = Saklar 2 = Trafo 3 = Adapter 4 = LPF 20 khz 5 = LPF 7 khz 6 = BPF 8-13 khz 7 = HPF 14 khz 8 = Penyangga 9 = Komparator 10 = Keluaran Sistem 11,12 = Masukan Sistem 13 = Ground 14 = Keluaran Sensor 1 15 = Keluaran Sensor 2 16 = Keluaran Sensor Gambar implementasi perangkat keras (tampak depan)

101 L4 LAMPIRAN A TABEL DATA

102 L5 Frekuensi Masukan (Hz) Tabel Lampiran A1 Data pengukuran LPF 20 khz Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran (Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) 100,096 2,6 100,096 7,8 3 9, ,037 2,6 200,037 7,8 3 9, ,409 2,6 300,409 7,8 3 9, ,228 2,6 400,228 7,8 3 9, ,978 2,6 500,978 7,8 3 9, ,686 2,6 600,686 7,8 3 9, ,864 2,6 700,864 7,8 3 9, ,365 2,6 800,365 7,8 3 9, ,020 2,6 900,020 7,8 3 9, ,95 2,6 1000,95 7,8 3 9, ,72 2,6 1500,72 7,8 3 9, ,90 2,6 2000,90 7,8 3 9, ,29 2,6 2500,29 7,8 3 9, ,30 2,6 3000,30 7,8 3 9, ,26 2,6 3500,26 7,8 3 9, ,37 2,6 4000,37 7,8 3 9, ,64 2,6 4501,64 7,8 3 9, ,46 2,6 5008,46 7,8 3 9, ,26 2,6 5502,26 7,7 2,961 9, ,97 2,6 6007,97 7,7 2,961 9, ,05 2,6 6509,05 7,7 2,961 9, ,33 2,6 7000,33 7,6 2,923 9, ,74 2,6 7500,74 7,6 2,923 9, ,34 2,6 8008,34 7,6 2,923 9, ,37 2,6 8504,37 7,6 2,923 9, ,57 2,6 9003,57 7,5 2,884 9, ,38 2,6 9515,38 7,5 2,884 9, ,7 2, ,7 7,5 2,884 9, ,1 2, ,1 7,4 2,846 9, ,5 2, ,5 7,4 2,846 9, ,5 2, ,5 7,3 2,807 8, ,2 2, ,2 7,3 2,807 8, ,1 2, ,1 7,2 2,769 8, ,9 2, ,9 7,2 2,769 8, ,3 2, ,3 7,1 2,730 8, ,2 2, ,2 7 2,692 8, ,1 2, ,1 6,8 2,615 8, ,1 2, ,1 6,8 2,615 8, ,6 2, ,6 6,6 2,538 8, ,0 2, ,0 6,5 2,5 7, ,0 2, ,0 6,3 2,423 7, ,8 2, ,8 6,1 2,346 7, ,4 2, ,4 5,9 2,269 7, ,9 2, ,9 5,7 2,192 6, ,5 2, ,5 5,5 2,115 6, ,7 2, ,7 5,3 2,038 6, ,1 2, ,1 5,1 1,961 5, ,3 2, ,3 4,8 1,846 5, ,8 2, ,8 4,6 1,769 4,955 Penguatan dalam db

103 L6 Frekuensi Masukan (Hz) Lanjutan Tabel Lampiran A1 Data pengukuran LPF 20 khz Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran (Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) 21005,7 2, ,7 4,3 1,653 4, ,4 2, ,4 4,1 1,576 3, ,5 2, ,5 3,8 1,461 3, ,1 2, ,1 3,6 1,384 2, ,8 2, ,8 3,4 1,307 2, ,5 2, ,5 3,2 1,230 1, ,4 2, ,4 3 1,153 1, ,7 2, ,7 2,8 1,076 0, ,5 2, ,5 2,7 1,038 0,327 Penguatan dalam db

104 L7 Frekuensi Masukan (Hz) Tabel Lampiran A2 Data pengukuran LPF 7 khz Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran(Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) 100,0 2,5 100,0 6,6 2,64 8, ,0 2,5 200,0 6,6 2,64 8, ,4 2,5 300,4 6,6 2,64 8, ,2 2,5 400,2 6,6 2,64 8, ,9 2,5 500,9 6,6 2,64 8, ,6 2,5 600,6 6,6 2,64 8, ,8 2,5 700,8 6,6 2,64 8, ,3 2,5 800,3 6,6 2,64 8, ,0 2,5 900,0 6,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8,432 Penguatan dalam db

105 L8 Frekuensi Masukan (Hz) Lanjutan Tabel Lampiran A2 Data pengukuran LPF 7 khz Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran (Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,6 2,64 8, , ,5 2,6 8, , ,5 2,6 8, , ,5 2,6 8, , ,5 2,6 8, , ,5 2,6 8, , ,5 2,6 8, , ,5 2,6 8, , ,5 2,6 8, , ,4 2,56 8, , ,4 2,56 8, , ,4 2,56 8, , ,3 2,52 8, , ,3 2,52 8, , ,2 2,48 7, , ,1 2,44 7, , ,1 2,44 7, , ,1 2,44 7, , ,4 7, , ,4 7, , ,9 2,36 7, , ,9 2,36 7, , ,9 2,36 7, , ,8 2,32 7, , ,8 2,32 7, , ,7 2,28 7, , ,6 2,24 7, , ,6 2,24 7, , ,5 2,2 6, , ,4 2,16 6, , ,3 2,12 6,526 Penguatan dalam db

106 L9 Frekuensi Masukan (Hz) Lanjutan Tabel Lampiran A2 Data pengukuran LPF 7 khz Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran (Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) , ,3 2,12 6, , ,2 2,08 6, , , , ,8 1,92 5, , ,7 1,88 5, , ,7 1,88 5, , ,5 1,8 5, , ,4 1,76 4, , ,3 1,72 4, , ,2 1,68 4, , ,1 1,64 4, , ,6 4, , ,8 1,52 3, , ,7 1,48 3, , ,5 1,4 2, , ,4 1,36 2, , ,3 1,32 2, , ,2 1,28 2, , ,1 1,24 1, , ,2 1, , ,9 1,16 1, , ,8 1,12 0, , ,7 1,08 0, , ,6 1,04 0, , ,5 1 0 Penguatan dalam db

107 L10 Tabel Lampiran A3 Data pengukuran BPF 8-13 khz Frekuensi Masukan (Hz) Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran (Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) Penguatan dalam db , , , ,6 1,04 0, , ,7 1,08 0, , ,8 1,12 0, , ,9 1,16 1, , ,2 1, , ,1 1,24 1, , ,2 1,28 2, , ,3 1,32 2, , ,4 1,36 2, , ,5 1,4 2, , ,6 1,44 3, , ,7 1,48 3, , ,8 1,52 3, , ,9 1,56 3, , ,6 4, , ,1 1,64 4, , ,2 1,68 4, , ,3 1,72 4, , ,4 1,76 4, , ,5 1,8 5, , ,6 1,84 5, , ,7 1,88 5, , ,8 1,92 5, , ,9 1,96 5, , , , ,1 2,04 6, , ,2 2,08 6, , ,4 2,16 6, , ,5 2,2 6, , ,6 2,24 7, , ,8 2,32 7, , ,9 2,36 7, , ,1 2,44 7, , ,3 2,52 8, , ,6 2,64 8, , ,8 2,72 8, , ,9 2,76 8, , ,1 2,84 9, , ,3 2,92 9, , ,4 2,96 9, , ,6 3,04 9, , ,8 3,12 9, , ,8 3,12 9, , ,2 10, , ,2 3,28 10, , ,2 3,28 10, , ,4 3,36 10, , ,4 3,36 10,526

108 L11 Lanjutan Tabel Lampiran A3 Data pengukuran BPF 8-13 khz Frekuensi Masukan (Hz) Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran (Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) Penguatan dalam db , ,6 3,44 10, , ,8 3,52 10, , ,8 3,52 10, , ,6 11, , ,2 3,68 11, , ,2 3,68 11, , ,4 3,76 11, , ,4 3,76 11, , ,4 3,76 11, , ,6 3,84 11, , ,6 3,84 11, , ,6 3,84 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,8 3,92 11, , ,6 3,84 11, , ,6 3,84 11, , ,6 3,84 11, , ,4 3,76 11, , ,4 3,76 11, , ,4 3,76 11, , ,2 3,68 11, , ,2 3,68 11, , ,2 3,68 11, , ,6 11, , ,6 11, , ,8 3,52 10, , ,8 3,52 10, , ,6 3,44 10, , ,6 3,44 10, , ,4 3,36 10, , ,4 3,36 10, , ,2 3,28 10, , ,2 3,28 10, , ,2 10, , ,2 10, , ,6 3,04 9, , ,5 3 9, , ,4 2,96 9, , ,1 2,84 9, , ,1 2,84 9,066

109 L12 Frekuensi Masukan (Hz) Lanjutan Tabel Lampiran A3 Data pengukuran BPF 8-13 khz Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran (Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) , ,9 2,76 8, , ,7 2,68 8, , ,5 2,6 8, , ,3 2,52 8, , ,2 2,48 7, , ,4 7, , ,8 2,32 7, , ,7 2,28 7, , ,5 2,2 6, , ,4 2,16 6, , ,3 2,12 6, , ,2 2,08 6, , ,1 2,04 6, , , , ,9 1,96 5, , ,8 1,92 5, , ,7 1,88 5, , ,6 1,84 5, , ,5 1,8 5, , ,4 1,76 4, , ,3 1,72 4, , ,2 1,68 4, , ,1 1,64 4, , ,6 4, , ,9 1,56 3, , ,8 1,52 3, , ,7 1,48 3, , ,6 1,44 3, , ,5 1,4 2, , ,4 1,36 2, , ,3 1,32 2, , ,2 1,28 2, , ,1 1,24 1, , ,2 1, , ,9 1,16 1, , ,8 1,12 0, , ,7 1,08 0, , ,6 1,04 0, , ,5 1 0 Penguatan dalam db

110 L13 Frekuensi Masukan (Hz) Tabel Lampiran A4 Data pengukuran HPF 14 khz Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran (Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) , , , ,6 1,04 0, , ,7 1,08 0, , ,8 1,12 0, , ,9 1,16 1, , ,2 1, , ,2 1, , ,1 1,24 1, , ,1 1,24 1, , ,2 1,28 2, , ,3 1,32 2, , ,3 1,32 2, , ,4 1,36 2, , ,5 1,4 2, , ,6 1,44 3, , ,7 1,48 3, , ,7 1,48 3, , ,8 1,52 3, , ,9 1,56 3, , ,9 1,56 3, , ,6 4, , ,1 1,64 4, , ,1 1,64 4, , ,1 1,64 4, , ,1 1,64 4, , ,1 1,64 4, , ,1 1,64 4, , ,1 1,64 4, , ,1 1,64 4, , ,2 1,68 4, , ,2 1,68 4, , ,2 1,68 4, , ,2 1,68 4, , ,3 1,72 4, , ,3 1,72 4, , ,3 1,72 4, , ,4 1,76 4, , ,5 1,8 5, , ,5 1,8 5, , ,6 1,84 5, , ,7 1,88 5, , ,7 1,88 5, , ,8 1,92 5, , ,8 1,92 5, , ,9 1,96 5, , ,9 1,96 5, , , , , , ,020 Penguatan dalam db

111 L14 Frekuensi Masukan (Hz) Lanjutan Tabel Lampiran A4 Data pengukuran HPF 14 khz Vi (Vpp) Frekuensi Keluaran (Hz) Vo (Vpp) Penguatan Tegangan(Vo/Vi) , , , ,1 2,04 6, , ,1 2,04 6, , ,1 2,04 6, , ,2 2,08 6, , ,2 2,08 6, , ,3 2,12 6, , ,3 2,12 6, , ,4 2,16 6, , ,4 2,16 6, , ,4 2,16 6, , ,4 2,16 6, , ,4 2,16 6, , ,5 2,2 6, , ,5 2,2 6, , ,5 2,2 6, , ,5 2,2 6, , ,5 2,2 6,848 Penguatan dalam db

112 L15 Tabel Lampiran A5(a) Hubungan Antara Data Sensor 1 (Suhu) Dengan Frekuensi No. 0 Frekuensi Out VCO (khz) Suhu ( C) (Pengukuran di Sistem Sebelumnya)

113 L16 Lanjutan Tabel Lampiran A5(a) Hubungan Antara Data Sensor 1 (Suhu) Dengan Frekuensi No. 0 Frekuensi Out VCO (khz) Suhu ( C) (Pengukuran di Sistem Sebelumnya)

114 L17 Tabel Lampiran A5(b) Hubungan Antara Data Sensor 2 (Tekanan) Dengan Frekuensi No. Tekanan Frekuensi Out VCO (khz) (kpa) (Pengukuran di Sistem Sebelumnya)

115 L18 Lanjutan Tabel A5(b) Hubungan Antara Data Sensor 2 (Tekanan) Dengan Frekuensi No. Tekanan Frekuensi Out VCO (khz) (kpa) (Pengukuran di Sistem Sebelumnya)

116 L19 Tabel A5(c) Hubungan Antara Data Sensor 3 (Kelembaban) pada suhu dengan Frekuensi No. Kelembaban Frekuensi Out VCO (khz) (%RH) (Pengukuran di Sistem Sebelumnya) C

117 L20 Tabel A5(d) Hubungan Antara Data Sensor 3 (Kelembaban) pada suhu dengan Frekuensi No. Kelembaban Frekuensi Out VCO (khz) (%RH) (Pengukuran di Sistem Sebelumnya) C

118 L21 Tabel A5(c) Hubungan Antara Data Sensor 3 (Kelembaban) pada suhu dengan Frekuensi No. Kelembaban Frekuensi Out VCO (khz) (%RH) (Pengukuran di Sistem Sebelumnya) C Untuk tabel Lampiran A5, adalah data hasil pengukuran di sistem sebelumnya. Dilampirkan sebagai referensi dan tambahan informasi.

119 L22 LAMPIRAN B GAMBAR

120 L23 Gambar lampiran B1.1 Sinyal AFG (Audio Function Generator) sebagai masukan Sistem dengan Amplitudo 9 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B1.2 Sinyal AFG (Audio Function Generator) sebagai masukan LPF 20 khz. dengan Amplitudo 2,6 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B1.3 Sinyal keluaran LPF 20 khz dengan Amplitudo 7,5 Vpp dan Frekuensi Hz

121 L24 Gambar lampiran B1 (4) Sinyal keluaran LPF 20 khz yang telah dibagi tegangannya dengan Amplitudo 2,5 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B2.1 Sinyal masukan LPF 7 khz dengan Amplitudo 2,5 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz Gambar lampiran B2.2 Sinyal keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 6,5 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz

122 L25 Gambar lampiran B2.3 Sinyal keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 0,6 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz Gambar lampiran B2.4 Sinyal keluaran HPF 14 khz dengan Frekuensi 4288 Hz Gambar lampiran B3.1 Sinyal masukan BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 2,5 Vpp dan Frekuensi Hz

123 L26 Gambar lampiran B3.2 Sinyal keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 9,4 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B3.3 Sinyal keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 1 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B3.4 Sinyal keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 1,9 Vpp dan Frekuensi Hz

124 L27 Gambar lampiran B4.1 Sinyal masukan HPF 14 khz dengan Amplitudo 2,5 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B4.2 Sinyal keluaran HPF 14 khz.dengan Amplitudo 4 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B4.3 Sinyal keluaran LPF 7 khz.dengan Amplitudo 0,14 Vpp dan Frekuensi Hz

125 L28 Gambar lampiran B4.4 Sinyal keluaran BPF 8-13 khz.dengan Amplitudo 2,4 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B5.1 Keluaran akhir LPF 7 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz Gambar lampiran B5.2 Keluaran akhir BPF 8-13 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz

126 L29 Gambar lampiran B5.3 Keluaran akhir HPF 14 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi 4288 Hz Gambar lampiran B6.1 Keluaran akhir BPF 8-13 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B6.2 Keluaran akhir LPF 7 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz

127 L30 Gambar lampiran B6.3 Keluaran akhir HPF 14 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B7.1 Keluaran akhir HPF 14 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B7.2 Keluaran akhir LPF 7 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Frekuensi Hz

128 L31 Gambar lampiran B7.3 Keluaran akhir BPF 8-13 khz setelah Rangkaian Pembanding dengan Amplitudo 4,4 Vpp dan Frekuensi Hz Gambar lampiran B8.1 Sinyal masukan sistem gelombang kotak dengan Amplitudo 9 Vpp (atas), setelah diperkecil dengan Amplitudo 3 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.2 Sinyal keluaran LPF 20 khz pada frekuensi Hz dengan Amplitudo 8,4 Vpp (atas), setelah diperkecil dengan Amplitudo 2,8 Vpp (bawah).

129 L32 Gambar lampiran B8.3 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 2000 Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 8 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.3 Sinyal keluaran komparator LPF 7 khz pada frekuensi 2000 Hz Gambar lampiran B8.4 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 2000 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 3,8 Vpp (bawah).

130 L33 Gambar lampiran B8.5 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 2000 Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 1 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.6 Keluaran komparator BPF 8-13 khz (atas), keluaran komparator HPF 14 khz (bawah) pada frekuensi 2000 Hz Gambar lampiran B8.7 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 4000 Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 8 Vpp (bawah).

131 L34 Gambar lampiran B8.8 Sinyal keluaran komparator LPF 7 khz pada frekuensi 4000 Hz Gambar lampiran B8.9 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 4000 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 3,6 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.10 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 4000 Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 1 Vpp (bawah).

132 L35 Gambar lampiran B8.11 Keluaran komparator BPF 8-13 khz (atas), keluaran komparator HPF 14 khz (bawah) pada frekuensi 4000 Hz Gambar lampiran B8.12 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7000 Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 5,2 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.13 Sinyal keluaran komparator LPF 7 khz pada frekuensi 7000 Hz

133 L36 Gambar lampiran B8.14 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7000 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 4,6 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.15 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7000 Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 0,8 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.16 Keluaran komparator BPF 8-13 khz (atas), keluaran komparator HPF 14 khz (bawah) pada frekuensi 7000 Hz

134 L37 Gambar lampiran B8.17 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7500 Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 4,3 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.18 Sinyal keluaran komparator LPF 7 khz pada frekuensi 7500 Hz Gambar lampiran B8.19 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7500 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 6 Vpp (bawah).

135 L38 Gambar lampiran B8.20 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 7500 Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 0,8 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.21 Keluaran komparator BPF 8-13 khz (atas), keluaran komparator HPF 14 khz (bawah) pada frekuensi 7500 Hz Gambar lampiran B8.22 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 8000 Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 7,4 Vpp (bawah).

136 L39 Gambar lampiran B8.23 Sinyal keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi 8000 Hz Gambar lampiran B8.24 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 8000 Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 3,6 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.25 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi 8000 Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 0,8 Vpp (bawah).

137 L40 Gambar lampiran B8.26 Keluaran komparator LPF 7 khz (atas), keluaran komparator HPF 14 khz (bawah) pada frekuensi 8000 Hz Gambar lampiran B8.27 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 12,6 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.28 Sinyal keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz

138 L41 Gambar lampiran B8.29 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 1,3 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.30 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 1,4 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.31 Keluaran komparator LPF 7 khz (atas), keluaran komparator HPF 14 khz (bawah) pada frekuensi Hz

139 L42 Gambar lampiran B8.32 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 8,6 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.33 Sinyal keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz Gambar lampiran B8.34 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,6 Vpp (bawah).

140 L43 Gambar lampiran B8.35 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 2,2 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.36 Keluaran komparator LPF 7 khz (atas), keluaran komparator HPF 14 khz (bawah) pada frekuensi Hz Gambar lampiran B8.37 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 7,6 Vpp (bawah).

141 L44 Gambar lampiran B8.38 Sinyal keluaran komparator BPF 8-13 khz pada frekuensi Hz Gambar lampiran B8.39 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,5 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.40 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 2,6 Vpp (bawah).

142 L45 Gambar lampiran B8.41 Keluaran komparator LPF 7 khz (atas), keluaran komparator HPF 14 khz (bawah) pada frekuensi Hz Gambar lampiran B8.42 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 4,4 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.43 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz

143 L46 Gambar lampiran B8.44 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,4 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.45 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 6,8 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.46 Keluaran komparator LPF 7 khz (atas), keluaran komparator BPF 8-13 khz (bawah) pada frekuensi Hz

144 L47 Gambar lampiran B8.47 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,5 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 5 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.48 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz Gambar lampiran B8.49 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,5 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,2 Vpp (bawah).

145 L48 Gambar lampiran B8.50 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2,5 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 3 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.51 Keluaran komparator LPF 7 khz (atas), keluaran komparator BPF 8-13 khz (bawah) pada frekuensi Hz Gambar lampiran B8.52 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 4 Vpp (bawah).

146 L49 Gambar lampiran B8.53 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz Gambar lampiran B8.54 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz dengan Amplitudo 0,1 Vpp(bawah). Gambar lampiran B8.55 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 2 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 1,4 Vpp (bawah).

147 L50 Gambar lampiran B8.56 Keluaran komparator LPF 7 khz (atas), keluaran komparator BPF 8-13 khz (bawah) pada frekuensi Hz Gambar lampiran B8.57 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 3,9 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.58 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz

148 L51 Gambar lampiran B8.59 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz (bawah). Gambar lampiran B8.60 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 1,2 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.61 Keluaran komparator LPF 7 khz (atas), keluaran komparator BPF 8-13 khz (bawah) pada frekuensi Hz

149 L52 Gambar lampiran B8.62 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan HPF 14 khz (atas), keluaran HPF 14 khz dengan Amplitudo 3,7 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.63 Sinyal keluaran komparator HPF 14 khz pada frekuensi Hz Gambar lampiran B8.64 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan LPF 7 khz (atas), keluaran LPF 7 khz (bawah).

150 L53 Gambar lampiran B8.65 Sinyal keluaran LPF 20 khz yang diperkecil menjadi 1,8 Vpp pada frekuensi Hz sebagai masukan BPF 8-13 khz (atas), keluaran BPF 8-13 khz dengan Amplitudo 1 Vpp (bawah). Gambar lampiran B8.66 Keluaran komparator LPF 7 khz (atas), keluaran komparator BPF 8-13 khz (bawah) pada frekuensi Hz

151 L54 LAMPIRAN C DATASHEET

152 L55

153 L56

154 L57

155 L58

156 L59

157 L60

158 L61

159 L62

160 L63

161 L64

162 L65