RANGKAIAN AC. 5.1 Isyarat AC Isyarat AC merupakan bentuk gelombang yang sangat penting dalam bidang elektronika. Isyarat AC biasa ditulis sebagai

dokumen-dokumen yang mirip
Analisis Rangkaian Listrik

Sudaryatno Sudirham. Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Fasor

4.1 Bentuk Gelombang Sinusoiadal

Bilangan Kompleks dan Fasor

Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Fasor

Analisis Rangkaian Listrik di Kawasan Fasor (Rangkaian Arus Bolak-Balik Sinusoidal Keadaan Mantap)

Sudaryatno Sudirham. AnalisisRangkaian. RangkaianListrik di KawasanFasor. (Rangkaian Arus Bolak-Balik Sinusoidal Keadaan Mantap)

Sudaryatno Sudirham. Analisis. Keadaan Mantap Rangkaian Sistem Tenaga

Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Waktu

BAB II KOMPONEN DAN RANGKAIAN ELEKTRONIKA

ANALISIS RANGKAIAN RLC

Analisis Rangkaian Listrik

TEST KEMAMPUAN DASAR FISIKA DASAR II

TEKNIK KENDALI KONVERTER DC-DC

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

DESAIN FILTER ANALOG (TINJAUAN TEKNIS)

Rangkaian Arus Bolak Balik. Rudi Susanto

Gambar 3. (a) Diagram fasor arus (b) Diagram fasor tegangan

SOAL DAN PEMBAHASAN ARUS BOLAK BALIK

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK.

KONVERTER AC-DC (PENYEARAH)

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

FASOR DAN impedansi pada ELEMEN-elemen DASAR RANGKAIAN LISTRIK

Setelah mempelajari bab ini mahasiswa mampu dan kompeten, mengenai : Bilangan kompleks Operasi bilangan kompleks Aplikasi bilangan kompleks dalam

RESONANSI PADA RANGKAIAN RLC

Berikut ini rumus untuk menghitung reaktansi kapasitif dan raktansi induktif

Antiremed Kelas 12 Fisika

Arus & Tegangan bolak balik(ac)

ARUS DAN TEGANGAN BOLAK- BALIK

Arus Bolak Balik. Arus Bolak Balik. Agus Suroso Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, Institut Teknologi Bandung

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO TELKOM UNIVERSITY

TEGANGAN DAN ARUS BOLAK-BALIK

Analisis Rangkaian Listrik di Kawasan Fasor (Rangkaian Arus Bolak-Balik Sinusoidal Keadaan Mantap) Fasor 8/3/2013. Mengapa Fasor?

Simbul skematik sumber tegangan AC adalah:

Analisis Ajeg dari Sinusoidal

I t = kuat arus listrik sesaat (A) I m = kuat arus maksimum (A)

Arus dan Tegangan Listrik Bolak-balik

BALIKAN (FEEDBACK) v i. Balikan. Gambar 15.1 Skema rangkaian dasar balikan

MODUL FISIKA. TEGANGAN DAN ARUS BOLAK-BALIK (AC) DISUSUN OLEH : NENIH, S.Pd SMA ISLAM PB. SOEDIRMAN

BAB IV ARUS BOLAK BALIK. Vef = 2. Vrt = Vsb = tegangan sumber B = induksi magnet

ANALISIS RANGKAIAN RLC ARUS BOLAK-BALIK

Analisis Sinusoida. Dibuat Oleh : Danny Kurnianto Diedit oleh : Risa Farrid Christianti Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto

MODUL 1 GEJALA TRANSIEN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA LAB SHEET RANGKAIAN LISTRIK. Pengaruh Frekuensi Terhadap Beban Semester I

ELEKTRONIKA. Bab 1. Pengantar

Esti Puspitaningrum, S.T., M.Eng.

Menganalisis rangkaian listrik. Mendeskripsikan konsep rangkaian listrik

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA LAB SHEET RANGKAIAN LISTRIK. Pengaruh Frekuensi Terhadap Beban Semester I

Penerapan Bilangan Kompleks pada Rangkaian RLC

ARUS BOLAK BALIK. I m v. Gambar 1. Diagram Fasor (a) arus, (b) tegangan. ωt X(0 o )

X. GEJALA GELOMBANG. Buku Ajar Fisika Dasar II Pendahuluan X - 1

RANGKAIAN AC R-L PARALEL

e. muatan listrik menghasilkan medan listrik dari... a. Faraday d. Lenz b. Maxwell e. Hertz c. Biot-Savart

BAB 2 RANGKAIAN PENYESUAI IMPEDANSI Oleh : M. Ramdhani

LAPORAN PRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 1 KUMPARAN INDUKSI

MODUL 1 PRINSIP DASAR LISTRIK

ARUS BOLAK-BALIK Pertemuan 13/14 Fisika 2

TOPIK 7 RANGKAIAN AC. Perbedaan Arus AC and DC

BAB 8 RANGKAIAN TIGA FASE. Ir. A.Rachman Hasibuan dan Naemah Mubarakah, ST

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

Elektronika Telekomunikasi Modul 2

Sumber AC dan Fasor. V max. time. Sumber tegangan sinusoidal adalah: V( t) V(t)

Daya Rangkaian AC [2]

20 kv TRAFO DISTRIBUSI

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

09. Pengukuran Besaran Listrik JEMBATAN ARUS BOLAK BALIK

RANGKAIAN PENYESUAI IMPEDANSI. Oleh: Team Dosen Elkom

BAB 8 RANGKAIAN TIGA FASE

ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKASI

3/22/2010. rectifier. rectifier. Uncontrolled. rectifier. Controlled. rectifier. inverter. rectifier

1. Alat Ukur Arus dan Tegangan

BALIKAN (FEEDBACK) V I. BALIKAN. GAMBAR 15.1 SKEMA RANGKAIAN DASAR BALIKAN

ULANGAN AKHIR SEMESTER GANJIL 2015 KELAS XII. Medan Magnet

MODUL 2 RANGKAIAN RESONANSI

8 RANGKAIAN PENYEARAH

Phasor dan Impedans. Slide-09. Ir. Agus Arif, MT. Semester Gasal 2016/2017

EL2005 Elektronika PR#03

INDUKSI EM DAN HUKUM FARADAY; RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK

RANGKAIAN SERI-PARALEL

OPTIMISASI Minimisasi Rugi-rugi Daya pada Saluran

BILANGAN KOMPLEKS. Dimana cara penyelesaiannya dengan menggunakan rumus abc, yang menghasilkan dua akar sekaligus ..(4)

Generator menghasilkan energi listrik. Sumber: Dokumen Penerbit, 2006

PRAKTIKUM RANGKAIAN RLC DAN FENOMENA RESONANSI

Untai Elektrik I. Waveforms & Signals. Dr. Iwan Setyawan. Fakultas Teknik Universitas Kristen Satya Wacana. Untai 1. I. Setyawan.

drimbajoe.wordpress.com 1

Pembebanan Nonlinier

solenoid tersebut ada 950 lilitan yang dialiri arus 6,60 A. a) Hitunglah kerapatan energi magnetik solenoid. B) Cari energi total yang tersimpan

Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan Peserta mampu menganalisis rangkaian listrik arus bolak balik I fasa dan 3 fasa.

Bab I. Bilangan Kompleks

FISIKA. Sesi RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK. A. ARUS BOLAK-BALIK a. Persamaan Arus dan Tegangan AC

MODUL 5 RANGKAIAN AC

DIODA SEBAGAI PENYEARAH (E.1) I. TUJUAN Mempelajari sifat dan penggunaan dioda sebagai penyearah arus.

RANGKAIAN PENYEARAH ARUS OLEH : DANNY KURNIANTO,ST ST3 TELKOM PURWOKERTO

Rangkaian Listrik Arus dan Tegangan AC Sinusoidal dan Phasor

BAB III HUKUM HUKUM RANGKAIAN

PENGUAT EMITOR BERSAMA (COMMON EMITTER AMPLIFIER) ( Oleh : Sumarna, Lab-Elins Jurdik Fisika FMIPA UNY )

EKSPERIMEN IV RANGKAIAN PENJUMLAH DAN PENGURANG

Filter Frekuensi. f 50

RANGKAIAN AC SERI DAN PARALEL

A. Kompetensi Menggambarkan grafik impedansi, arus dan menghitung besaran-besaran saat terjadi resonansi parallel.

Transkripsi:

5 KOMPONEN DAN RANGKAIAN AC 5.1 Isyarat AC Isyarat AC merupakan bentuk gelmbang yang sangat penting dalam bidang elektrnika. Isyarat AC biasa ditulis sebagai A sin ( ω t + θ ) dimana A merupakan amplitud (harga puncak), θ adalah fase awal dan ω adalah frekuensi. Perlu dipertegas di sini bahwa ω biasa disebut frekuensi anguler dengan satuan radian per detik (rad s -1 ), sedangkan f biasa digunakan untuk menunjukkan frekuensi dari sumber tegangan dengan satuan hertz (Hz). Dalam satu peride, fase dari gelmbang sinus berubah dengan 1 putaran (cycle), atau π radian, karenanya kedua frekuensi mempunyai hubungan ω = πf dimana biasanya berharga f = 50 atau 60 Hz. Alasan utama penggunaan tegangan AC adalah karena kemudahannya untuk ditransmisikan pada tegangan tinggi dan dengan arus yang rendah, kemudian dengan mudah tegangannya dapat diturunkan dengan menggunakan transfrmatr. Beberapa tipe isyarat yang penting untuk interal frekuensi antara lain: 50 HZ : sumber daya ac 0-0000 Hz : isyarat audi 0,5-1.5 MHz : radi AM I - 1000 MHz : kmunikasi radi (termasuk TV dan radi FM). 34 ELEKTRONIKA DASAR

Jika sumber tegangan sinus dihubungkan dengan sebuah rangkaian seri yang terdiri dari resistr (R), kapasitr (C) dan induktr (L); maka semua tegangan dan arus akan berbentuk sinus dengan frekuensi yang sama. Untuk prses penjumlahan dan pengurangan tegangan dan arus dapat digunakan hukum Kirchhff. Secara umum kita dapat melakukan perasi tersebut dengan prinsip bilangan kmpleks. 5. Bilangan Kmpleks Pada gambar 5.1, bilangan riel diplt sepanjang sumbu hrizntal dan bilangan imajiner diplt sepanjang sumbu ertikal. Kmbinasi suatu bilangan riel dan suatu bilangan imajiner menggambarkan letak titik pada bidang kmpleks juga menyatakan bentuk bilangan kmpleksnya. a) b) Gambar 5.1 a) Bidang kmpleks dan b) Sebuah bilangan kmpleks W. Pada gambar 5.1-b dilukiskan sebuah bilangan kmpleks W dengan amplitud M dan arah θ dalam bentuk rektangular sebagai berikut: W = a + jb (5.1) atau ( csθ j sinθ ) W = M + (5.) Kmpnen dan Rangkaian AC 35

Teri Euler menyatakan bahwa θ j θ = e jθ cs + sin (5.3) sehingga jθ W = M e (5.4) Persamaan 5.4 menyatakan bentuk ekspnensial atau bentuk plar, dan secara simblik dituliskan sebagai W = M θ (5.5) Untuk mengubah bilangan kmpleks bentuk rektanguler ke bentuk plar dapat digunakan: M = a + b b θ = arctg (5.6) a Kebalikannya untuk mengubah bilangan kmpleks bentuk plar ke bentuk rektanguler dengan menggunakan a = M csθ b = M sinθ (5.7) Latihan: Dengan menggunakan kalkulatr hitung: i) Ubah V = 5 + 6 ke bentuk plar. 1 j ii) Ubah V = 10 30 ke bentuk rektanguler Jabawan : i) 7,81 50,19 dan ii) 8,66 + j 5, 00 36 ELEKTRONIKA DASAR

W imaj Gambar 5. Sebuah fungsi kmpleks terhadap waktu 5.3 Representasi Bentuk Sinus Untuk merepresentasikan bentuk isyarat sinus, kita perlu memperluas knsep bilangan kmpleks dengan mengikutkan peubah kmpleks. Bentuk knstanta kmpleks jθ W = M e ditunjukkan leh sebuah garis ideal. Jika garis tersebut diputar dengan kecepatan sudut ω seperti ditunjukkan pada gambar 5., W merupakan fungsi kmpleks dari waktu dan W j( ω t+θ ) ( t) = M e (5.8) Pryeksi garis ini ke sumbu riel adalah: ( ω + θ ) W riel = M cs t (5.9) dan pryeksi ini ke sumbu imajiner adalah: ( ω + θ ) W imaj = M sin t (5.10) Selanjutnya kuantitas yang kita pilih untuk representasi fungsi sinus adalah bagian rielnya. Kmpnen dan Rangkaian AC 37

5.4 Representasi Phasr Jika suatu tegangan sesaat dituliskan dengan suatu fungsi sinus terhadap waktu seperti ( t) = V ( ω t + θ ) = V ( ω t + θ ) p cs cs (5.11) dimana p V adalah harga amplitud dan V merupakan harga efektifnya, maka ( t) diinterpretasikan sebagai "bagian riel" dari sebuah fungsi kmpleks, ditulisan dapat { } {( ) ( ) } j θ R e Ve e j ω = t ( ) ( ) j ω t R e V e t + θ = p (5.1) Nampak bahwa fungsi kmpleks dapat dipisahkan menjadi dua bagian, yaitu bagian knstanta kmpleks dan bagian lain sebagai fungsi waktu yang menyatakan putaran bidang kmpleks. Bagian yang pertama kita difinisikan sebagai phasr V, dituliskan V jθ = Ve = V θ (5.13) dimana phasr di atas disebut sebagai transfrmasi fungsi tegangan (t). Sebagai catatan, phasr mempunyai peran yang penting untuk menyelesaikan persalan hubungan antara arus dan tegangan seperti halnya knsep ektr yang sangat berguna untuk menyelesaikan persalan dalam mekanika. Selanjutnya hubungan arus dan tegangan pada suatu rangkaian akan dapat diselesaikan secara grafik dengan menggambarkan diagram phasrnya. 5.5 Kapasitr pada Rangkaian AC Jika pada suatu kapasitr kita kenakan tegangan sinus = V sinω t (5.14) maka dengan mudah kita dapat menemukan arus yang mengalir yaitu sebesar 38 ELEKTRONIKA DASAR

d i = C dt = VCω csω t V = t 1/ Cω csω (5.15) Gambar 5.3 Arus dan tegangan pada rangkaian kapasitr dengan sumber AC Dengan membandingkan persamaan dan i, nampak bahwa saat arus sudah mencapai harga maksimum maka tegangan masih nl. Kesimpulannya, pada rangkaian kapasitr tegangan tertinggal 90 terhadap arus, atau arus mendahului tegangan sebesar 90. Keadaan ini diilustrasikan pada gambar 5.3. Sebagai catatan, besarnya arus diberikan leh I = V / / ( 1 Cω) (5.16) Kuantitas 1 / Cω disebut reaktansi kapasitif, dituliskan 1 X C = (5.17) Cω Kmpnen dan Rangkaian AC 39

5.6 Induktr pada Rangkaian AC Dengan analisa yang sama seperti halnya pada kapasitr, untuk rangkaian induktr didapat hasil yang mirip. Jika i = I sin ω t (5.18) maka = L di / dt = I ( Lω) cs ω t (5.19) terlihat bahwa mendahului i, atau i tertinggal leh sebesar 90 ; secara grafik diperlihatkan seperti pada gambar 5.4. Reaktansi induktif ( X L ) dituliskan X L = Lω (5.0) Sebagai catatan, jika reaktansi kapasitif menurun terhadap frekuensi, reaktansi induktif akan naik terhadap frekuensi. Gambar 5.4 Arus dan tegangan pada rangkaian induktr dengan sumber AC 40 ELEKTRONIKA DASAR

5.7 Impedansi Kmpnen AC Secara umum, hasil bagi antara phasr tegangan dan phasr arus yang bersesuaian disebut sebagai impedansi Z. i) RESISTOR Jika i = I cs ω t direpresentasikan leh phasr tegangan yang timbul diberikan leh I 0 mengalir melalui resistr R, R = R i = RI cs ω t = V R cs ω t (5.1) dituliskan dalam bentuk phasr sebagai V 0. Dalam hal ini besarnya impedansi yang melawan aliran arus sebesar R V 0 RI 0 I 0 R Z R = = = R 0 I 0 (5.) ii) KAPASITOR Jika tegangan = V csω t terdapat pada kapasitr C, maka yang arus mengalir diberikan leh d ic = C = ω CV ω 90 (5.3) dt ( sin ω t) = ω CV cs( t + ) dalam bentuk phasr ditulis sebagai sebesar I 90. Impedansi sebagai penghambat arus C Z C = V 0 I 90 C V 0 = ω CV 90 1 = 90 ω C 1 = j ω C (5.4) Kmpnen dan Rangkaian AC 41

iii) INDUKTOR Jika arus i = I cs ω t mengalir melalui induktr L, tegangan yang timbul diberikan leh di L = L = ω L I ω 90 (5.5) dt ( sin ω t) = ω L I cs ( t + ) dalam bentuk phasr dituliskan sebagai V 90 sebesar L. Impedansi sebagai penghambat arus Z L VL 90 ω L I = = = ω L 90 I 0 I 0 = jω L (5.6) 5.8 Arus dan Tegangan dalam Bentuk Phasr Karakteristik arus-tegangan pada masing-masing kmpnen dapat diringkas sebagai berikut. 4 ELEKTRONIKA DASAR

RANGKAIAN R,L, DAN C SERI Hukum Kirchhff tentang tegangan (KVL) berlaku ( t) ( t) + ( t) ( t) = (5.7) R C + L Dalam bentuk phasr V = V + V + V R C L (5.8) Hal yang sama akan berlaku hukum Kirchhff tentang arus (KCL) rangkaian paralel, bahwa arus ttal yang melalui titik cabang adalah sama dengan nl. 5.9 Rangkaian Tapis Lls Rendah (Lw-Pass Filter) Tipe-1 Salah satu bentuk rangkaian lls rendah seperti diskemakan pada gambar 5.5, memperlihatkan tegangan sinus i dikenakan pada masukan rangkaian dan diinginkan hasil keluaran. Misalkan arus yang mengalir adalah sebesar i = I sinω t (5.9) Kmpnen dan Rangkaian AC 43

Gambar 5.5 Rangkaian tapis lls rendah tipe-1 Selanjutnya arus i ini sebagai isyarat acuan atau referensi. Tegangan pada kapasitr dan resistr masing-masing diberikan leh: ( 1 C) C = / i dt = ( I / Cω) cs ω t (5.30) R = i R = ( IR) sin ω t (5.31) Secara aljabar kedua tegangan ini dapat dijumlahkan, namun akan lebih mudah dengan menggunakan diagram phasr seperti diskemakan pada gambar 5.6. Gambar 5.6 Diagram phasr rangkaian tapis lls rendah tipe-1 44 ELEKTRONIKA DASAR

Pada gambar 5.6 terlihat bahwa tegangan keluaran tertinggal terhadap tegangan masukan, karenanya sudut fase θ harus diukur dari masukan i ke keluaran, berharga negatif dan diberikan leh ( IR) /( I ) tg θ = / Cω = R C ω (5.3) Amplitud keluaran sebagai fungsi dari amplitud masukan dapat dituliskan sebagai [ ] ( I / Cω) / ( I / C ) ( ) / = ω IR i + ( RC ) = 1/ 1 + ω (5.33) Parameter RC biasa diganti dengan parameter tunggal disebut knstanta waktu, dalam hal ini ω = 1/ RC ω adalah frekuensi dimana reaktansi kapasitr dan resistr mempunyai harga yang sama, kita dapat menuliskan tgθ = ω / ω (sebagai respn fase) (5.34) [ 1 + ( ω / ω ) ] / = 1/ (sebagai respn amplitud) (5.35) i Latihan: Tentukan besarnya / dan θ dengan menggunakan knsep phasr. i Kmpnen dan Rangkaian AC 45

Catatan penting untuk tapis lls rendah: i) Pada frekuensi rendah, dimana ω << ω, / 1 i θ 0 ; persamaan 5.35 menjadi yaitu pada frekuensi rendah, kapasitr hampir-hampir hubung terbuka, sehingga arus yang mengalir sangat kecil, atau tegangan jatuh pada R. Jadi rangkaian melewatkan isyarat frekuensi rendah (sesuai dengan namanya). ii) Pada frekuensi tinggi, dimana / i ω /ω ω >> ω, θ 90 yaitu pada frekuensi tinggi, kapasitr hampir-hampir hubung singkat, sehingga tegangan keluaran berharga sangat kecil. Arus i berharga hampir knstan sebesar ( V / R) sin t i = i / R = ω Jadi keluaran (diambil dari ujung-ujung C) tertinggal sebesar 90 terhadap i. iii) Jika ω = ω, maka θ = 45 dan / = 1/ i Besarnya penguatan (gain) biasanya dinyatakan dalam db (decibels), yaitu merupakan harga lgaritma dari perbandingan daya, dituliskan sebagai ( P ) db = 10lg 10 / P 1 (5.36) atau dapat dinyatakan sebagai perbandingan tegangan dan untuk rangkaian diatas dapat dituliskan sebagai ( V V i ) db = 0lg10 / (5.37) Jadi untuk / i = 1/ diperleh penguatan sebesar -3 db. Oleh sebab itu ω biasanya disebut frekuensi 3 db. 46 ELEKTRONIKA DASAR

Gambar 5.7 Plt respn frekuensi terhadap amplitud dan fase tapis lls rendah. Gambar 5.8 Plt respn frekuensi terhadap penguatan (db) dan fase pada tapis lls rendah. Gambar 5.7 dan 5.8 memperlihatkan plt respn frekuensi dari rangkaian tapis lls rendah dengan menggunakan kmputer. Pada gambar tersebut diperlihatkan besarnya penguatan (gain) dalam bentuk / (gambar 5.7) dan db (gambar 5.8) i sebagai fungsi perbandingan frekuensi. Perlu diperhatikan bahwa frekuensi telah dinrmalisasikan, yaitu dinyatakan dalam bentuk ω / ω atau f dalam skala lgaritma agar dicapai interal frekuensi yang lebar. f / dan dinyatakan Kmpnen dan Rangkaian AC 47

Latihan: i) Sebuah penguat mempunyai penguatan sebesar 30 db. Berapa besarnya penguaatan tersebut jika dinyatakan dalam bentuk perbandingan keluaran dan masukannya. ii) Sebuah rangkaian tapis lls rendah seperti terlihat pada gambar 5.5 mempunyai kmpnen C = 1,8 µf dan R = 7 kω. a. Berapakan frekuensi 3 db-nya? b. Berapa besarnya penguataan (tepatnya pelemahan), / i, dan pergeseran fasenya saat f = 5 Hz? 5.10 Rangkaian Tapis Lls Rendah Tipe- Pada rangkaian elektrnika sering kita jumpai keadaan seperti diperlihatkan pada gambar 5.9, dengan arus masukan i i dan arus keluaran i. Sebagai sumber arus digunakan generatr arus, dimana secara ideal dapat menghasilkan arus yang tidak tergantung pada kndisi rangkaian. Gambar 5.9 Rangkaian tapis lls rendah tipe- Pada rangkaian seperti pada gambar 5.9, dapat diperleh keadaan dimana pada frekuensi rendah, arus pada C sangat kecil sehingga arus keluaran i besarnya hampir sama dengan besarnya arus masukan i i. Karenannya rangkaian ini termasuk rangkaian tapis lls rendah. Misalnya arus keluaran adalah sebesar i = I sin ω t (5.38) 48 ELEKTRONIKA DASAR

maka dan juga ( IR) sin t = ir = ω i C = C ( d / dt) = I ( RCω) cs ω t (5.39) (5.40) Keadaan di atas dapat diperlihatkan dengan diagram phasr seperti terlihat pada gambar 5.10, dimana digunakan sebagai referensi. Gambar 5.10 Diagram phasr arus tapis lls rendah Dari gambar 5.10 kita mempunyai tg θ = RCω dan i [( I ) ( IRC ) ] / i = I / ω i + ( RC ) = 1/ 1 + ω (5.41) Nampak bahwa hubungan i dan i i pada rangkaian di atas identik dengan hubungan dan i pada rangkaian tapis lls rendah tipe-1, yaitu tgθ = ω / ω Kmpnen dan Rangkaian AC 49

dan i [ 1 + ( ω / ω ) ] / = 1/ (5.4) i i dimana ω = 1/ RC Perlu dicatat bagaimana fase diukur dari phasr masukan ke phasr keluaran searah dengan arah jam, dimana hal ini menunjukkan bahwa sudut fase berharga negatif atau keluaran tertinggal terhadap masukan. Gambar 5.11 Rangkaian tapis lls tinggi tipe-1 θ Gambar 5.1 Diagram phasr tapis lls tinggi tipe-1 5.11 Rangkaian Tapis Lls Tinggi (High-Pass Filter) Tipe-1 Rangkaian ini biasa dipakai untuk menggandeng sebuah isyarat AC antara dua titik dengan leel DC yang berbeda. Bentuk rangkaian dan diagram phasr tapis ini diperlihatkan pada gambar 5.11 dan 5.1. Terlihat arus i sama dengan arus pada tapis 50 ELEKTRONIKA DASAR

lls rendah tipe-1, dan diagram phasr hanya sedikit berbeda pada cara pengambilan sudut fasenya (i tetap sebagai referensi karena mengalir lewat C dan R). Beda fase θ sekarang berharga psitif atau dimana dan ( I / Cω) /( IR) = 1 ( RCω) tg θ = / (5.43) tg θ = ω / ω (5.44) ω = 1/ RC (5.45) / = csθ i atau [ 1 ( / ) ] / = 1/ + ω (5.46) i ω Catatan penting untuk tapis lls tinggi: i) Pada frekuensi tinggi, dimana ω >> ω, / 1 i θ 0 ; persamaan 5.46 menjadi yaitu pada frekuensi tinggi, kapasitr hampir-hampir hubung singkat, dan Jadi rangkaian melewatkan masukan frekuensi tinggi (sesuai dengan namanya).. i ii) Pada frekuensi rendah, dimana / ω / ω i ω << ω, θ 90 iii) Jika ω = ω, maka θ = +45 dan / = 1/ i dimana ω merupakan frekuensi 3 db. Gambar 5.13 dan 5.14 memperlihatkan bentuk respn amplitud dan sudut fase terhadap frekuensi untuk rangkaian di atas. Kmpnen dan Rangkaian AC 51

Gambar 5.13 Plt respn frekuensi terhadap amplitud dan fase tapis lls tinggi Gambar 5.14 Plt respn frekuensi terhadap penguatan (db) dan fase pada tapis lls tinggi. 5.1 Rangkaian Tapis Lls Tinggi Tipe- Alternatif lain rangkaian tapis lls tinggi dan diagram mphasrnya diperlihatkan pada gambar 5.15 dan 5.16, yaitu dengan memakai rangkaian RL. Analisa rangkaian tersebut meliputi: i = I sin ω t L = L di / dt = ILω cs ω t R = IR sin ω t 5 ELEKTRONIKA DASAR

dimana ( IR) /( ILω) = R Lω tg θ = / (5.47) tg θ = ω / ω (5.48) ω = R / L (5.49) / = csθ i atau [ 1 ( / ) ] ω / = 1/ + ω (5.50) i Nampak bahwa rangkaian RL di atas memberikan respn yang sama dengan tipe-1 (dengan menggunakan rangkaian RC). Gambar 5.15 Rangkaian tapis lls tinggi tipe- Gambar 5.16 Diagram phasr tapis lls tinggi tipe- Kmpnen dan Rangkaian AC 53