Deret Fourier. Slide: Tri Harsono PENS ITS Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) - ITS

dokumen-dokumen yang mirip
DERET FOURIER. 1. Pendahuluan

Fungsi dan Sinyal. Slide : Tri Harsono PENS - ITS. 1 Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) - ITS

BAB IV DERET FOURIER

MATERI 4 MATEMATIKA TEKNIK 1 DERET FOURIER

SIGNAL & SPECTRUM O L E H : G U TA M A I N D R A. Rangkaian Elektrik Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik 2017

(GBPP) BARU JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNDIP

Aplikasi Deret Fourier (FS) Deret Fourier Aplikasi Deret Fourier

DERET FOURIER DAN APLIKASINYA DALAM FISIKA

Deret Fourier untuk Sinyal Periodik

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

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

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA & KOMPUTER JAKARTA STI&K SATUAN ACARA PERKULIAHAN

Spektrum dan Domain Sinyal

Fungsi dan Grafik Diferensial dan Integral

C.1 OSILASI GANDENG PEGAS

TUGAS AKHIR PERBAIKAN UNJUK KERJA INVERTER SATU PHASA DENGAN MENGGUNAKAN KONTROL SINYAL MODULASI LEBAR PULSA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

4. Deret Fourier pada Interval Sebarang dan Aplikasi

Rangkaian Listrik Arus dan Tegangan AC Sinusoidal dan Phasor

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. induk agar keandalan sistem daya terpenuhi untuk pengoperasian alat-alat.

Analisa dan Sintesa Bunyi Dawai Pada Gitar Semi-Akustik

Analisis Ajeg dari Sinusoidal

s(t) = C (2.39) } (2.42) atau, dengan menempatkan + )(2.44)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS DERET FOURIER UNTUK MENENTUKAN PERSAMAAN FUNGSI GELOMBANG SINUSOIDAL ARUS AC PADA OSILOSKOP

Rangkaian AC Tiga-Fase [1]

4. Deret Fourier pada Interval Sebarang dan Aplikasi

SYARAT DIRICHLET. 1, 1 < t < 0

SINYAL SISTEM SEMESTER GENAP S1 SISTEM KOMPUTER BY : MUSAYYANAH, MT

2. Sinyal Waktu-Diskret dan Sistemnya

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

OPTIMISASI Minimisasi Rugi-rugi Daya pada Saluran

SATUAN ACARA PERKULIAHAN UNIVERSITAS GUNADARMA

5.1 Fungsi periodik, fungsi genap, fungsi ganjil

Reduksi Harmonisa dan Ketidakseimbangan Tegangan menggunakan Hybrid Active Power Filter Tiga Fasa berbasis ADALINE-Fuzzy

REPRESENTASI ISYARAT ISYARAT FOURIER

3. Analisis Spektral 3.1 Analisis Fourier

Arus & Tegangan bolak balik(ac)

Darpublic Nopember 2013

MODUL 1 PRINSIP DASAR LISTRIK

Mekatronika Modul 6 Penyearah Gelombang menggunakan SCR

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH KALKULUS LANJUT A (S1 / TEKNIK INFORMATIKA ) KODE / SKS KD

Daya Rangkaian AC [2]

BAB II LANDASAN TEORI

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

FUNGSI DAN GRAFIK FUNGSI

DERET FOURIER. n = bilangan asli (1,2,3,4,5,.) L = pertemuan titik. Bilangan-bilangan untuk,,,, disebut koefisien fourier dari f(x) dalam (-L,L)

Oleh: Sudaryatno Sudirham. BAB 1 Sinyal onsinus Pada Rangkaian Linier

Deret Fourier. (Pertemuan XI) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Fungsi Genap dan Fungsi Ganjil

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Pada suatu jaringan distribusi arus bolak-balik dengan tegangan (V), daya

Deret Fourier dan Respons Frekuensi

Gambar 1. Bentuk sebuah tali yang direnggangkan (a) pada t = 0 (b) pada x=vt.

BAB II HARMONISA PADA GENERATOR. Generator sinkron disebut juga alternator dan merupakan mesin sinkron yang

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

ANALISA HARMONISA PADA SISI MASUKAN DAN KELUARAN PENYEARAH TERKENDALI SATU FASA TUGAS AKHIR

KONVERTER AC-DC (PENYEARAH)

PENGARUH BENTUK GELOMBANG SINUS TERMODIFIKASI (MODIFIED SINE WAVE) TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR INDUKSI SATU FASA

BAB II KAJIAN TEORI. pada penulisan bab III. Materi yang diuraikan berisi tentang definisi, teorema, dan

PERANCANGAN TUNABLE BAND PASS FILTER AKTIF UNTUK APLIKASI ANALISIS SINYAL DENGAN DERET FOURIER

Menurut jenisnya, fungsi dapat dibedakan menjadi (1) Fungsi aljabar (2) Fungsi transenden

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Sistem Catu Daya Listrik dan Distribusi Daya

BAB 5 SIMULASI INVERTER PWM LIMA-FASA

KOMUNIKASI DATA SUSMINI INDRIANI LESTARININGATI, M.T

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

PENGARUH JUMLAH SUKU FOURIER PADA PENDEKATAN POLAR UNTUK SISTEM GEOMETRI KARTESIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Rangkaian Arus Bolak Balik. Rudi Susanto

Matematika Dasar FUNGSI DAN GRAFIK

Modulasi Sudut / Modulasi Eksponensial

Transformasi Fourier

ANALISA SINYAL DAN SISTEM TE 4230

TESIS PENGURANGAN HARMONISA PADA KONVERTER 12 PULSA TIGA FASA MENGGUNAKAN DIAGONAL RECURRENT NEURAL NETWORK (DRNN)

PUBLIKASI JURNAL ILMIAH

Modul 1 : Respons Impuls dan Deret Fourier

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

GERAK HARMONIK. Pembahasan Persamaan Gerak. untuk Osilator Harmonik Sederhana

PENERAPAN DERET FOURIER PADA SISTEM PENDENGARAN MANUSIA. (The Application of Fourier Series on Human Earing)

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

ELIMINASI HARMONIK GUNA PERBAIKAN BENTUK GELOMBANG KELUARAN TEGANGAN INVERTER

Daya Rangkaian AC [1]

BAB 2 DASAR PERANCANGAN COUPLER. Gambar 2.1 Skema rangkaian directional coupler S S S S. ij ji

Pertemuan ke 8. GRAFIK FUNGSI Diketahui fungsi f. Himpunan {(x,y): y = f(x), x D f } disebut grafik fungsi f.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Beban non linier pada peralatan rumah tangga umumnya merupakan peralatan

FUNGSI Matematika Industri I

Rangkaian RL dan RC Dengan Sumber

I Wayan Rinas. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali, *

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Harmonisa Arus Di Gedung Direktorat TIK UPI Sebelum Dipasang Filter

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

3.11 Menganalisis besaran-besaran fisis gelombang stasioner dan gelombang berjalan pada berbagai kasus nyata. Persamaan Gelombang.

Bab I. Bilangan Kompleks

SOAL DAN PEMBAHASAN TRIGONOMETRI SUDUT BERELASI KUADRAN I

MATERI PENGOLAHAN SINYAL :

Modul 6 PENGUAT DAYA. Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi

Rancang Bangun Rangkaian AC to DC Full Converter Tiga Fasa dengan Harmonisa Rendah

(2) dengan adalah komponen normal dari suatu kecepatan partikel yang berhubungan langsung dengan tekanan yang diakibatkan oleh suara dengan persamaan

Jl. Ganesha No. 10 Bandung, Telp. (022) , , Fax. (022) Homepage :

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang

Ringkasan Materi Kuliah Bab II FUNGSI

Prosiding Matematika ISSN:

Transkripsi:

Deret Fourier Slide: Tri Harsono PENS ITS trison@eepis-its.edu

. Pendahuluan Gelombang di alam nyata merupakan : Jumlahan gelombang-gelombang pembentuknya (=gelombanggelombang harmonisanya) Suatu gelombang periodik f(t), juga dapat dinyatakan dalam jumlahan gelombang harmonisanya, Jumlahan gelombang harmonisa dari suatu gelombang di alam ini, dapat dinyatakan dalam suatu deret yang dinamakan dengan DERET FOURIER Tidak semua gelombang dapat dinyatakan dengan DERET FOURIER Gelombang yang dapat dinyatakan dalam deret Fourier adalah gelombang yg memenuhi SYARAT DIRICHLET

Gelombang dasar & pembentuknya/harmonisa 3

Fourier series dg ngel. harmonisa 4

. SYARAT DIRICHLET. f(t) merupakan fungsi periodik dan bernilai tunggal,. Bila dalam satu periode f(t) mempunyai diskontinuitas, maka jumlah diskontinuitas harus berhingga(finite). 5

. Deret Fourier Ada jenis deret Fourier. Deret Fourier Trigonometri,. Deret Fourier Eksponensial Imajiner. 6

. Deret Fourier Trigonometri Suatu gelombang periodik f(t) dapat dinyatakan dalam bentuk deret Fourier trigonometri, sbb: a = 0 n n= ( ) f t a nωt b nωt ( ) cos sin n a0 adalah nilai tengah gelombang [nilai rata-rata gelombang f(t)] a n dan b n adalah koefisien-koefisien fourier trigono n adalah gelombang harmonisa ke-n dari gelombang f(t) ω adalah frekuensi fundamental 7

. Deret Fourier Trigonometri Nilai Tengah dan koefisien-koefisien Fourier adalah: 8 a 0 T = T T 0 0 0 f ( t) dt a = f ( t)cosnωtdt n T T b = f ( t)sinnωtdt n T

. Deret Fourier Trigonometri Contoh: Tentukan uraian deret Fourier trigono dari sinyal periodik berikut (s/d harmonisa ke-5): f(t) 8-0 3 t 9

. Deret Fourier Trigonometri Solusi contoh: 0

. Deret Fourier Trigonometri Contoh: Tentukan deret Fourier dari gelombang gigi gergaji (triangle wave) berikut (s/d harmonisa ke-5): f(t) 8-4 - 0 t 4

. Deret Fourier Trigonometri Contoh3: Tentukan uraian deret Fourier sampai dengan harmonisa ke-5 untuk gelombang half rectified berikut ini. V(t) 5 0 п п 3п t

. Deret Fourier Trigonometri Contoh4: Tentukan uraian deret Fourier sampai dengan harmonisa ke-5 untuk gelombang full rectified berikut ini. V(t) 0 0 п п 3п t 3

3. Deret Fourier Eksponensial A periodic waveform f(t) satisfying the Dirichlet conditions can also be written as an exponential Fourier series, which is a variation of the trigonometric series, The exponential series is 4

3. Deret Fourier Eksponensial Hubungan antara koefisien Fourier Kompleks dan koefisien Fourier trigonometri 5

3. Deret Fourier Eksponensial Contoh: Gelombang/sinyal pada contoh di atas bisa dihitung dg DF Eksponensial/Kompleks 6

4. Simetri Bentuk Gelombang / Fungsi Ganjil Fungsi Genap Fungsi/gelombang genap bila f(t) = f(-t) 7

4. Simetri Bentuk Gelombang / Fungsi Ganjil Fungsi Genap Fungsi/gelombang ganjil bila f(t) = -f(-t) 8

4. Simetri Bentuk Gelombang / Fungsi Ganjil Fungsi Genap Fungsi tidak ganjil dan tidak genap: Tidak memenuhi syarat fungsi ganjil dan syarat fungsi genap f(t) 8 f(t) 8-0 3 t -4-0 4 t 9

4. Simetri Bentuk Gelombang / Fungsi Ganjil Fungsi Genap Fungsi ganjil DF Sinus a0/=0; an=0; bn 0 Fungsi genap DF Cosinus a0/ 0; an 0; bn=0 Fungsi tidak ganjil dan tidak genap a0/ 0; an 0; bn 0 0

5. Spektrum Garis/Amplitudo Gelombang Harmonisa Ploting yang menunjukkan tiap-tiap amplitudo gelombang harmonisa dalam gelombang disebut line spectrum. Spektrum Garis menurun secara cepat untuk gelombanggelombang dengan deret yang konvergen secara cepat. Gelombang-gelombangdiskontinu, seperti gigi gergaji dan persegi (pulsa), mempunyai spektrum dengan amplitudoamplitudo yang menurun perlahan, sejak deret mereka mempunyai harmonisa-harmonisa tinggi yang kuat. Harmonisa ke-0 mereka akan sering mempunyai amplitudo dengan nilai siknifikan saat dibandingkan dengan fundamental.

5. Spektrum Garis/Amplitudo Gelombang Harmonisa Sebaliknya, deret untuk bentuk-gentuk gelombang tanpa diskontinudan dengan kemunculan yang smooth pada umumnya akan konvergen secara cepat, dan hanya sedikit suku/harmonisa dibutuhkan untuk membangkitkan/generate gelombang tersebut. Konvergensi yang cepat tersebut akan terlihat dari spektrum garis dimana amplitudo harmonisanya menurun dengan cepat, sehingga setiap di atas 5 atau 6 tidak signifikan.

5. Spektrum Garis/Amplitudo Gelombang Harmonisa Content harmonisa dan spektrum garis dari suatu gelombang adalah bagian dari sifat gelombang dan tidak pernah berubah, terlepas dari metode analisis yang digunakan. Pergeseran dari asalnya memberikan deret trigonometri penampilan yang sama sekali berbeda, dan koefisien deret eksponensial juga sangat berubah. Bagaimanapun, harmonisa yang sama selalu muncul dalam deret, Dan amplitudo mereka juga sama: atau 3

5. Spektrum Garis/Amplitudo Gelombang Harmonisa Catatan bahwa ketika bentuk eksponensial digunakan, amplitudo dari harmonisa ke-n adalah kombinasi kontribusi frekuensi nϖ dan nϖ Contoh: Berikut adalah gelombang gigi gergaji beserta spektrum garisnya 4

6. Sintesis Gelombang Sintesisadalah kombinasi dari beberapa bagian yang membentuk sesuatu secara keseluruhan. Sintesis Fourieradalah kombinasi kembali dari suku-suku deret trigonometri. Sintesis digunakan untuk menyatakan / meyakinkan bahwa deret Fourier dapat menyatakan gelombang periodik berdasarkan suku-suku harmonisanya. 5

7. Identitas Parseval Identitas parseval dapat digunakan untuk mencari nilai efektif atau rms (root-meansquare) dari suatu gelombang periodik f(t). Persamaan identitas parseval: 6 ( ) = = = = 0 0 0 ) ( n n n n n T c c b a a dt t f T Dimana: f(t) gelombang periodik

8. Nilai Efektif dan Daya Bentuk gelombang periodik dalam deret Fourier: Nilai efektif/rms dari L L = t b t b t a t a a t f ω ω ω ω sin sin cos cos ) ( 0 7 Nilai efektif/rms dari gelombang periodik f(t) adalah: L L L = = 3 0 0 ) ( c c c c b b a a a F rms

9. Aplikasi Deret Fourier pada Analisis Rangkaian Suku-suku suatu deret tegangan utk suatu network linier bisa menghasilkan suku-suku harmonisa yg bersesuaian untuk deret Arus. menggunakan superposisi Kita nyatakan tiap suku deret Fourier tegangan sbg satu sumber tunggal(lihat Gambar ). v Passive Bilateral Network Impedansi ekuivalen dari network pada tiaptiap frekuensi harmonisa nω digunakan utk menghitung arus pada harmonisa tersebut. Jumlah respon semua individu adalah Respon TOTAL arus i dalam deret yg terbentuk disebabkan oleh tegangan terpasang. 8 Gambar

Contoh: 9. Aplikasi Deret Fourier pada Analisis Rangkaian Suatu rangkaian RL seri dengan nilai R = 5 ohms, L = 0.0 Henry, mempunyai tegangan terpasang v(t) = 00 50sinωt 5sin3ωt, dimana ω = 500 rad/sec. Tentukan arus i(t) dan daya rata-rata P. v i 9

Project i. Nyatakan gelombang periodik sembarang, simbolkan dengan f(t). ii. Carilah deret Fourier trigonometri dari gelombang f(t) tersebut.. iii. Uraikan deret Fourier tersebut sampai dengan harmonisa ke-7. iv. Buatlah program singkat dengan mathlab dari uraian Fourier tersebut dengan output program adalah grafik sintesis Fourier dari gelombang f(t) tersebut: a. Untuk 5 harmonisa pertama (n=,, 5). b. Untuk 50 harmonisa pertama (n=,, 50). c. Untuk 500 harmonisa pertama (n=,, 500). d. Untuk 000 harmonisa pertama (n=,, 000). v. Jelaskan apa yang anda amati dengan sintesis gelombang yang berbeda-beda harmonisanya (jelaskan sintesis gelombang iv a,b,c,dan d). 30

3