Dokumen ini membahas pengukuran dan prinsip kerja low-pass filter (LPF), yang berfungsi memperbolehkan sinyal frekuensi rendah dan meredam frekuensi tinggi. LPF digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk elektronik, pemrosesan sinyal, dan instrumen pengukuran. Prosedur percobaan untuk mengukur frekuensi dan tegangan output dari rangkaian LPF juga dijelaskan.

1. BAB I
PENGUKURAN CATU DAYA DAN LOW PASS FILTER
(LPF)
1.1 TUJUAN
1. Mahasiswa memahami dan mengetahui prinsip dan tujuan darirangkaian
tersebut.
2. Dapat mengetahui frekuensi input dan output dari rangkaian LPF tersebut.
3. Parameter-parameter yang diukur/diamati :
 Frekuensi
 Tegangan/daya
1.2 DASAR TEORI
Konsep low-pass filter adalah dalam berbagai bentuk, termasuk sirkuit
elektronika (seperti desisonpenyaring yang digunakan dalam radio), digital,
algoritma untuk merapikan data set, aukustik hambatan, kabur dari gambar, dan
sebagainya. Low-pass filter memainkan peranan yang sama dalam pemrosesan
sinyal bawa rata-rata bergerak lakukan dalam berberapa bidang lain, seperti
keuangan, kedua alat memberikan bentuk yang lebih halus sinyal yang
menghilangkan jangka pendek osilasi, hanya menyisakan tren jangka panjang.
Low-pass filter (LPF) berfungsi meneruskan sinyal input yang frekuensinya
berada di bawah frekuensi tertentu, diatas frekuensi tersebut (frekuensi cut off)
sinyal akan diredam (Fcol). Low-pass filter adalah filter yang lewat rendah
frekuensi sinyal tapi antenuasi (mengurangi amplitudo) dari sinyal dengan
frekuensi yang lebih tinggi dari pada frekuensi cutoff. Jumlah yang sebenarnya
atenuasi untuk setiap frekuensi bervariasi dari filter untuk menyaring.

2. Kadang-kadang disebut sebagai high-cut filter, atau memotong trable
penyaring bila digunakan dalam aplikasi audio. Low-pass filter adalah kebalikan
dari high-cut filter, dan band-cut filter,adalah kombinasi dari sebuah low-pass
dan high-pass.
Contohnya dalam cahaya-sensing instrumen menggunakan foto dioda. Jika
tingkat cahaya rendah, output dari dioda dapat sangat kecil, sehingga hal itu
terjadi setengah tertutup oleh kebisingan sensor dan penguat, yang dapat
memperluas spektrum yang sangat frekuensi tinggi. Jika sebuah low-pass fiter
yang ditempelkan di output dari penguat, dan jika frekuensi cut-off cukup tinggi
untuk memungkinkan sinyal frekuensi yang dikhendaki untuk lulus, secara
keseluruhan tingkat kebisingan dapat dikurangi.
Sebuah rangkaian yang tegangan keluarannya tetap dari dc naik sampai
penguat cut-off fc. Bersama naiknya frekuensi di atas fc, tegangan keluarannya
diperlemah (turun). Low-pass filter adalah jenis filter yang melewatkan
frekuensi rendah serta meredam atau menahan frekuensi tinggi. Bentuk respon
LPF seperti ditunjukkan gambar dibawah ini.

3. Gambar 1.1 Respon Frekuensi LPF dan Rangkaian LPF
Rangkaian dari gambar diatas adalah filter aktif low pass yang umum
digunakan. Penyaringan dilakukanoleh jaringan Rc, dan op-amp nyadigunakan
sebagai penguat gain-satu. Tahanan Rt = R dan dimasukan untuk offset dc. Di
dc, reaktansi kapasitasnya tak terhingga di lintasan dc ke ground untuk kedua
terminal masukannya akan menjadi sama.
Perbedaan tegangan antara pasak 2 dan pasak 3 pada dasarnya 0V. Karena itu
tegangan yang meilintasi kapasitor C = 0V, sebab rangkaian ini merupakan
sebuah pengikut tegangan E1 terbagi antara R dan C. Tegangan kapasitornya
sama dengan 0V. Persamaannya adalah:
𝑉𝑜 =
1/𝑗𝑤𝐶
𝑅+1/𝑗𝑤𝐶
𝑥 𝐸𝑖 (1)
Dimana ω adalah frekuensi dari Ei dalam radial per detik (ω = 2πf) dan j = √-1.
dengan menulisakan kembali pers. (12-1a) untuk memperoleh gain tegangan
untaian-tertutp Ac1, kita mempunyai:
𝐴𝑐1 =
𝑉𝑜
𝐸𝑖
=
1
1+𝑗𝑤𝑟𝐶
(2)

4. 1.3 GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 1.2 Rangkaian Percobaan LPF
1.4 PROSEDUR PERCOBAAN
 Siapkan seluruh peralatan yang dibutuhkan.
 Buat rangkaian pengukur seperti gambar berikut:
 Masukan input 3Hz function generator.
 Ukur frekuensi dan tegangan Vpp dan output rangkaian di osiloskop
 Ulangi langkah 2 dengan input yang berbeda.
 Lihat perbedaan outputnya dengan input pada langkah 2.

5. 1-5 HASIL PERCOBAAN
Tabel 3.1 Hasil Percobaan dari rangkaian LPF
No. Vin Gambar Keluaran V/dip T/dip Vpp
1 10 Hz 10 V 40 ms 4,80 V
2 120 Hz 2V 100 ms 1.36 V
3 560 Hz 2V 100 ms 13,8 V
4 1 KHz 2 V 100 ms 5,60 V

6. 5 4.5 KHz 20 mV 4 ms 80,8 mV
6 12 KHz 20 mV 10 ms 70,4 mV
7 22 KHz 20 mV 4 ms 71,2 mV
8 80 KHz 20 mV 4 ms 78,4 mV

7. 9 150 KHz 20 mV 4 ms 79,2 mV
10 240KHz 20 mV 4 ms 88 mV

8. 1.5 SOAL LATIHAN
1. Apa yang dimaksud dengan LPF?
2. Bagaimana Keluaran dari LPF tersebut?
3. Pada frekuensi berapa keluaran dari LPF menunjukkan hasil yang
maksimum?
Jawaban :
1. Low Pass Filter (LPF) adalah filter yang hanya melewatkan sinyal dengan
frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off (fc) dan akan melemahkan
sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cut-off (fc).
2. *terdapat pada gambar.
3. Keluaran dari LPF menunjukan hasil yang maksimum terdapat pada
frekuensi yang rendah, semakin rendah frekuensi semakin maksimal hasil
yang dikeluarkan dari Low Pass Filter (LPF).