Filter Serta Rangkaian Rc - Low Pass Filter Serta High Pass Filter

Filter serta Rangkaian RC - Low Pass Filter Dan High Pass Filter. Hello Sahabat Gamma – Kali ini saya bakal berbagi kepada Ente semua mengenai Rangkaian RC serta cara membuat filter dari rangkaian RC. Pada kesempatan kali ini kita bakal mempelajari tentang Rangkaian Resistensi Kapasitif, Rangkaian Pembagi Tegangan, Rangkaian Low Pass Filter, Rangkaian High Pass Filter serta Contoh soalnya. Untuk Laporan mengenai Rangkaian Low Pass Filter serta Rangkaian High Pass Filter dapat kalian baca pada artikel saya sebelumnya:

Baca Juga : Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2 - Tapis Lolos Rendah Aktif

A. Filter serta Rangkaian RC

Dalam percobaan rangkaian RC Ente bakal melihat Jika saat sebuah tegangan DC diberikan kepada sebuah kapasitor, maka kapasitor tersebut bakal menerima arus pengisian dari sumber tegangan serta mengisinya hingga nilai tegangan pada kapasitor sama dengan nilai tegangan yang diberikan (nilai tegangan sumber).

Dengan demikian, saat tegangan sumber DC yang diberikan pada sebuah kapasitor berkurang maka muatan yang disimpan pada kapasitor tersebut juga bakal mengalami pengurangan. Akan tetapi, dalam rangkaian AC yang mana sinyal tegangan sumber yang diberikan bakal terus menerus berubah dari tegangan positif ke polaritas tegangan negatif dimana perubahan ini ditentukan oleh frekuensi sumber, seperti dalam kasus tegangan gelombang sinus. misalnya, proses pengisian serta pengosongan kapasitor secara berkelanjutan bakal ditentukan oleh frekuensi sumber.

Ketiak terjadi proses pengisian serta pengurangan pada kapasitor, arus yang mengalis pada kapasitor bakal dibatasi oleh impedansi internal dari kapasitor. Impedansi internal ini umumnya diketahui sebagai “Capacitive Reactance” serta diberi simbol XC dengan satuan Ohm.

Beda halnya dengan resistensi yang mempunyai nilai konstan atau tetap, misalkan reaktansi (R) dengan nilai 1KΩ, 10kΩ, 100kΩ dll., (Hal ini dikarenakan resistensi mengikuti Hukum Ohm). Capacitive Reactance mempunyai nilai yang ditentukan oleh frekuensi sumber sehingga setiap variasi frekuensi masukkan bakal berpengaruh pada besarnya nilai Capacitive Reactance.

Ketika frekuensi sumber yang diberikan pada kapasitor meningkan, akibatnya ialah bakal menurunkan nilai reaktansi kapasitor (diukur menggunakan ohm meter). Demikian pula dengan frekuensi sumber yang diberikan kepada kapasitor diturunkan, hal ini mengakibatkan terjadinya peningkatan nilai reaktansi kapasitor. Persoalan ini disebut sebagai capacitor’s complex impedance.

Impedansi kompleks terjadi dikarenakan muatan elektron pada kapasitor melewati suatu pelat ke pelat lainnya lebih cepat sesuai dengan variasi frekuensi. Ketika terjadi peningkatan frekuensi, kapasitor bakal lebih banyak melewatkan muatan dalam waktu tertentu sehingga arus yang melewati kapasitor lebih besar. Persoalan ini tampah Jika seolah-oleh impedansi internal dari kapasitor tersebut mengalami penurunan. Oleh sebab itu, sebuah kapasitor yang terhubung ke sirkuit dengan frekuensi yang berubah pada rentang tertentu disebut sebagai "Frequency Dependent".

Reaktansi Kapasitif mempunyai simbol listrik "Xc" serta mempunyai satuan Ohm sama dengan resistensi, (R). Besarnya reaktansi kapasitor dapat dihitung menggunakan persamaan berikut (Rumus Reaktansi Kapasitor).

Dimana, Xc ialah Reaktansi Kapasitif dengan satuan Ohm, (Ω), ƒ ialah Frekuensi dalam satuan Hertz, (Hz) serta C ialah Kapasitansi dalam satuan Farads, (F).

Contoh Soal Reaktansi Kapasitif

Hitunglah nilai reaktansi kapasitif sebuah kapasitor 220nF yang bekerja pada frekuensi 1kHz serta 20kHz.

Pada frekuensi 1kHz : Gunakan rumus reaktansi kapasitif

Pada frekuensi 20kHz : Gunakan persamaan reaktansi kapasitif

di mana: ƒ ialah frekuensi dalam Hertz serta C ialah kapasitansi dalam Farads.

Oleh karna itu dapat dilihat Jika saat frekuensi yang diterapkan kepada sebuah kapasitor dinaikkan maka nilai reaktansi kapasitif dari kapasitor tersebut menurun. Pada contoh di atas sebuah kapasitor 220 nF diberikan frekuensi dari 1kHz hingga 20kHz. Nilai reaktansi kapasitif  dari kapasitor tersebut menurun, dari 723Ω menjadi 36Ω. Dari percobaan ini dapat ditarik kesimpulan Jika reaktansi kapasitif Xc berbanding terbalik dengan frekuensi.

Untuk setiap nilai kapasitansi yang diberikan, reaktansi dari kapasitor (Xc) dalam satuan ohm dapat dibuat grafik hubungan reaktansi kapasitif terhadap frekuensi seperti ditunjukkan pada bawah ini.

Grafik Hubungan Reaktansi Kapasitif terhadap Frekuensi

Contoh Soal Reaktansi Kapasitif

Berapakah frekuensi yang diterapkan pada sebuah kapasitor 2.2 µF saat nilai reaktansinya ialah 200 Ohm?

Solusi:

Gunakan rumus reaktansi kapasitif

Dari persamaan di atas kita juga dapat menemukan nilai kapasitor (dalam satuan Farad) saat kita mengetahui frekuensi yang diterapkan serta nilai reaktansi kapasitif pada frekuensi tersebut.

Contoh Soal Reaktansi Kapasitif

Berapakah nilai kapasitor jika reaktansi kapasitif 200 Ohm serta terhubung dengan frekuensi masukkan 50 Hz.

Solusi:

Gunakan rumus reaktansi kapasitif

Dari contoh di atas, saat kapasitor terhubung ke variabel frekuensi masukkan, maka kapasitor bertindak sebagai variabel pengontrol frekuensi, karna reaktansi (Xc) berbanding lurus dengan frekuensi.

Pada frekuensi yang sangat rendah, seperti 1Hz serta kapasitor 220nF diperoleh nilai reaktansi kapasitif yang tinggi sekitar 723,3KΩ (giving the effect of an open circuit). Sedangkan, pada frekuensi sangat tinggi seperti 1Mhz, kapasitor mempunyai nilai reaktansi kapasitif rendah sekitar 0,72Ω (giving the effect of a short circuit). Jadi pada frekuensi nol atau steady state DC kapasitor 220nF diperoleh reaktansi enggak hingga yang terlihat seperti "open-circuit" antara pelat serta memblokir atau menghalang aliran arus yang bakal lewat.

B. Pembagi Tegangan

Kita tahu Jika pada rangkaian seri tegangan pada tiap resistor berbeda bergantung pada nilai resistansinya serta rangkaian pembagi berfungsi sebagai pembagi tegangan input dengan rasio R2 / (R1 + R2).  Oleh sebab itu, saat R1 = R2, tegangan output bakal menjadi setengah nilai dari tegangan input. Sehingga, saat R2 lebih besar atau lebih kecil dari R1 bakal mengakibatkan perubahan nilai terhadap tegangan output. Perhatikan rangkaian di bawah ini.

Rangkaian Pembagi Tegangan

Dari yang telah kita pelajari di atas dapat disimpulkan Jika nila reaktansi kapasitif (Xc atau impedansi kompleks) dari sebuah kapasitor berupah sesuai dengan frekuensi sumber yang diberikan. Sekarang jika kita mengubah resistor R2 di atas dengan sebuah kapasitor, tegangan jatuh pada dua komponen bakal berubah saat frekuensi berubah karna reaktansi kapasitor mempengaruhi impedansinya.

Impedansi resistor R1 enggak berubah terhadap frekuensi. Resistor mempunyai nilai yang konstan serta enggak berpengaruh terhadap perubahan frekuensi. Sehingga nilai tegangan output ditentukan oleh nilai reaktansi kapasitif dari kapasitor pada frekuensi yang bekerja.  Kemudian kita bakal per oleh rangkaian pembagi tegangan RC yang bergantung pada frekuensi sumber. Dengan ide ini, rangkaian Low Pass Filters serta High Pass Filters dapat buat dengan menggantikan salah satu resistor pada pembagi tegangan dengan kapasitor yang sesuai seperti pada gambar di bawah ini.

Rangkaian Low Pass Filter

Low Pass Filter ialah sebuah rangkaian elektronika yang digunakan buat meloloskan sinyal berfrekuensi rendah dibawah frekuensi cut-off serta meredam sinyal berfrekuensi tinggai diatas frekuensi cut-off.

Rangkaian High Pass Filter

High Pass Filter ialah sebuah rangkaian elektronika yang digunakan buat meloloskan sinyal berfrekuensi tinggi di atas frekuensi cut-off serta meredam sinyal berfrekuensi rendah di bawah frekuensi cut-off.

Sifat dari Reaktansi Kapasitif, sehingga kapasitor dapat digunakan sebagai rangkaian Filter AC atau dalam rangkaian smoothing catu daya DC buat mengurangi efek Ripple Voltage yang enggak diinginkan.

Contoh penggunaan rangkaian Low Pass Filter ialah pada aplikasi audio, dimana pada proses peredaman frekuensi tinggi (yang umumnya digunakan pada tweeter) sebelum masuk ke speaker bass atau subwoofer (frekuensi rendah). Kumparan yang diletakkan secara seri dengan sumber tegangan bakal meredam frekuensi tinggi serta meneruskan frekuensi rendah. Komponen rangkaian Low Pass Filter berupa komponen induktor(L) serta kapasitor(C). Rangkaian ini juga berfungsi sebagai filter harmonisa pada sistem distribusi yang menjaga agar gelombang tegangan atau arus tetap sinusoidal.

Batas frekuensi antara sinyal yang dapat diteruskan serta yang diredam disebut dengan frekuensi cut-off. Frekuensi cut-off dapat ditentukan dengan perhitungan sebagai berikut:

C. Kesimpulan

Jadi, kita dapat simpulkan bahwa, sifat kapasitor dalam rangkaian frekuensi variabel menjadi. sebuah resistor yang dikendalikan oleh frekuensi yang mempunyai nilai reaktansi kapasitif tinggi (kondisi rangkaian terbuka) pada frekuensi sangat rendah serta nilai reaktansi kapasitif rendah (kondisi hubung singkat) pada frekuensi sangat tinggi seperti yang ditunjukkan pada grafik di atas.

Penting buat mengingat dua kondisi ini serta pada artikel berikutnya tentang rangkaian Low Pass Filter, kita bakal melihat fungsi Reaktansi Kapasitif buat memblokir setiap sinyal berfrekuensi tinggi yang enggak diinginkan serta cuma meloloskan sinyal berfrekuensi rendah.

Mungkin itu saja pembahasan kalai ini, jangan lupa Like, komen serta Follow blog ini agar kalian enggak ketinggalan update artikel terbaru. Mari sama-sama kita membangun blog ini agar kita sama-sama membuat artikel yang bermanfaat lainya. Silahkan tulus di kolom komentar kira-kira artikel apa yang kalian mau saya tuliskan serta terima kasih telah berkunjung.

Baca Juga:

• Laporan Praktikum Elektronika Dasar 1 - Penguat Pengikut Emitor
• Laporan Praktikum Elektronika Dasar 1 - Penguat Emitor Ditanahkan
• Laporan Praktikum Elektronika Dasar 2 - Pembangkit Gelombang (Osilator)

keyword : Filter, Low Pass Filter Dan High Pass Filter, Low Pass Filter, High Pass Filter, serta Rangkaian RC, Laporan Low Pass Filter.

Bagikan Artikel ini