Filter dan Rangkaian RC - Low Pass Filter Dan High Pass Filter. Hello Sahabat Gamma – Kali ini aku akan membuatkan kepada Anda semua mengenai Rangkaian RC dan cara menciptakan filter dari rangkaian RC. Pada kesempatan kali ini kita akan mempelajari ihwal Rangkaian Resistensi Kapasitif, Rangkaian Pembagi Tegangan, Rangkaian Low Pass Filter, Rangkaian High Pass Filter dan Contoh soalnya. Untuk Laporan mengenai Rangkaian Low Pass Filter dan Rangkaian High Pass Filter sanggup kalian baca pada artikel aku sebelumnya:
A. Filter dan Rangkaian RC
Dalam percobaan rangkaian RC Anda akan melihat bahwa dikala sebuah tegangan DC diberikan kepada sebuah kapasitor, maka kapasitor tersebut akan mendapatkan arus pengisian dari sumber tegangan dan mengisinya sampai nilai tegangan pada kapasitor sama dengan nilai tegangan yang diberikan (nilai tegangan sumber).
Dengan demikian, dikala tegangan sumber DC yang diberikan pada sebuah kapasitor berkurang maka muatan yang disimpan pada kapasitor tersebut juga akan mengalami pengurangan. Akan tetapi, dalam rangkaian AC yang mana sinyal tegangan sumber yang diberikan akan terus menerus berubah dari tegangan nyata ke polaritas tegangan negatif dimana perubahan ini ditentukan oleh frekuensi sumber, menyerupai dalam kasus tegangan gelombang sinus. misalnya, proses pengisian dan pengosongan kapasitor secara berkelanjutan akan ditentukan oleh frekuensi sumber.
Ketiak terjadi proses pengisian dan pengurangan pada kapasitor, arus yang mengalis pada kapasitor akan dibatasi oleh impedansi internal dari kapasitor. Impedansi internal ini umumnya dikenal sebagai “Capacitive Reactance” dan 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 akan besar lengan berkuasa pada besarnya nilai Capacitive Reactance.
Ketika frekuensi sumber yang diberikan pada kapasitor meningkan, kesudahannya ialah akan menurunkan nilai reaktansi kapasitor (diukur memakai ohm meter). Demikian pula dengan frekuensi sumber yang diberikan kepada kapasitor diturunkan, hal ini mengakibatkan terjadinya peningkatan nilai reaktansi kapasitor. Hal 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 akan lebih banyak melewatkan muatan dalam waktu tertentu sehingga arus yang melewati kapasitor lebih besar. Hal ini tampah bahwa seolah-oleh impedansi internal dari kapasitor tersebut mengalami penurunan. Oleh alasannya itu, sebuah kapasitor yang terhubung ke sirkuit dengan frekuensi yang berubah pada rentang tertentu disebut sebagai "Frequency Dependent".
Reaktansi Kapasitif mempunyai simbol listrik "Xc" dan mempunyai satuan Ohm sama dengan resistensi, (R). Besarnya reaktansi kapasitor sanggup dihitung memakai persamaan berikut (Rumus Reaktansi Kapasitor).
Dimana, Xc ialah Reaktansi Kapasitif dengan satuan Ohm, (Ω), ƒ ialah Frekuensi dalam satuan Hertz, (Hz) dan C ialah Kapasitansi dalam satuan Farads, (F).
Contoh Soal Reaktansi Kapasitif
Hitunglah nilai reaktansi kapasitif sebuah kapasitor 220nF yang bekerja pada frekuensi 1kHz dan 20kHz.
Pada frekuensi 1kHz : Gunakan rumus reaktansi kapasitif
Pada frekuensi 20kHz : Gunakan persamaan reaktansi kapasitif
di mana: ƒ ialah frekuensi dalam Hertz dan C ialah kapasitansi dalam Farads.
Oleh lantaran itu sanggup dilihat bahwa dikala frekuensi yang diterapkan kepada sebuah kapasitor dinaikkan maka nilai reaktansi kapasitif dari kapasitor tersebut menurun. Pada teladan di atas sebuah kapasitor 220 nF diberikan frekuensi dari 1kHz sampai 20kHz. Nilai reaktansi kapasitif dari kapasitor tersebut menurun, dari 723Ω menjadi 36Ω. Dari percobaan ini sanggup ditarik kesimpulan bahwa reaktansi kapasitif Xc berbanding terbalik dengan frekuensi.
Untuk setiap nilai kapasitansi yang diberikan, reaktansi dari kapasitor (Xc) dalam satuan ohm sanggup dibentuk grafik kekerabatan reaktansi kapasitif terhadap frekuensi menyerupai ditunjukkan pada bawah ini.
Grafik Hubungan Reaktansi Kapasitif terhadap Frekuensi
Contoh Soal Reaktansi Kapasitif
Berapakah frekuensi yang diterapkan pada sebuah kapasitor 2.2 µF dikala nilai reaktansinya ialah 200 Ohm?
Solusi:
Gunakan rumus reaktansi kapasitif
Dari persamaan di atas kita juga sanggup menemukan nilai kapasitor (dalam satuan Farad) dikala kita mengetahui frekuensi yang diterapkan dan nilai reaktansi kapasitif pada frekuensi tersebut.
Contoh Soal Reaktansi Kapasitif
Berapakah nilai kapasitor bila reaktansi kapasitif 200 Ohm dan terhubung dengan frekuensi masukkan 50 Hz.
Solusi:
Gunakan rumus reaktansi kapasitif
Dari teladan di atas, dikala kapasitor terhubung ke variabel frekuensi masukkan, maka kapasitor bertindak sebagai variabel pengontrol frekuensi, lantaran reaktansi (Xc) berbanding lurus dengan frekuensi.
Pada frekuensi yang sangat rendah, menyerupai 1Hz dan kapasitor 220nF diperoleh nilai reaktansi kapasitif yang tinggi sekitar 723,3KΩ (giving the effect of an open circuit). Sedangkan, pada frekuensi sangat tinggi menyerupai 1Mhz, kapasitor mempunyai nilai reaktansi kapasitif rendah sekitar 0,72Ω (giving the effect of a short circuit). Kaprikornus pada frekuensi nol atau steady state DC kapasitor 220nF diperoleh reaktansi tak sampai yang terlihat menyerupai "open-circuit" antara pelat dan memblokir atau menghalang pedoman arus yang akan lewat.
B. Pembagi Tegangan
Kita tahu bahwa pada rangkaian seri tegangan pada tiap resistor berbeda bergantung pada nilai resistansinya dan rangkaian pembagi berfungsi sebagai pembagi tegangan input dengan rasio R2 / (R1 + R2). Oleh alasannya itu, dikala R1 = R2, tegangan output akan menjadi setengah nilai dari tegangan input. Sehingga, dikala R2 lebih besar atau lebih kecil dari R1 akan mengakibatkan perubahan nilai terhadap tegangan output. Perhatikan rangkaian di bawah ini.
Rangkaian Pembagi Tegangan
Dari yang telah kita pelajari di atas sanggup disimpulkan bahwa nila reaktansi kapasitif (Xc atau impedansi kompleks) dari sebuah kapasitor berupah sesuai dengan frekuensi sumber yang diberikan. Sekarang bila kita mengubah resistor R2 di atas dengan sebuah kapasitor, tegangan jatuh pada dua komponen akan berubah dikala frekuensi berubah lantaran reaktansi kapasitor menghipnotis impedansinya.
Impedansi resistor R1 tidak berubah terhadap frekuensi. Resistor mempunyai nilai yang konstan dan tidak besar lengan berkuasa terhadap perubahan frekuensi. Sehingga nilai tegangan output ditentukan oleh nilai reaktansi kapasitif dari kapasitor pada frekuensi yang bekerja. Kemudian kita akan per oleh rangkaian pembagi tegangan RC yang bergantung pada frekuensi sumber. Dengan ilham ini, rangkaian Low Pass Filters dan High Pass Filters sanggup buat dengan menggantikan salah satu resistor pada pembagi tegangan dengan kapasitor yang sesuai menyerupai pada gambar di bawah ini.
Rangkaian Low Pass Filter
Low Pass Filter ialah sebuah rangkaian elektronik yang dipakai untuk meloloskan sinyal berfrekuensi rendah dibawah frekuensi cut-off dan meredam sinyal berfrekuensi tinggai diatas frekuensi cut-off.
Rangkaian High Pass Filter
High Pass Filter ialah sebuah rangkaian elektronik yang dipakai untuk meloloskan sinyal berfrekuensi tinggi di atas frekuensi cut-off dan meredam sinyal berfrekuensi rendah di bawah frekuensi cut-off.
Sifat dari Reaktansi Kapasitif, sehingga kapasitor sanggup dipakai sebagai rangkaian Filter AC atau dalam rangkaian smoothing catu daya DC untuk mengurangi dampak Ripple Voltage yang tidak diinginkan.
Contoh penggunaan rangkaian Low Pass Filter ialah pada aplikasi audio, dimana pada proses peredaman frekuensi tinggi (yang umumnya dipakai pada tweeter) sebelum masuk ke speaker bass atau subwoofer (frekuensi rendah). Kumparan yang diletakkan secara seri dengan sumber tegangan akan meredam frekuensi tinggi dan meneruskan frekuensi rendah. Komponen rangkaian Low Pass Filter berupa komponen induktor(L) dan kapasitor(C). Rangkaian ini juga berfungsi sebagai filter harmonisa pada sistem distribusi yang menjaga supaya gelombang tegangan atau arus tetap sinusoidal.
Batas frekuensi antara sinyal yang sanggup diteruskan dan yang diredam disebut dengan frekuensi cut-off. Frekuensi cut-off sanggup ditentukan dengan perhitungan sebagai berikut:
C. Kesimpulan
Jadi, kita sanggup 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 dan nilai reaktansi kapasitif rendah (kondisi hubung singkat) pada frekuensi sangat tinggi menyerupai yang ditunjukkan pada grafik di atas.
Penting untuk mengingat dua kondisi ini dan pada artikel berikutnya ihwal rangkaian Low Pass Filter, kita akan melihat fungsi Reaktansi Kapasitif untuk memblokir setiap sinyal berfrekuensi tinggi yang tidak diinginkan dan hanya meloloskan sinyal berfrekuensi rendah.
Mungkin itu saja pembahasan kalai ini, jangan lupa Like, komen dan Follow blog ini supaya kalian tidak ketinggalan update artikel terbaru. Mari sama-sama kita membangun blog ini supaya kita sama-sama menciptakan artikel yang bermanfaat lainya. Silahkan ikhlas di kolom komentar kira-kira artikel apa yang kalian ingin aku tuliskan dan 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, dan Rangkaian RC, Laporan Low Pass Filter.