Filter RC

Kurikulum: Sek II, electronics courses

Buka versi lengkap ↗

Tujuan

Mengukur respons frekuensi filter RC lolos rendah dan lolos tinggi.

Rangkaian

Sumber: sinus, amplitudo 5 V (nilai efektif 3,54 V), 159,15 Hz — frekuensi cut-off kedua filter. Di bawah — filter lolos rendah: resistor 1 kΩ, lalu kapasitor 1 µF, keluaran pada kapasitor. Di atas — filter lolos tinggi: kapasitor, lalu resistor, keluaran pada resistor. Voltmeter dalam mode AC pada keluaran.

Langkah kerja

1. Catat tegangan keluaran kedua filter.
2. Atur berturut-turut 20, 50, 100, 300, 500, dan 1000 Hz dan catat kedua keluaran pada setiap frekuensi.
3. Buat grafik perbandingan \(U_{out} / U_{in}\) terhadap frekuensi. Ambil \(U_{in}\) sebagai tegangan efektif sumber, 3,54 V.

Hasil yang diharapkan

Pada frekuensi cut-off \(f = 1 / (2\pi RC)\) ≈ 159 Hz kedua keluaran sekitar 2,50 V — 0,71 dari masukan. Pada 20 Hz: lolos rendah — sekitar 3,5 V, lolos tinggi — sekitar 0,44 V. Pada 1000 Hz: lolos rendah — sekitar 0,56 V, lolos tinggi — sekitar 3,5 V.

Pertanyaan

1. Filter mana yang cocok untuk menghilangkan derau frekuensi tinggi dari sinyal sensor?
2. Bagaimana frekuensi cut-off berubah jika dipakai kapasitor 0,1 µF?

Jawaban

1. Filter lolos rendah. Filter ini melewatkan perubahan sinyal yang lambat hampir tanpa perubahan, sekitar 3,5 V dari 3,54 V pada 20 Hz, dan melemahkan perubahan yang cepat: pada 1000 Hz hanya tersisa sekitar 0,56 V. Frekuensi cut-off filter ini dipilih di atas frekuensi sinyal yang berguna dan di bawah frekuensi derau.
2. Naik sepuluh kali lipat: \(f = 1 / (2\pi RC)\) = 1 / (2π · 1 kΩ · 0,1 µF) ≈ 1,59 kHz.