Fig 12.25 dan 12.26

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

6. Download file

 1. Pendahuluan [kembali]

    Dalam sistem elektronik modern, penggunaan filter aktif sangat penting untuk pengolahan sinyal, terutama dalam mengendalikan noise, memperbaiki bentuk gelombang, dan mengatur bandwidth. Salah satu pengembangan dari filter aktif adalah digitally controlled filters, yang memungkinkan pengaturan parameter filter secara presisi dan fleksibel menggunakan Digital-to-Analog Converter (DAC). DAC tipe pengali (multiplying DAC) dapat digunakan untuk mengatur parameter seperti gain, frekuensi cut-off, dan konstanta waktu secara digital, yang sangat bermanfaat dalam sistem kendali otomatis dan komunikasi.

    Gambar 12.25 dan 12.26 menunjukkan dua implementasi rangkaian low-pass filter orde pertama berbasis DAC yang umum digunakan. Pendekatan ini memberikan solusi yang lebih dinamis dan terprogram dibandingkan filter konvensional berbasis resistor dan kapasitor tetap.

2. Tujuan [kembali]

• Menjelaskan prinsip kerja filter aktif yang dikendalikan secara digital menggunakan DAC.
• Menganalisis dua konfigurasi utama filter low-pass digital berdasarkan Gambar 12.25 dan 12.26.
• Mengidentifikasi pengaruh DAC terhadap karakteristik filter, seperti frekuensi cut-off dan konstanta waktu.
• Menunjukkan bagaimana integrasi DAC memungkinkan pengaturan parameter filter secara real-time dan presisi.

3. Alat dan Bahan [kembali]

BAHAN :

ALAT :

4. Dasar Teori [kembali]

1. D/A Converter sebagai Elemen Kontrol Filter

Digital-to-Analog Converter (DAC) mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog. Dalam aplikasi filter digital, DAC digunakan sebagai elemen kontrol resistansi atau penguat, sehingga nilai-nilai seperti gain dan konstanta waktu filter dapat diubah secara digital melalui masukan D (digital word).

2. Rangkaian Gambar 12.25: Filter Low-Pass dengan Frekuensi Cut-Off Tetap

Pada konfigurasi ini, DAC digunakan sebagai penguat variabel yang mengontrol tegangan referensi terhadap impedansi. Frekuensi cut-off dari filter ini diberikan oleh:

Dengan:

• $R_3, R_2, R_4$ adalah resistor eksternal,

• $C$ adalah kapasitor filter,

• $D$ adalah nilai digital input ke DAC.

Karakteristik penting dari rangkaian ini adalah frekuensi cut-off tidak bergantung langsung pada resistansi DAC, melainkan pada kontrol digital $D$, membuat filter ini stabil terhadap variasi suhu atau toleransi komponen DAC itu sendiri.

3. Rangkaian Gambar 12.26: Filter Low-Pass dengan Konstanta Waktu yang Dapat Diprogram

Konfigurasi ini merupakan modifikasi dari gambar sebelumnya, di mana DAC digunakan dalam mode pembagi tegangan untuk mengatur konstanta waktu filter, bukan frekuensi cut-off secara langsung. Konstanta waktunya ditentukan oleh:

Dengan demikian, perubahan nilai digital $D$ akan mempengaruhi seberapa cepat atau lambat respons filter terhadap perubahan sinyal masukan.

4. Transfer Function

• Untuk rangkaian Gambar 12.25: 

  
  
  

• Untuk rangkaian Gambar 12.26: 

  

5. Percobaan [kembali]

    a). Prosedur

 Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus

• Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.

• Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian

• Selanjutnya, hubungkan  semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh

• Lalu mencoba menjalankan rangkaian, jika tidak terjadi error, maka rangkaian akan berfungsi yang berarti rangkaian bekerja

    b). Rangkaian simulasi dan Prinsip kerja

Rangkaian pada Gambar 12.25 merupakan filter low-pass aktif orde pertama yang dikendalikan secara digital menggunakan Digital-to-Analog Converter (DAC). Rangkaian ini dirancang untuk menghasilkan frekuensi cut-off yang dapat diatur secara digital, namun tetap independen terhadap resistansi internal DAC itu sendiri. Sinyal masukan $V_{\text{IN}}$ terlebih dahulu diproses melalui jaringan resistor $R_1, R_2,$ dan $R_3$, kemudian diperkuat oleh op-amp A2 yang menghasilkan tegangan input untuk DAC. DAC yang digunakan merupakan jenis multiplying DAC, yang mengalikan sinyal analog dari A2 dengan nilai digital $D$ yang diberikan sebagai input. Output dari DAC kemudian diperkuat oleh op-amp A1, dan selanjutnya dilewatkan melalui jaringan RC (terdiri dari resistor $R_4$ dan kapasitor $C$) yang menentukan karakteristik low-pass dari filter. Sinyal yang telah difilter ini kemudian diperkuat kembali oleh op-amp A3 sebagai buffer, menghasilkan output akhir $V_{\text{OUT}}$. Keunggulan utama dari konfigurasi ini adalah kemampuan untuk mengubah frekuensi cut-off secara digital melalui nilai $D$, tanpa bergantung langsung pada resistansi DAC, yang membuat rangkaian ini lebih stabil dan mudah dikendalikan dalam aplikasi pemrosesan sinyal digital.

    c).  Video simulasi

6. Download File [kembali]

• Rangkaian  [download]

[menuju awal]