55
Teknik Elektronika Telekomunikasi
Gambar 8.6 Tanggapan frekuensi penyaring lolos bawah Tanggapan frekuensi rendah ditentukan oleh nilai dari kapasitansi parallel.
Tanggapan transien dengan tegangan masukan gelombang persegi. Tanggapan tegangan keluaran terhadap input adalah:
¸ ¹
· ¨
© §
W -t
MAK OUT
e -
1 V
V
untuk kondisi tegangan awal nol
Gambar 8.7 Transien penyaring lolos bawah
8.5.3. Estimasi
L
Z
Batas Frekuensi Bawah
Ada dua metode untuk menentukan lebar daerah frekuensi suatu penguat, yaitu dengan cara model estimasi metode pendekatan rangkaian hubung singkat
konstanta waktu short circuit time constant-SCTC dan dengan metode rangkaian terbuka konstanta waktu Open circuit time constant-OCTC. Metode ini sering
digunakan karena kemudahan dan ketepatan hasil estimasi.
Gambar 8.8 Tanggapan frekuensi lolos atas Metoda sirkuit terbuka konstanta-waktu open circuit time constant-OCTC hanya
tepat digunakan untuk menentukan suatu perkiraan pada frekuensi diatas batas
56
Teknik Elektronika Telekomunikasi
3dB, Z
H
. Sedangkan metoda tetapan-waktu hubung singkat short circuit time constant-SCTC digunakan untuk menentukan suatu perkiraan pada frekuensi
dibawah batas 3dB atau yang lebih rendah, ZL. Haruslah dicatat bahwa metoda
ini didasarkan pada analisa rangkaian pendekatan metode yang kemudian secara teoritis cukup beralasan untuk digunakan estimasi model.
8.5.4. Konstanta Waktu
Sebuah rangkaian RC sederhana terhubung seri dan paralel seperti yang ditunjukan pada gambar 2.154 berikut:
Gambar 8.9 Jaringan RC seri paralel
8.5.5. Titik potong frekuensi rendah Rangkaian seri, pada frekuensi rendah rangkaian akan dominan bersifat
kapasitansi, dan kita asumsikan bahwa
P
C .
1
Z
bernilai sangat besar sehingga untuk frekuensi rendah mendekati suatu rangkaian terbuka.
8.5.6. Titik potong frekuensi tinggi
Rangkaian paralel, pada frekuensi tinggi rangkaian akan dominan bersifat kapasitansi, dan kita asumsikan bahwa
S
C
Z
1
bernilai sangat kecil sehingga untuk frekuensi rendah mendekati suatu rangkaian hubung singkat.
8.5.7 Rangkaian Terbuka Konstanta Waktu Open Circuit Time Constant
Penerapan, seperti contoh yang ditunjukan pada Gambar 8.10 untuk itu diperlukan metode pendekatan yang berbeda guna mengamati perilaku frekuensi
tinggi pada rangkaian.
Gambar 8.10 Jaringan penyaring lolos bawah RC Misalkan kita mengambil satu buah kapasitor, katakan C
1
, dengan mengasumsikan bahwa semua kapasitor yang lain merupakan rangkaian terbuka
57
Teknik Elektronika Telekomunikasi
dan selanjutnya adalah menghitung nilai tahanan efektif di dalam rangkaian paralel terhadap kapasitor C
1
, dan dengan mengasumsikan semua sumber independen hubung singkat dalam kasus ini adalah sumber tegangan V
IN
, dengan demikian didapatkan:
Kapasitor C
1
dilepas, sedangkan C
2
, C
3
, C
4
terbuka dan V
IN
hubung singkat: W
1
= R
1
.C
1
8.10 Kapasitor C
2
dilepas, sedangkan C
1
, C
3
, C
4
terbuka dan V
IN
hubung singkat: W
2
= R
1
+ R
2
.C
2
8.11 Kapasitor C
3
dilepas, sedangkan C
2
, C
1
, C
4
terbuka dan V
IN
hubung singkat: W
3
= R
1
+ R
2
+ R
3
.C
3
8.12 Kapasitor C
4
dilepas, sedangkan C
2
, C
3
, C
1
terbuaka dan V
IN
hubung singkat: W
4
= R
1
+ R
2
+ R
3
+ R
4
.C
4
8.13 Untuk memperoleh frekuensi bagian atas 3dB, yaitu dengan menjumlahkan
masing-masing konstanta waktu tersebut diatas, sehingga didapatkan persamaan seperti berikut:
4 3
2 1
H
1 W
W W
W Z
8.14 Langkah-langkah didalam menghitung time konstan diatas 3dB:
a. Mengambil satu kapasitor, misalkan dengan nama Ci, kemudian asumsikan bahwa semua kapasitor yang lain dalam keadaan rangkaian terbuka
sempurna. b. Berikut adalah menentukan nilai tahanan Ri efektif paralel dengan kapsitor
Ci dengan semua sumber tegangan independen mulai nol hubung singkat dan semua kapasitor yang lain perlakukan sebagai rangkaian terbuka.
c. Menghitung Zi, dengan konstanta waktu Ri.Ci
-1
. d. Mengulangi langkah-langkah a sampai c, dan menganggap untuk semua
kapasitor dalam rangkaian terbuka dan ulangi sampai semua kapasitor terakhir.
e. Menghitung Z
H
dengan persamaan, dimana secara umum batas frekuensi diatas 3dB terhadap fungsi waktu
Z
H
dapat dinyatakan:
1 i
1 i
i 1
i 1
i H
C R
» ¼
º «
¬ ª
» ¼
º «
¬ ª
Z Z
¦ ¦
8.15
58
Teknik Elektronika Telekomunikasi
Dari analisa rangkaian sederhana, kita mengetahui bahwa batas frekuensi 3dB yang riil akan lebih tinggi dibanding
Z
H
.
8.5.8. Rangkaian Hubung Singkat Konstanta Waktu Short Circuit Time Constant
