Rangkaian Penguat Rangkaian Filter

mikrokontroler tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum tersebut telah siap digunakan. Namun setelah seluruh rangkaian disatukan, LED yang terhubung ke in 17 ini tidak digunakan lagi.

3.3 Rangkaian Penguat

Penguat yang sesuai untuk menggabungkan dua buah sinyal dari masing- masing elektroda yang dipakai dalam alat ini adalah penguat LM358.Dengan penguatan terbuka open gain yang sangat besar dan dapat dipakai untuk menjumlahkan, mengalikan, membagi, mendifferensialkan, serta mengintegralkan tegangan listrik maka dapat dipakai untuk menguatkan sinyal elektrode sebagai transduser. Penguat diperlukan untuk memperbesar amplituda sinyal. Sinyal yang harus dikuatkan berupa sinyal yang biasa didapat EKG dengan gelombang P,Q,R,S yang mempunyai amplitudo rendah seperti pada gambar : Gambar 3.3 Siklus Gelombang Detak Jantung Normal Rangkaian ini berfungsi untuk memperbesarmenguatkan sinyal detak jantung dari elektrode sandapan sehingga bisa mentrigger pewaktu 555. Besar penguatannya adalah sekitar 65 sampai 100 kali standar atau lebih dan bersifat variable sehingga Universitas Sumatera Utara bisa diubah sesuai kondisi pasien saat pengukuran. Agar dapat diolah mikrokontroler maka sinyal detak jantung dari tubuh harus diperkuat sehingga amplituda sinyal akan menjadi maksimal 5 Volt dari detak jantung yang didapat antara 0,18V sampai 0,27V dari penguat ini. Gambar 3.4 Rangkaian Penguat LM358 Pada rangkaian ini dipakai IC LM358 dengan kombinasi sebagai penguat intrumentasi. Menghitung besar penguatan penguat instrumentasi secara teori yaitu: Gain A = 1 + R2R1 = 1 + 1001 = 101 Gambar 3.5 Sinyal gelombang setelah dikuatkan Universitas Sumatera Utara Gambar diatas memperlihatkan gelombang sinyal detak jantung tidak konstan antara 10 μV-20mV pada tubuh sehingga penguatan sesuai perubahan biopotensial tubuh menghasilkan gelombang dengan noise yang relatif tinggi. Pada gambar tidak tampak noise yang berarti dengan penguatan dan hold sinyal yang hanya mengambil beberapa siklus denyut jantung.

3.4 Rangkaian Filter

Ada dua jenis filter yang akan digunakan dalam desain ini, yaitu High Pass Filter HPF dan Low Pass Filter LPF. HPF berfungsi untuk meredam frekuensi rendah dan melewatkan frekuensi tinggi dengan batas frekuensi yang diinginkan yang disebut frekuensi cut off. LPF berfungsi untuk meredam frekuensi tinggi dan melewatkan frekuensi rendah dengan batas yang diinginkan. Frekuensi cut off adalah ditentukan oleh rumus: Dengan merujuk pada standar klinis ECG bahwa bandwidth ECG yang digunakan adalah 0,05-150 Hz, maka HPF yang akan digunakan adalah HPF dengan frekuensi cut off sebesar 0,05 Hz dan LPF yang digunakan adalah LPF dengan frekuensi cut off sebesar 130 Hz. Pada LPF maka ditentukan : Oleh karena itu untuk komponen analog R dan C dapat diberi nilai: R hp = 100K Ω, C hp = 30µF Dengan cara sama, Universitas Sumatera Utara Untuk komponen analog R dan C-nya dapat diberi nilai: R lp = 1.2M Ω, C lp = 1nF Gambar 3.6 Filter dan penguatan bertahap Tejadi penguatan : A = 1 + 10k1 = 11 Pada filter juga terjadi penguatan yang akan memperbesar total penguatan menjadi 1000 kali standar EKG dengan penggabungan kedua penguatan ini maka didapat penguatan : 101 x 11 pre amplifier pada filter = 1111 kali.Penguatan total akan menguatkan sinyal denyut jantung dari 10 μV-20mV sampai 1000 kali sehingga sinyal dapat diproses pada rangkaian timer 555 dan rangkaian mikrokontroler. Gambar 3.7 Sinyal difilter dan dikuatkan Universitas Sumatera Utara

3.5 Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang