290 likes | 665 Views
Tanggapan Frekuensi. Rangkaian Orde-2. Rangkaian Orde-2. Rangkaian Orde -2 Dengan Pole Riil . Pole dari fungsi alih rangkaian orde-2 bisa riil ataupun kompleks konjugat. Kita akan mulai pembahasan tentang fungsi alih dengan pole riil. Band-Pass Gain.
E N D
TanggapanFrekuensi Rangkaian Orde-2
Rangkaian Orde-2Dengan Pole Riil Pole darifungsialihrangkaian orde-2 bisariilataupunkomplekskonjugat Kita akan mulai pembahasan tentang fungsi alih dengan pole riil
Band-Pass Gain Fungsi alih rangkaian orde-2dengan satuzero dan duapoleriil dapat ditulis sebagai Fungsi gain Dalam dB
Fungsi gain ini terdiri dari komponen-komponen yang bentuknya telah kita kenal pada pembahasan rangkaian orde-1 Komponen-pertama bernilai konstan Komponen-kedua berbanding lurus dengan log dengan perubahan gain +20 dB per dekade Komponen-ketiga memberipengurangan gain20 dB per dekademulaidari = = C1 = frekuensicut-off Komponen-keempat juga memberipengurangan gain20 dB / dekademulaidari = = C2 = frekuensicut-off
Nilai fungsi gain dengan pendekatan garis lurus untuk > adalah seperti dalam tabel di bawah ini
CONTOH Gambarkan Bode plots pendekatan garis lurus (tanggapan gain dan tanggapan fasa) rangkaian yang diketahui fungsi alihnya adalah : Gain Penyelesaian:
40 20 Gain [dB] 0 14 -20 6 -40 1 10 100 1000 10000 100000 C1 C2 [rad/s] Gain
[o] C1 C2 [rad/s] Fasa 0,12 102 0,1 1 101
High-Pass Gain Karakteristik high-passgain dapat diperoleh dari rangkaian orde kedua yang fungsi alihnya mengandung dua zero di s = 0 CONTOH: Gambarkan tanggapan gain dan tanggapan fasa jika diketahui fungsi alihnya adalah Penyelesaian:
+20dB/dek Gain [dB] +40dB/dek 58 [rad/s] Gain = 1, konstan 20log(1/800) = 58 dB Kenaikangain berbanding lurus dengan log();kenaikan 220 dB per dekade Pengurangan gain20 dB per dekademulai pada C1 = 40 rad/s Pengurangan gain20 dB per dekade mulai pada C2 = 200 rad/s
[o] 0,1C1 [rad/s] 0,1C2 10C1 10C2 Fasa Mulai = 1, () 0o + 2 90o =180o Penguranganfasa 45o per dekademulai dari 0,1C1 sampai 10c1 (seharusnya) Penguranganfasa 45o per dekade mulaidari = 0.1C2sampai10C2 Karena 0,1C2 < 10C1 makakurvamenurun 90o per dekadepada 0,1C2 dankembalimenurun 45o per dekadepada 10C1
Low-pass Gain Gain: Karakteristik low-pass gain dapat diperoleh dari rangkaian orde kedua yang fungsi alihnya tidak mengandung zero CONTOH: Gambarkan Bode plots pendekatan garis lurus rangkaian yang fungsi alihnya adalah : Penyelesaian:
Gain [dB] [rad/s] Gain: gain 20log(0,5) 6 dB pengurangangain20 dB per dekade mulai C1 = 100 pengurangangain20 dB per dekade mulai C2 = 1000, sehingga mulai C2perubahan gain adalah 40 dB per dekade C2 C1
[o] [rad/s] Fasa: Pada = 1, () 0 penguranganfasa 45o per dekade mulai = 10 sampai = 1000 penguranganfasa 45o per dekade mulai = 100sampai = 10000. Jadi pada selang 100<<1000 perubahan fasa adalah 90o per dekade
FungsiAlihDengan Zero RiilNegatif Dalam contoh-contoh sebelumnya, fungsi alih mempunyai zero di s = 0. Fungsi alih dalam contoh berikut ini mempunyai zero di s 0
Gain: CONTOH: Gambarkan tanggapan gain dan tanggapan fasa jika diketahui fungsi alihnya adalah Penyelesaian:
40 Gain [dB] 30 +20dB/dek 20dB/dek 20 18 10 0 1 10 100 1000 10000 100000 [rad/s] Gain: 20log8 = 18 dB perubahangain +20 dB per dekade, mulai pada = 20 perubahan 20 dB per dekade mulai pada = 100, menyebabkankurvamenjadimendatar perubahan 20 dB per dekade mulai pada = 1000
[o] [rad/s] Fasa: Pada = 1, () 0 perubahan fasa +45o per dekade mulai dari = 2 sampai = 200 perubahan fasa 45o per dekade mulai dari = 10 sampai = 1000, membuatkurvajadimendatar perubahan fasa 45o per dekade mulai dari = 100 sampai = 10000 Peran komponen-2 hilang; kurvamenurun 90o per dekade Peran komponen-3 hilang; kurvamenurun 45o per dekade Peran komponen-4 hilang; kurvakembalimendatar
Rangkaian orde ke-dua yang memiliki pole kompleks konjugat dinyatakan oleh fungsi alih yang berbentuk j j 0 0 Untuk = 0
Untuk1 > 0 Jadijika bertambah: Untuk2 > 1 A1()selalubertambah. A2() pada awalnya menurunnamunkemudianbertambah. A2() mencapai nilai minimum pada saat = 2 = . Maka:gain |T(j)| meningkat pada awal peningkatan sampai mencapai nilai maksimum dan kemudian menurun lagi. Puncak tanggapan gain disebut resonansi. j j j 3 A2() A2() A2() 2 Untuk3 > 2 1 0 0 0 A1() A1() A1()
Keadaandi sekitarfrekuensiresonansi Untukmempelajaritanggapanfrekuensi di sekitarfrekuensiresonansi, kitatuliskanfungsialihrangkaian orde-2 dalambentuk yang dapat kita tuliskan frekuensi alami (tanparedaman) = 0 disebut rasio redaman dapat kita tuliskan
=0,1 =0,5 dB =0,05 =1 pendekatan linier 0 [rad/s] Gain: Fasa: Rasio redaman menentukanperubahan nilai gain
() [o] =0,05 =0,1 =0,5 =1 pendekatan linier 0 [rad/s] Fasa: Rasio redaman menentukanperubahan nilai sudutfasa
Course Ware TanggapanFrekuensi Rangkaian Orde-2 SudaryatnoSudirham