Pengertian Amplitudo, Periode dan Frekuensi

Pada sebuah sinyal terdapat beberapa parameter yang dapat diamati. Parameter sinyal tersebut menunjukan informasi apa saja yang dimiliki oleh sebuah sinyal. Beberapa parameter sinyal yang dapat diamati yaitu amplitudo, periode, frekuensi, dan fasa.

Amplitudo

Amplitudo atau nilai puncak suatu sinyal adalah ukuran seberapa besar penyimpangan arus atau tegangan dari nilai tengah (titik nol). Pada suatu sinyal yang simetris (sinyal yang memiliki nilai pada sumbu Y positif dan Y negatif) amplitudo sinyal merupakan setengah dari nilai puncak ke puncak. Gambar 1. menunjukan gelombang sinus dengan nilai amplitudo sebesar 5 V dan nilai puncak ke puncak sebesar 10 V.

Gambar 1. Amplitudo Pada Gelombang Sinus

Periode

Periode merupakan informasi yang dimiliki oleh gelombang periodik. Periode suatu sinyal adalah lamanya waktu yang dibutuhkan oleh sinyal untuk membentuk satu gelombang penuh. Periode disimbolkan dengan huruf T, dan satuan dari periode dinyatakan dalam detik atau second (s). Gambar 2. menunjukan gelombang sinus dengan nilai periode sebesar 2 detik atau 2 second.

Gambar 2. Periode Pada Gelombang Sinus

Pada gelombang pulsa, periode dapat dihitung dengan menjumlahkan lamanya gelombang dalam kondisi on atau hidup dan kondisi off atau mati. Lama waktu dimana gelombang dalam kondisi on disebut dengan ton, dan lama waktu dimana gelombang dalam kondisi off disebut dengan toff. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.

Gambar 3. Periode Pada Gelombang Pulsa

Perbandingan antara nilai ton dengan periode sinyal dikenal sebagai dutty cycle (siklus kerja). Duty cycle merepresentasikan seberapa besar nilai ton dalam satu periode. Duty cycle dinyatakan dalam persen (%). Nilai dari duty cycle dapat dihitung menggunakan persamaan (1).
Persamaan (1)

 

Contoh:

Suatu gelombang pulsa memiliki periode sebesar 40 ms. Tentukan duty cycle sinyal jika diketahui nilai toff sebesar 10 ms! 

Jawab:

Untuk menghitung nilai duty cycle perlu dicari nilai ton terlebih dahulu dengan cara mengurangi nilai periode dengan nilai toff:

Setelah diketahui nilai ton baru dapat dihitung nilai duty cycle menggunakan persamaan (1)

Frekuensi 

Frekuensi juga merupakan informasi yang dimiliki oleh gelombang periodik. Frekensi adalah banyaknya gelombang penuh yang terbentuk dalam satu detik. Frekuensi disimbolkan dengan huruf 𝑓, dan satuan frekuensi dinyatakan dalam Hertz (Hz). Pada Gambar 4. diketahui gelombang penuh dapat terjadi dalam 2 detik sehingga nilai dari frekuensi adalah 1/2 Hz.
Antara frekuensi dan periode memiliki hubungan satu sama lain, dimana nilai keduanya akan saling berbanding terbalik. Jika frekuensi semakin besar maka periode akan semakin kecil dan sebaliknya. Hubungan antara frekuensi dan periode dinyatakan oleh persamaan (2) dan (3).
Persamaan 2 & 3

Dimana T adalah periode (dalam satuan s), dan 𝑓 adalah frekuensi (dalam satuan Hz).

Contoh :
Sebuah gelombang periodik memiliki periode sebesar 2 ms. Tentukan nilai frekuensi dari gelombang tersebut!
Jawab : 
Untuk menghitung nilai frekuensi dapat dilakukan menggunakan persamaan (2):

Contoh : 
Sebuah gelombang periodik memiliki frekuensi sebesar 800 Hz. Tentukan nilai periode dari gelombang tersebut!
Jawab :
Untuk menghitung nilai periode dapat dilakukan menggunakan persamaan (3):

Fasa

Fasa merupakan besar sudut yang dimiliki oleh gelombang sinus. Pada bentuk gelombang lain jarang menggunakan istilah fasa. Fasa pada gelombang lain lebih dikenal sebagai pergeseran gelombang terhadap titik 0 pada sumbu waktu. Pada gelombang sinus, fasa diukur dalam derajat atau radian yang keduanya merupakan satuan yang tak berdimensi. Satu siklus gelombang sinus memiliki nilai sudut 0 – 360 dalam derajat atau 0 – 2π dalam radian, seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.

Gambar 4. Fasa Pada Gelombang Sinus

Sehingga dengan diketahui masing-masing nilai sudut dalam derajat atau radian, dapat dilakukan konversi nilai diantara keduanya. Dimana untuk mengubah nilai dari derajat ke radian dapat menggunakan persamaan (4), dan untuk mengubah nilai dari radian ke derajat dapat menggunakan persamaan (5)
Persamaan (4) & (5)

Dimana n merupakan nilai sudut yang diketahui dalam radian, sedangkan m merupakan nilai sudut yang diketahui dalam derajat.

Contoh :
Sebuah gelombang sinus memiliki nilai fasa sebesar 1,2 π. Tentukan nilai fasa tersebut dalam derajat! Jawab :
Untuk menghitung nilai fasa dalam derajat dapat dilakukan menggunakan persamaan (4):

Contoh : 
Sebuah gelombang sinus memiliki nilai fasa sebesar 720 . Tentukan nilai fasa tersebut dalam radian! Jawab :
Untuk menghitung nilai fasa dalam radian dapat dilakukan menggunakan persamaan (5):

Dua buah gelombang sinus dapat dikatakan sefasa jika fasa awal (diukur pada titik 0 sumbu waktu) keduanya memiliki fasa awal yang sama. Sedangkan perbedaan fasa terjadi apabila fasa awal dari dua buah gelombang sinus berbeda

Abdurrahman Rasyid, S.Pd.

Lulusan Teknik Elektro yang hobi ngoprek komputer, gadget, dan traveling

Share this post