Pengertian Filter
Filter adalah suatu device yang memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi dari sinyal tersebut. Filter akan melewatkan gelombang/sinyal listrik pada batasan frekuensi tertentu sehingga apabila terdapat sinyal/gelombang listrik dengan frekuensi yang lain (tidak sesuai dengan spesifikasi filter) tidak akan dilewatkan. RAngkaian filter dapat diaplikasikan secara luas, baik untuk menyaring sinyal pada frekuensi rendah, frekuensi audio, frekuensi tinggi, atau pada frekuensi-frekuensi tertentu saja.
Filter aktif digunakan untuk melukiskan suatu kekalang filter yang terdiri dari unsur aktif dan unsur pasif. Unsur aktifnya biasanya adalah penguat oprasi dan unsur pasifnya adalah resistor dan kondensator.
Resistor dan kondensator biasanya dibuat menjadi bagian dari kalang umpan balik yang dipasang sedemikian rupa sehingga memberikan karakteristik frekuensi penguat. Filter aktif biasanya adalah tipe orde kedua atau lebih tinggi, yang berarti terdapat suku ω2 atau pangkat lebih tinggi dalam persamaan yang melukiskanfungsi transfer. Hal ini memberikan karakteristik sumbat tajam sebesar 12 dB per oktaf atau lebih, dibandingkan dengan 6 dB per oktaf untuk filter RC sederhana. Oleh karena itu filter dapat dibuat dengan perfomansi bagus dengan komponen yang relatif sederhana. Induktor yang akan menjadi mahal pada frekuensi audio, tidak diperlukan karena unsur aktifnya, yaitu penguat operasi, dapat dipakai untuk mensimulasi reaktansi induktif induktor.
Untuk menyaring sinyal dengan frekuensi tinggi (lebih dari 1 MHz), biasanya digunakan filter pasif LRC dimana komponennya terdiri dari induktor (L), resistor (R), dan kapasitor (C), seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Namun untuk menyaring sinyal listrik pada rentang frekuensi yang rendah (1Hz- 1MHz), akan dibutuhkan nilai komponen induktor yang besar sekali sehingga dalam produksi filter dengan frekuensi rendah secara komersial sulit untuk dilakukan. Pada kasus ini, filter aktif dapat menjadi solusi penting. Rangkaian filter aktif menggunakan komponen op-amp (operational amplifier) yang dikombinasikan dengan beberapa komponen pasif resistor dan kapasitor sehingga dapat memberikan kinerja filter pada frekuensi rendah sebaik filter LRC.
Pembagian Filter
Terdapat 4 jenis filter yang bias digunakan diantaranya:
1. Low Pass Filter
Adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi rendah serta meredam frekuensi tinggi, dengan bentuk respon seperti tampak pada gambar. Dari grafik pada modul dapat dilihat bahwa ketika frekuensinya rendah nilai fungsi alihnya maksimum , dan sebaliknya ketika frekuensi sudah melewati batas frekuensi cut-off fungsi alihnya turun hingga mencapai titik 0. Hal ini menunjukkan bahwa filter ini melewatkan frekuensi-frekuensi yang berada di bawah frekuensi cut-off.
1. Low Pass Filter
Adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi rendah serta meredam frekuensi tinggi, dengan bentuk respon seperti tampak pada gambar. Dari grafik pada modul dapat dilihat bahwa ketika frekuensinya rendah nilai fungsi alihnya maksimum , dan sebaliknya ketika frekuensi sudah melewati batas frekuensi cut-off fungsi alihnya turun hingga mencapai titik 0. Hal ini menunjukkan bahwa filter ini melewatkan frekuensi-frekuensi yang berada di bawah frekuensi cut-off.
2. High Pass Filter
Adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi rendah serta meredam frekuensi tinggi, dengan bentuk respon seperti tampak pada gambar. Dari grafik pada modul dapat dilihat bahwa ketiak frekuensinya rendah nilai fungsi alihnya maksimum, dan sebaliknya ketika frekuensi sudah melewati batas frekuensi cut-off fungsi alihnya naik hingga mencapai titik maksimum. Hal ini menunjukkan bahwa filter ini melewatkan frekuensi-frekuensi yang berada diatas frekuensi cut-off.
Adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi rendah serta meredam frekuensi tinggi, dengan bentuk respon seperti tampak pada gambar. Dari grafik pada modul dapat dilihat bahwa ketiak frekuensinya rendah nilai fungsi alihnya maksimum, dan sebaliknya ketika frekuensi sudah melewati batas frekuensi cut-off fungsi alihnya naik hingga mencapai titik maksimum. Hal ini menunjukkan bahwa filter ini melewatkan frekuensi-frekuensi yang berada diatas frekuensi cut-off.
3. Band Pass Filter
Filter yang melewatkan suatu range frekuensi. Dalam perancanganya diperhitungkan nilai Q (factor mutu), dengan
Q = faktor mutu
fo = frekuensi cut-off
B = lebar pita frekuensi
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa filter ini melewatkan frekuensi yang berada diatas frekuensi cut-off Low dan di bawah frekuensi cut-off High. Sehingga frekuensi diluar itu diredam.
Filter yang melewatkan suatu range frekuensi. Dalam perancanganya diperhitungkan nilai Q (factor mutu), denganQ = faktor mutu
fo = frekuensi cut-off
B = lebar pita frekuensi
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa filter ini melewatkan frekuensi yang berada diatas frekuensi cut-off Low dan di bawah frekuensi cut-off High. Sehingga frekuensi diluar itu diredam.
4. Band Reject Filter
Filter yang mengolah suatu range frekuensi. Sama seperti bandpass filter, band reject juga memperhitungkan factor mutu. Dari grafik pada modul rangkaian ini menunjukkan kebalikkan dari Band Pass Filter yaitu melewatkan frekuensi diatas cut-off High dan dibawah frekuensi cut-off Low.
Filter yang mengolah suatu range frekuensi. Sama seperti bandpass filter, band reject juga memperhitungkan factor mutu. Dari grafik pada modul rangkaian ini menunjukkan kebalikkan dari Band Pass Filter yaitu melewatkan frekuensi diatas cut-off High dan dibawah frekuensi cut-off Low.
Pada rangkaian dibagian listrik sering disebut rangkaian seleksi frekuensi untuk melewatkan band frekunsi tersentu dan menahannya dari frekuensi diluar band itu. Filter dapat diklafisikasikan dengan arahan :
- Analog atau digital
- Pasif atau aktif
- Audio (AF) atau radio frekuensi (RF)
Filter analog dirancang untuk memproses sinyal analog, sedang filter digital memproses sinyal analog dengan menggunakan teknik digital. Filter tergantung dari tipe elemn yang digunakan pada rangkaiannya, filterakan dibedakan pada filter aktif dan filter pasif. Elemen pasif adalah tahanan, kapasitor dan induktor. Filter aktif dilengkapi dengan transistor atau op-amp selain tahanan dan kapasitor. Tipe elemen ditentukan oleh pengoperasian range frekuensi kerja rangkaian . Misal RC filter umumnya digunakan untuk audio atau operasi frekuensi rendah dan filter LC atau kristal lebih sering digunakan pada frekuensi tinggi.
Pertama tama pada bagian ini menganalisa dan merancang filter analog aktif RC menggunakan op-amp. Pada frekunsi audio, induktor tidak sering digunakan karenabadannya besar dan mahal serta menyerab banyak daya. Induktor juga menghasilkan medan magnit.
Filter aktif mempunyai keuntungan dibandingkan filter pasif yaitu :
Pertama tama pada bagian ini menganalisa dan merancang filter analog aktif RC menggunakan op-amp. Pada frekunsi audio, induktor tidak sering digunakan karenabadannya besar dan mahal serta menyerab banyak daya. Induktor juga menghasilkan medan magnit.
Filter aktif mempunyai keuntungan dibandingkan filter pasif yaitu :
- Penguatan dan frekuensinya mudah diatur, selama op-amp masih memberikan penguatan dan sinyal input tidak sekaku seperti pada filter pasif. Pada dasarnya filter aktif lebih gampang diatur.
- Tidak ada masalah beban, karena tahanan inputtinggi dan tahanan output rendah. Filter aktif tidak membebani sumber input.20
- Harga, umumnya filter aktif lebih ekonomis dari pada filter pasif, karena pemilihan variasai dari op-amp yang murah dan tanpa induktor yang biasanya harganya mahal.
Dikutip dari :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar