Tugas Pendahuluan Modul 4-Filter

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Soal

2. Prinsip kerja

3. Video Simulasi

4. Download File

1. Soal [Kembali]

1. Jelaskan pengertian dari filter dan sebutkan jenis-jenis filter!

jawab:

Filter adalah sebuah rangkaian elektronik yang dirancang agar mengalirkan suatu sinyal dengan pita frekuensi tertentu dan menghilangkan frekuensi yang berbeda dengan pita ini. Istilah lain dari filter adalah rangkaian yang dapat memilih frekuensi agar dapat mengalirkan frekuensi yang diinginkan dan menahan, atau membuang frekuensi yang lain. Jaringan filter bisa bersifat aktif maupun pasif. Perbedaan dari komponen aktif dan pasif adalah pada komponen aktif dibutuhkan sumber agar dapat bekerja (op-amp dan transistor membutuhkan sumber lagi agar dapat bekerja/digunakan), sedangkan komponen pasif tidak membutuhkan sumber catuan lagi untuk digunakan atau membuatnya bekerja. (Chattopadhyay.1989)

Macam-Macam Filter

♦ Berdasarkan sifat penguatannya, filter bisa diklasifikasikan :

Filter Aktif

Filter Pasif

Berdasarkan daerah frekuensi yang dilewatkan di bidang elektronika khususnya untuk elektronika analog. Filter sering digunakan untuk meloloskan frekuensi yang dikehendaki atau menghambat frekuensi yang tidak dikehendaki. Filter yang digunakan biasanya terdiri dari empat macam konfigurasi yang dapat dibagi sebagai berikut :

Low Pass Filter (LPF)

High Pass Filter (HPF)

Band Pass Filter (BPF)

Band Stop Filter (BSF)

♦ Berdasarkan bentuk respon frekuensi terhadap Gain

Filter Bessel (Maximally Flat Time Delay)
Filter Bessel adalah jenis filter linier analog dengan delay fase maksimum secara maksimal (respon fase linier secara maksimum), yang mempertahankan bentuk gelombang sinyal yang difilter di dalam passband. Filter Bessel sering digunakan dalam sistem audio crossover.

Filter Cauer (Eliptic)
Filter eliptik (juga disebut sebagai filter Cauer) adalah sebuah filter elektronika dengan ripple yang diratakan pada passband dan stopband nya.

Filter Butterworth (Maximally Flat)
Butterworth Filter adalah salah satu jenis signal processing yang dirancang untuk menghasilkan frekuensi respon yang sedatar mungkin pada passband. Jenis filter ini pertama kali diperkenalkan pada 1930 oleh fisikawan Inggris Stephen Butterworth, dalam paper yang berjudul “On the Theory of Filter Amplifiers”.

Filter Chebyshev (Tchebycheff)
Filter Chebyshev menghasilkan gain rolloff yang lebih tinggi di atas Frekuensi Cut Off. Gain passband tidak monoton, tapi mengandung ripple dari magnitud konstan.

2. Bagaimana prinsip kerja dari Low Pass Filter (LPF) dan High Pass Filter (HPF)?

jawab :

Low Pass Filter (LPF)
Filter jenis ini merupakan filter yang memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi dibawah frekuensi cut off (Fc) dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi diatas frekuensi cut off.

High Pass Filter (HPF)
Filter jenis ini merupakan filter yang memiliki respon meloloskan sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut off (Fc) dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi dibawah frekuensi cut off.

3.   Apa yang dimaksud dengan frekuensi cut-off dan jelaskan persamaannya?
      jawab:

Baik low pass filter dan high pass filter menggunakan sebuah kombinasi resistor dan kapasitor. Dalam rangkaian AC, baik resistor dan kapasitor berkontribusi pada impedansi total.

Resistansi diberikan oleh resistor, sama seperti rangkaian DC. Frekuensi sinyal AC yang masuk mempengaruhi reaktansi kapasitif pada kapasitor. Impedansi total adalah jumlah resistansi dan reaktansi.

Karena reaktansi kapasitif proporsional terhadap frekuensi sinyal, filter dapat dibuat untuk meningkatkan reaktansi lebih tinggi atau lebih rendah dari frekuensi cut off.

Reaktansi pada low pass filter akan lebih tinggi dari frekuensi cut off, dengan sedikit atau tanpa reaktansi lebih rendah dari frekuensi cut off.

Sebuah high pass filter didesain untuk meningkatkan reaktansi lebih rendah dari frekuensi cut off dan sedikit hingga tidak ada reaktansi lebih tinggi daripada frekuensi cut off.

Untuk menghitung frekuensi cut off pada filter rendah, kita perlu mengetahui nilai resistor (R) dan kapasitor (C) pada rangkaian.

Contoh Perhitungan Frekuensi Cut Off Filter Rendah
Filter Tinggi (High Pass Filter)
Rumus Frekuensi Cut Off Filter Tinggi

Rumus

Keterangan

fc = 1/(2πRC)

frekuensi cut off (Hz), R adalah nilai resistor (ohm), C adalah nilai kapasitor (Farad).

Contoh Perhitungan Frekuensi Cut Off Filter Tinggi

Berikut adalah contoh perhitungan frekuensi cut off pada filter rendah:

Jika nilai resistor (R) adalah 1k ohm dan nilai kapasitor (C) adalah 1uF, maka:

fc = 1/(2πRC) = 1/(2π x 1k x 1u) = 159,15 Hz

Frekuensi cut off pada filter rendah tersebut adalah 159,15 Hz.

Filter Tinggi (High Pass Filter) adalah filter dimana sinyal dengan frekuensi tinggi dapat melewati filter, sedangkan sinyal dengan frekuensi rendah akan diblok.

Rumus untuk menghitung frekuensi cut off pada filter tinggi adalah sebagai berikut:

Untuk menghitung frekuensi cut off pada filter tinggi, kita perlu mengetahui nilai resistor (R) dan kapasitor (C) pada rangkaian.

Berikut adalah contoh perhitungan frekuensi cut off pada filter tinggi:

Jika nilai resistor (R) adalah 1k ohm dan nilai kapasitor (C) adalah 1uF, maka:

fc = 1/(2πRC) = 1/(2π x 1k x 1u) = 159,15 Hz

Frekuensi cut off pada filter tinggi tersebut adalah 159,15 Hz

4.   Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari Low Pass Filter (LPF)?
jawab:

5.   Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari High Pass Filter (HPF)?
jawab:

2. Prinsip Kerja [Kembali]

PRINSIP KERJA RANGKAIAN LOW PASS FILTER(LPF)

Rangkaian ini terdiri dari 1 buah amplifier,1 buah generator AC, 4 buah resistor, dan 2 kapasitor polar.
Sinyal input diparalelkan dengan kapasitor C sehingga sinyal input yang berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya diatas frekuensi cut-off akan digroundkan. Apabila sinyal yang lewat di kapasitor semakin besar frekuensinya maka kapasitansi kapasitor semakin kecil

PRINSIP KERJA RANGKAIAN HIGH PASS FILTER(HPF)

Rangkaian ini terdiri dari 1 buah ampilifier, 1 buah generator AC, 2 buah kapasitor polar, 4 buah resistor.
Prinsip kerja rangkaian High Pass Filter (HPF) dengan RC dapat diuraikan sebagai berikut, apabila rangkaian filter high pass ini diberikan sinyal input dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal tersebut akan di lewatkan ke output rangkaian melalui komponen C. Kemudian pada saat sinyal input yang diberikan ke rangkaian filter lolos atas atau high pass filter memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal input tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground melalui frekuensi resonansi dari filter high-pass mengikuti nilai time constant (τ) dari rangkaian RC tersebut.

3. Video Simulasi [Kembali]

- Video penjelasan rangkaian LPF