Kategori
Pengolahan Sinyal Informasi

Filter Analog

Filter adalah adalah sebuah rangkaian yang dirancang agar melewatkan suatu pitra frekuensi tertentu seraya memperlemah semua isyarat di luar pita ini. Pengertian lain dari filter adalah rangkaian pemilih frekuensi agar dapat melewatkan frekuensi yang diinginkan dan menahan (couple)/membuang (by pass) frekuensi lainnya.

Filter analog adalah filter yang memproses atau melewatkan sinyal analog yang continuous. Filter analog biasanya berupa rangkaian yang dapat terdiri dari komponen R-L-C. Filter ini bekerja pada sinyal analog yang continuous terhadap waktu.

Filter digital adalah filter yang memproses dan melewatkan sinyal digital yang diskrit terhadap waktu. Filter digital ini menerapkan operasi matematika dalam melewatkan atau menahan sinyal. Filter digital bisa kita jumpai dalam bentuk IC (integrated Circuit) atau mickrokontroler, dimana kita dapat mengatur nilai sinyal  yang ingin dilewatkan dengan komputerisasi tanpa harus bongkar pasang rangkaian.

Penggunaan filter banyak kita temui di keseharian kita misalnya Radio dan Televisi kita, pada Radio kita melakukan filter untuk channel frekuensi yang ingin kita dengarkan  demikian pula pada Televisi kita biasanya sudah memfilter Channel yang kita ingin nikmati dengan angka-angka pada remote TV.

Berdasarkan sifat penguatannya, filter bisa diklasifikasikan :

  • Filter aktif :
    1. Komponen penyusunnya : ohm-Amp,kapasitor,dan resistor.
    2. Keuntungannya : ukurannya yang lebih kecil, ringan, lebih murah, dan lebih fleksibel dalam perancangannya.
    3. Kekurangan : kebutuhan catu daya eksternal,lebih sensitif terhadap perubahan lingkungan,dan frekuensi kerja yang sangat dipengaruhi oleh karakteristik komponen aktifnya.
  • Filter pasif :
    1. Komponen penyusunnya : induktor,kapasitor,dan resistor.
    2. Kelebihan : dapat dipergunakan untuk frekuensi tinggi.
    3. Kekurangan : dimensi lebih besar daripada filter aktif.

Berdasarkan daerah frekuensi yang dilewatkan, filter analog dibagi menjadi:

  • LPF (Low Pass Filter)
  • BPF (Band Pass Filter)
  • HPF (High Pass Filter)
  • BSF/BRF (Band Stop Filter/Band Reject Filter)

    Berdasarkan bentuk respon frekuensi terhadap gain:
  • Filter Bessel (Maximally Flat Time Delay)
  • Filter Cauer (Eliptic)
  • Filter Butterworth (Maximally Flat)
  • Filter Chepyshev (Tchebycheff)

Filter-filter tersebut merupakan dasar untuk mendesain bermacam-macam kegunaan yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari yaitu equalizer, crossover, dan lain-lain.

Rangkaian filter aktif tersebut dapat low pass filter, band pass filter, band pass filter, dan high pass filter.

Jaringan-jaringan filter bisa bersifat aktif maupun pasif.
Jaringan filter pasif hanya berisi tahanan, inductor dan kapasitor saja.
Jaringan Filter aktif berisikan transistor atau op-amp ditambah tahanan, inductor dan kapasitor.

Adapun Jenis-Jenis Filter :

  • Filter Low Pass 

adalah sebuah rangkaian yang tegangan keluarannya tetap dari dc naik sampai ke suatu frekuensi cut-off fc. Bersama naiknya frekuensi di atas fc, tegangan keluarannya diperlemah (turun).
Low Pass Filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi rendah serta meredam/menahan frekuensi tinggi. Bentuk respon LPF seperti ditunjukkan gambar di bawah ini.

Pita Lewat : Jangkauan frekuensi yang dipancarkan
Pita Stop : Jangkauan frekuensi yang diperlemah.
Frekuensi cutoff (fc) : disebut frekuensi 0.707, frekuensi 3-dB, frekuensi pojok, atau frekuensi putus.

Fungsi :Low pass filter (LPF) berfungsi meneruskan sinyal input yang frekuensinya berada dibawah frekuensi tertentu, diatas frekuensi tersebut (frekuensi cut off) sinyal akan diredam (FcoL). 

  • Filter High Pass 

memperlemah tegangan keluaran untuk semua frekuensi di bawah frekuensi cutoff fc. Di atas fc, besarnya tegangan keluaran tetap. Garis penuh adalah kurva idealnya, sedangkan kurva putus-putus menunjukkan bagaimana filter-filter high pass yang praktis menyimpang dari ideal.
Pengertian lain dari High Pass Filter yaitu jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi serta meredam/menahan frekuensi rendah. Bentuk respon HPF seperti ditunjukkan gambar di bawah ini.

High pass filter (HPF) berfungsi meneruskan sinyal di atas frekuensi cut off sedangkan yang berada dibawah frekuensi cut off diredam (FcoH)

  • Filter Band Pass 

hanya melewatkan sebuah pita frekuensi saja seraya memperlemah semua frekuensi di luar pita itu. Pengertian lain dari Band Pass Filter adalah filter yang melewatkan suatu range frekuensi. Dalam perancangannya diperhitungkan nilai Q(faktor mutu). dengan
Q = faktor mutu
fo = frekuensi cutoff
B = lebar pita frekuensi
Gambar Band Pass Filter seperti berikut ini :

Band pass filter (BPF) berfungsi meneruskan sinyal input yang berada diantara dua frekuensi tertentu saja.

  • Filter Band Elimination / Band Stop Filter (BSF)

yaitu filter band elimination menolak pita frekuensi tertentu seraya melewatkan semua frekuensi diluar pita itu.Bisa juga disebut Band Reject merupakan kebalikan dari Band Pass, yaitu merupakan filter yang menolak suatu range frekuensi. Sama seperti bandpass filter, band reject juga memperhitungkan faktor mutu.

Fungsi Band stop filter (BSF) atau band reject filter (BRF)adalah kebalikan dari band pass filter yaitu menghilangkan frekuensi yang ada diantara dua buah frekuensi tertentu.

Secara singkat filter dengan pembatasan frekuensi dapat diklasifikasikan dengan empat jenis seperti berikut :

  • Filter Low Pass. Filter ini melalukan sinyal pada batas frekuensi rendah dengan batas tertentu.
  • Filter High Pass. Filter ini melalukan sinyal pada batas frekuensi tinggi dengan batas tertentu.
  • Filter Band Pass. Filter ini melalukan sinyal pada diberikan dua batas frekuensi antara rendah dan tinggi.
  • Filter Band Stop. Filter ini melalukan sinyal diluar dua batas frekuensi antara rendah dan tinggi.

Ref : [1]