Filter Analog (Matlab)

Filter 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. 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.

Filter bertugas menyaring frekuensi untuk mendapatkan frekuensi yang diinginkan. Filter dapat dibedakan menjadi dua, filter analog dan filter digital. Filter analog adalah filter yang digunakan oleh sinyal analog pada rangkaian elektronika.

Sebuah filter adalah sebuah perangkat yang dirancang untuk meredam kisaran frekuensi tertentu, sementara tetap melewatkan frekuensi yang lain, dan digunakan untuk mengerjakan pembatasan spectrum frekuensi tertentu dari sebuah sinyal. Kisaran frekuensi yang diredam disebut stopband, dan kisaran frekuensi yang ditransmisikan sebut passband.

Dalam perkembangan awal elektronika, filter analog menjadi pilihan karena relatif murah dan mudah dalam perancanganya. Akan tetapi setelah ditemukan piranti digital dengan kemampuan komputasi yang cepat, implementasi filter digital sangat digemari dan sejak itu hingga kini telah banyak menggantikan peran filter analog. Sampai saat ini filter digital masih menjadi objek penelitian yang terus berkembang dan diminati banyak orang.

Filter merupakan suatu perangkat yang menghilangkan bagian dari sinyal yang tidak diinginkan. Filter digunakan untuk melewatkan atau meredam sinyal yang diinginkan dari sinyal noise. Filter dapat dibagi menjadi dua macam yaitu filter analog dan filter digital. Filter analog merupakan rangkaian elektronik yang terbuat dari resistor, kapasitor ataupun op-amp untuk menghasilkan rangkaian filter. Filter analog kebanyakan digunakan untuk mengurangi noise, peningkatan sinyal video, grafik equalizer dalam sistem HI-FI dan lain-lain. Sedangkan filter digital merupakan suatu prosedur matematika atau algoritma yang mengolah sinyal masukan dan menghasilkan isyarat keluaran digital yang memiliki sifat tertentu sesuai dengan tujuan filter. Filter digital dibuat dalam bentuk operasi softwarepada data yang disimpan dalam memori computer atau dapat diimplementasikan dengan Digital Signal Processor (DSP).

Dalam pemrosesan sinyal, filter digunakan untuk memisahkan bagian-bagian yang tidak di inginkan dalam suatu sinyal, seperti noise dan harmonisa dengan cara meredam atau melewatkan frekuensi tertentu, sehingga diperoleh sinyal yang diinginkan.

Klasifikasi Filter

Berdasarkan komponen elektronik penyusun, analog filter dapat dibagi menjadi:

Filter aktif : Komponen elektronika yang digunakan adalah komponen aktif seperti amplifier dan transistor, dan komponen pasif seperti R,L,C. Disebut aktif karena membutuhkan sumber daya tambahan. Dengan amplifier (op-amp) performansi filter dapat ditingkatkan, sayangnya band frekuensinya sempit, sehingga tidak cocok untuk frekuensi tinggi.
Filter pasif: komponen elektronika yang digunakan hanya komponen pasif. Disebut pasif karena tidak membutuhkan sumber daya tambahan.

Pada gambar dibawah ditunjukkan filter pasif RC sederhana. Filter ini mampu melewatkan frekuensi rendah dan memblok frekuensi tinggi.

Filter aktif LPF analog dengan konfigurasi Sallen-Key

Perbandingan Vo dan Vi dinyatakan sbb:

Semakin besar f, maka semakin kecil Vo. Akibatnya f tinggi akan disaring.

Berdasarkan respon frekuensinya, filter analog dibagi menjadi 4:

Gambar diatas adalah gambar respon frekuensi suatu filter ideal untul lowpass (LPF), bandpass (BPF), highpass (HPF) dan bandstop filter (BSF). Pada kenyataannya, filter tidak dapat tegak lurus seperti gambar diatas.