Modul 4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

Percobaan ...

MODUL 4

FILTER

1. Pendahuluan [Kembali]

   Dalam sistem elektronik dan telekomunikasi, sinyal yang dihasilkan sering kali mengandung komponen frekuensi yang tidak diinginkan, seperti noise atau gangguan. Untuk meningkatkan kualitas sinyal, maka diperlukan suatu teknik untuk menyaring komponen-komponen frekuensi yang tidak diperlukan, sehingga sinyal keluaran yang diperoleh lebih bersih dan sesuai kebutuhan. Rangkaian filter adalah salah satu solusi dalam teknik pengolahan sinyal yang bertujuan untuk memisahkan atau meredam frekuensi tertentu dari sinyal masukan.

    Filter bekerja dengan prinsip menghambat atau memperkuat bagian tertentu dari spektrum frekuensi sinyal. Berdasarkan jenis frekuensi yang disaring, filter dibedakan menjadi beberapa tipe utama, seperti Low-Pass Filter (LPF) yang melewatkan frekuensi rendah, High-Pass Filter (HPF) yang melewatkan frekuensi tinggi, Band-Pass Filter (BPF) yang hanya melewatkan rentang frekuensi tertentu, dan Band-Stop Filter (BSF) yang meredam rentang frekuensi tertentu. Setiap jenis filter memiliki aplikasi spesifik, misalnya LPF sering digunakan untuk menghilangkan noise pada sinyal audio, sementara HPF dapat digunakan untuk aplikasi seperti penghapusan komponen DC pada sinyal.

    Pada rangkaian filter analog, komponen yang digunakan biasanya adalah resistor, kapasitor, dan induktor, sedangkan pada filter digital, pemrosesan sinyal dilakukan dengan algoritma tertentu pada perangkat digital seperti prosesor atau mikrokontroler. Dalam perkembangan teknologi, filter digital semakin populer karena menawarkan fleksibilitas dalam desain dan pemrosesan sinyal yang lebih akurat. Penggunaan filter yang tepat sangat penting dalam berbagai bidang seperti telekomunikasi, pemrosesan audio, radar, dan instrumentasi medis, di mana kualitas sinyal yang bersih dan bebas gangguan sangat diperlukan.

2. Tujuan [Kembali]

1. Mengetahui prinsip kerja LPF (Low Pass Filter)
2. Mengetahui prinsip kerja HPF (High Pass Filter)
3. Mengetahui prinsip kerja Mutual Inductance

3. Alat dan Bahan [Kembali]

A. Alat

Multimeter

Jumper

DC Power Supply

Osiloskop

Function Generator

B. Bahan

Module elektronika analog Operational Amplifier 1

Resistor

4. Dasar Teori [Kembali]

Rangkaian filter adalah suatu rangkaian listrik yang berfumgsi untuk melewatkan sinyal listrik dengan rentang frekuensi tertentu. Apabila terdapat sinyal listrik yang tidak sesuai dengan frekuensi yang diinginkan maka sinyal listrik tersebut tidak akan dilewatkan. Rangkaian filter dapat diaplikasikan secara luas, baik untuk menyaring sinyal pada frekuensi rendah, frekuensi tinggi, atau pada frekuensi-frekuensi tertentu.

Rangkaian filter dapat dikelompokkan menjadi filter pasif dan filter aktif, tergantung dari komponen yang digunakan. Apabila menggunakan komponen aktif, seperti transistor dan dioda maka dinamakan filter aktif. Sementara jika menggunakan komponen pasif seperti induktor, resistor, dan kapasitor maka dinamakan filter pasif.

Berdasarkan respon frekuensi, rangkaian filter dapat dikelompokkan menjadi:

1. LPF (Low Pass Filter)

Low pass filter (LPF) merupakan jenis filter yang berfungsi untuk meneruskan sinyal listrik yang frekuensinya berada dibawah frekuensi tertentu, diatas frekuensi tersebut (frekuensi cut off) maka sinyal akan diredam. Low pass filter memberikan redaman yang sangat kecil pada frekuensi di bawah frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di atas frekuensi cut-off akan mendapatkanredaman yang sangat besar. Lebih sederhananya hanya frekuensi rendah saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.

Gambar 4.1 Rangkaian LPF dan Grafik Respon Frekuensi LPF

rekuensi cut-off (fc) dari Low Pass Filter (LPF) dengan RC dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut.

Tegangan output (Vout) filter pasif LPF seperti terlihat pada rangkaian diatas dapat diekspresikan dalam persamaan matematis sebagai berikut.

2. HPF (High Pass Filter)
High pass filter (HPF) berfungsi untuk meneruskan sinyal di atas frekuensi cut off sedangkan yang berada dibawah frekuensi cut off diredam. Jenis filter ini memberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di atas frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhananya, hanya frekuensi tinggi saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.