PRE Pertemuan 12 "Rangkaian Filter"

Pertemuan kali ini akan dimulai pembahasan materi baru yaitu Rangkaian Filter.

Sebelum mengikuti materi pertemuan kali ini silahkan kalian mengisi Daftar Presensi dengan menuju link berikut | Presensi PRE Kelas 11

RANGKAIAN FILTER

    Filter adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk menghilangkan tegangan output pada frekuensi tertentu. Dalam merancang rangkaian filter dapat digunakan komponen pasif (R, L, C) dan komponen aktif (Op Amp, transistor).

1. Jenis-Jenis Filter

    Berdasarkan sifat penguatannya, filter bisa diklasifikasikan menjadi dua yaitu filter aktif dan filter pasif. Dalam membuat suatu filter pasif dapat digunakan komponen pasif (R, L, C). Dalam membuat filter aktif diperlukan rangkaian (R, L, C dan transistor atau Op Amp).

a. Filter Aktif

    Filter aktif adalah rangkaian filter dengan menggunakan komponen-komponen elektronik aktif. Komponen penyusunnya terdiri dari Op Amp, transistor, dan komponen lainnya. Filter aktif banyak dikembangkan sebagai suatu cara dalam menyelesaikan sebuah permasalahan yang berhubungan dengan variasi acak bentuk gelombang.

    Prinsip dasar filter aktif paralel adalah memfilter arus harmonisa dengan menghasilkan arus filter kompensasi (i_filter) yang berbanding terbalik dengan arus harmonisa beban (i_beban). Adapun filter aktif seri banyak digunakan untuk memfilter harmonisa dan mengompensasi distorsi tegangan seperti tegangan kedip, filter tegangan dan tegangan tidak seimbang pada level sistem tegangan tinggi dan tegangan rendah.

    Kelebihan dari rangkaian filter aktif di antaranya sebagai berikut.

1) Ukuran lebih kecil.

2) Ringan dan lebih murah.

3) Lebih fleksibel dalam perancangannya.

    Kerugian dari rangkaian filter aktif di antaranya sebagai berikut.

1) Pada komponen dihasilkan panas.

2) Terdapat pembatasan frekuensi dari komponen yang digunakan sehingga pengaplikasian untuk frekuensi tinggi terbatas.

3) Filter aktif tidak menghasilkan resonansi yang berbahaya pada system distribusi.

4) Menghasilkan noise pada frekuensi tinggi yang menyebabkan induksi elektromagnetik pada sistem distribusi.

    Pada dasarnya filter aktif dapat dikelompokkan berdasarkan respons frekuensi yang disaring (filter) menjadi 4 kelompok, yaitu Filter Lolos Bawah (LPF), Filter Lolos Atas (HPF), Filter Lolos Rentang (BPF) dan Filter Tolak Rentang (Notch Filter).

1) Filter Lolos Bawah (Low Pass Filter, LPF)

Gambar 5.1 Filter Lolos Bawah (Low Pass Filter, LPF)

    Filter lolos bawah (low pass filter) digunakan untuk meneruskan sinyal berfrekuensi tinggi. Sinyal dapat berupa sinyal listrik seperti perubah tegangan maupun data-data digital seperti suara. Contoh penggunaan filter LPF adalah pada aplikasi audio, yaitu pada peredaman frekuensi tinggi (yang hiasa digunakan pada tweeter) sebelum masuk speaker bass atau subwoofer (frekuensi rendah).

2) Filter Lolos Atas (High Pass Filter, HPF)

Gambar 5.2 Filter Lolos Atas (High Pass Filter, HPF)

    High pass filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi tetapi mengurangi amplitudo frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi cut-off. High pass filter disebut juga low cut filter, bass cut filter atau rumble filter yang juga sering digunakan dalam aplikasi audio. High pass filter sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir komponen frekuensi rendah yang tidak diinginkan dari sebuah sinyal kompleks saat melewati frekuensi tertinggi.

3) Filter Lolos Rentang (Band Pass Filter, BPF)

Gambar 5.3 Filter Lolos Rentang (Band Pass Filter, BPF)

    Sebuah band pass filter merupakan perangkat yang melewati frekuensi dalam kisaran tertentu dan menolak (attenuates) frekuensi di luar kisaran tersebut. Contoh dari analog elektronik band pass filter adalah sikuit RLC (resistor-induktor-kapasitor sirkuit). Band pass filter juga dibuat dengan menggabungkan pass filter rendah dengan pass filter tinggi.

4) Filter Tolak Rentang/Band Stop Filter/Notch Filter

Gambar 5.4 Band Stop Filter

    Dalam pemrosesan sinyal, filter band stop adalah filter yang melewati frekuensi paling tidak berubah, tetapi attenuates mereka dalam rentang tertentu ke tingkat yang sangat rendah. Band stop filter adalah kebalikan dari band pass filter.