1. Jelaskan pengertian dari filter dan sebutkan jenis-jenis filter!
Jawab :
Filter merupakan suatu rangkaian yang berfungsi untuk melewatkan sinyal frekuensi yang diinginkan dan menahan sinyal frekuensi yang tidak dikehendaki serta untuk memperkecil pengaruh interferensi atau sinyal pengganggu lainnya pada suatu sinyal frekuensi yang dikehendaki.
Filter dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu filter analog dan digital. Filter analog dirancang untuk memproses sinyal analog, sedang filter digital memproses sinyal analog dengan menggunakan teknik digital.
Berdasarkan sifat penguatannya, filter bisa diklasifikasikan :
1. Filter Aktif
Filter Aktif adalah rangkaian filter yang menggunakan komponen elektronik aktif (op-amp, transistor, dan komponen lainnya).
2. Filter pasif
Filter Pasif adalah rangkaian filter yang menggunakan komponen-komponen elektronik pasif saja. Komponen pasif diantaranya adalah induktor, kapasitor, dan resistor. Untuk membuat filter seringkali dihindari penggunakaan induktor, terutama karena ukurannya yang besar.
Berdasarkan daerah frekuensi yang
dilewatkan, filter bisa diklasifikasikan :
1.
Lowpass
Filter
Filter yang sering digunakan untuk memungkinkan sinyal frekuensi
rendah, dibawah frekuensi cuttoff untuk melewati filter, sementara menipiskan
atau menghentikan frekuensi yang lebih tinggi.
2.
Highpass
Filter
Filter high pass merupakan sebuah rangkaian yang memungkinkan
sinyal frekuensi tinggi, di atas frekuensi cutoff (f,) untuk melewati filter,
sementara ketika frekuensi lebih rendah datang kepada filter ini maka akan
ditipiskan atau menghentikan frekuensi tersebut.
3.
Bandpass
Filter (BPF)
BPF adalah
filter yang akan meloloskan sinyal pada range frekuensi diatas frekuensi batas
bawah (fL) dan dibawah frekuesni batas atas (fH). Semua komponen frekuensi yang
lebih rendah dan lebih tinggi akan dilemahkan atau dihentikan.
4.
Bandstop
Filter
Bandstop Filter merupakan filter yang digunakan untuk menipiskan
atau menghentikan sinyal dalam rentang yang telah ditentukan, diatas frekuensi
cutoff yang lebih rendah dan dibawah frekuensi yang lebih tinggi.
2. Bagaimana prinsip kerja dari Low Pass Filter (LPF) dan High Pass Filter (HPF)?
Jawab :
Prinsip kerja Low
Pass Filter (LPF)
Low Pass Filter (LPF) adalah filter yang melewatkan sinyal masukan dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off (𝑓𝐶), dan melemahkan sinyal masukan dengan frekuensi di atas frekuensi cut-off.
Pada tanggapan frekuensi Low Pass Filter ideal, sinyal yang berada
di atas frekuensi cut-off tidak akan dilewatkan. Sementara pada tanggapan
frekuensi Low Pass Filter praktik, sinyal di atas frekuensi cut-off akan
dilemahkan, sehingga membentuk suatu daerah yang disebut dengan transition band
(pita transisi), yang nilai kemiringannya dinyatakan dalam dB/oktav atau
dB/dekade. Nilai kemiringan dari pita transisi dipengaruhi oleh orde filter,
dimana semakin besar orde filter akan membuat nilai kemiringan dari pita
transisi semakin besar dan bentuknya akan semakin curam (mendekati bentuk
tanggapan frekuensi ideal).
Prinsip kerja High
Pass Filter (HPF)
High Pass Filter (HPF) adalah filter yang melewatkan sinyal masukan
dengan frekuensi yang di atas frekuensi cut-off (𝑓𝐶), dan
melemahkan sinyal masukan dengan frekuensi lebih rendah dari frekuensi cut-off
(idealnya tidak ada).
High Pass Filter orde 1 merupakan filter yang memiliki pita
transisi sebesar -6 dB/oktav atau -20 dB/decade. Rangkaian High Pass Filter
orde 1 sebenarnya hampir sama dengan rangkaian Low Pass Filter orde 1 yaitu
disusun dari sepasang komponen resistor dan kapasitor (R-C), hanya saja posisi
dari komponen resistor dan kapasitor ditukar tempatnya. Kemudian filter pasif
tersebut dihubungkan dengan komponen Op-Amp yang berfungsi sebagai penguat
buffer.
3. Apa yang dimaksud dengan frekuensi cut-off dan jelaskan persamaannya?
Jawab :
Frekuensi
cutoff (juga dikenal sebagai frekuensi sudut, atau frekuensi putus)
didefinisikan sebagai batas respons frekuensi sistem di mana energi yang
mengalir melalui sistem mulai dilemahkan (dipantulkan atau dikurangi) daripada
melewatinya.
Persamaan frekuensi
cut-off :
4. Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari Low Pass Filter (LPF)?
Jawab :
5. Gambarkan rangkaian dan grafik respon dari High Pass Filter (HPF)?
Jawab :
A. Rangkaian LPF
Prinsip Kerja :
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 :
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.
A. Rangkaian LPF
