Filter Aktif

June 16, 2009 at 5:43 pm Leave a comment

Filter adalah suatu device yang memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi dari sinyal tersebut.  Filter akan melewatkan gelombang/sinyal listrik pada batasan frekuensi tertentu sehingga apabila terdapat sinyal/gelombang listrik dengan frekuensi yang lain (tidak sesuai dengan spesifikasi filter) tidak akan dilewatkan. RAngkaian filter dapat diaplikasikan secara luas, baik untuk menyaring sinyal pada frekuensi rendah, frekuensi audio, frekuensi tinggi, atau pada frekuensi-frekuensi tertentu saja.

Untuk menyaring sinyal dengan frekuensi tinggi (lebih dari 1 MHz), biasanya digunakan filter pasif LRC dimana komponennya terdiri dari induktor (L), resistor (R), dan kapasitor (C), seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Namun untuk menyaring sinyal listrik pada rentang frekuensi yang rendah (1Hz- 1MHz), akan dibutuhkan nilai komponen induktor yang besar sekali sehingga dalam produksi filter dengan frekuensi rendah secara komersial sulit untuk dilakukan. Selain itu, komponen induktor mempunyai karakteristik yang tidak linear, berat, dan dapat mengakibatkan disipasi daya yang besar. Pada kasus ini, filter aktif dapat menjadi solusi penting.  Rangkaian filter aktif menggunakan komponen op-amp (operational amplifier) yang dikombinasikan dengan beberapa komponen pasif resistor dan kapasitor sehingga dapat memberikan kinerja filter pada frekuensi rendah sebaik filter LRC.

LRC Filter

DASAR FILTER AKTIF

Berdasarkan aplikasinya, filter aktif dapat digolongkan menjadi 5 yaitu:

  1. Low-Pass Filter: filter yang hanya melewatkan sinyal listrik pada frekuensi dibawah frekuensi cut-offnya.
  2. High-Pass Filter: filter yang hanya melewatkan sinyal listrik pada frekuensi diatas frekuensi cut-offnya.
  3. Band-Pass Filter: filter yang merupakan gabungan low-pass filter dan high-pass filter yang dihubungkan secara seri, sehingga filter ini hanya akan melewatkan sinyal listrik yang berada diantara kedua frekuensi cut-offnya (diantara frekuensi batas atas dan frekuensi batas bawah).
  4. Band-Rejection Filter: filter yang merupakan gabungan low-pass filter dan high-pass filter yang dihubungkan secara paralel, sehingga filter ini tidak akan melewatkan sinyal listrik yang berada diantara kedua frekuensi cut-offnya (diantara frekuensi batas atas dan frekuensi batas bawah).
  5. All-Pass Filter: filter yang akan memfilter sinyal listrik pada berbagai batasan frekuensi.

1.1 LOW-PASS FILTER

Rangkaian low-pass filter RC yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Most Simple RC Filter

Dari rangkaian filter pasif diatas maka kita dapat mengetahui fungsi alihnya sebagai:

dimana s merupakan variable frekuensi kompleks , s= jω+σ. Untuk gelombang sinusoidal murni dengan damping konstan σ=0 sehingga nilai variable s = jω. Dengan melakukan normalisasi fungsi alih, s ditunjuk sebagai frekuensi sudut filter (frekuensi -3 dB), ωc sehingga didapatkan hubungan s sebagai:

karena frekuensi cut-off terjadi saat R=Xc, maka didapatkan fc=1/2πRC, dan nilai s menjadi s=sRC sehingga fungsi alihnya dapat dituliskan lagi menjadi:

dan didapatkan magnitude dari gain respon sebesar:

Fungsi alih low-pass filter secara umum diberikan oleh persamaan:

dimana ai dan bi menyatakan koefisien dari filter yang nilainya berbeda-beda diantara filter Butterworth, Tschebycheff dan Bessel.

Advertisements

Entry filed under: Electrical Engineering.

Filter Aktif Rocket Propulsion

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Trackback this post  |  Subscribe to the comments via RSS Feed


June 2009
M T W T F S S
« May   Nov »
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930  

Pages

Categories

My Tweets

Error: Twitter did not respond. Please wait a few minutes and refresh this page.

Archives

Blog Stats

  • 89,349 hits

%d bloggers like this: