Filter Pasif
Di dunia elektronika, filter adalah alat atau perangkat atau rangkaian yang memiliki saluran input dan saluran output, dimana rangkaian ini memiliki respon tertentu terhadap frekuensi sinyal yang masuk. Filter dapat bersifat melewatkan sinyal listrik dengan frekuensi tertentu, atau dapat juga bersifat mencegah sinyal dengan frekuensi tertentu untuk melewatinya sampai ke output. Terdapat 4 (empat) jenis filter menurut responsnya terhadap frekuensi sinyal input, yaitu:
- LPF (Low Pass Filter)
- HPF (High Pass Filter)
- BPF (Band Pass Filter)
- BRF (Band Reject Filter)
Seperti apa sifat-sifat filter itu, baiklah saya mulai dengan Low Pass Filter.
LPF (Low Pass Filter).
Gambar 1: Low Pass Filter
Filter ini disebut Low Pass Filter (filter yang meloloskan frekuensi rendah) karena filter jenis ini memang hanya meloloskan atau melewatkan frekuensi-frekuensi sinyal di bawah batas frekuensi tertentu. Seperti tampak di gambar 1 di atas. Sebuah LPF menerima tiga buah sinyal input dengan tiga frekuensi yang berbeda. Sinyal input berwarna biru dengan frekuensi rendah atau bass (250 Hz). Sinyal input warna hijau dengan frekuensi medium (1 kHz). Sinyal input warna merah dengan frekuensi lebih tinggi atau trebble (4 kHz).
Jika LPF dirancang hanya untuk batas frekuensi LPF sebesar 500 Hz, maka filter akan melewatkan setiap sinyal yang mempunyai frekuensi di bawah 500 Hz, sehingga dari ketiga sinyal itu hanya sinyal berfrekuensi rendah (warna biru) yang akan dilewatkan dengan cukup kuat, sehingga sinyal yang dikeluarkan oleh LPF seperti sinyal yang di sebelah kanan blok LPF. Tampak sinyal berwarna biru (paling atas) memiliki amplitudo yang paling besar. Sedangkan sinyal warna hijau dan merah (1 kHz dan 4 kHz) memiliki amplitudo yang jauh lebih kecil dari pada sinyal dengan frekuensi rendah (250 Hz). Semua sinyal yang memiliki frekuensi di bawah batas frekuensi LPF (di bawah 500 Hz), semuanya akan dilewatkan. Sebaliknya, setiap sinyal yang memiliki frekuensi di atas batas frekuensi LPF (di atas 500 Hz), memang akan dilewatkan, tetapi dengan amplitudo yang sudah dikecilkan. Semakin tinggi frekuensi, amplitudo sinyal juga akan semakin kecil.
Dalam prakteknya, Anda tidak akan melihat bentuk tiga sinyal terpisah seperti pada gambar 1. Gambar tersebut hanya saya gunakan sebagai ilustrasi saja agar mudah memahami prinsip dasar sebuah filter LPF. Karena faktanya, ke tiga sinyal dengan tiga frekuensi berbeda itu akan saling bercampur satu sama lain, menjadi sebuah gelombang kompleks. Maka bentuk-bentuk gelombang (sinyal) input dan output yang akan diamati menggunakan sebuah Osiloskop akan seperti gambar 2 berikut.
Gambar 2: Bentuk sinyal input dan output LPF
Pada gambar 2, sinyal input merupakan gelombang kompleks. Sinyal ini adalah hasil campuran secara additif antara ketiga buah sinyal input dengan frekuensi 250 Hz, 1 kHz dan 4 kHz. Masing-masing sinyal tidak lagi kelihatan utuh, karena sudah bercampur satu dengan lainnya. Tetapi pada sinyal output kita dapat melihat bentuk frekuensi rendah (250 Hz) itu. Hal ini terjadi oleh karena sinyal frekuensi rendah memiliki amplitudo yang jauh lebih besar dari antara ketiga sinyal input itu.
HPF (High Pass Filter).
Gambar 3: High Pass Filter
Filter ini disebut High Pass Filter (filter yang meloloskan frekuensi tinggi) karena filter jenis ini memang hanya meloloskan atau melewatkan frekuensi-frekuensi sinyal di atas batas frekuensi tertentu. Seperti tampak di gambar 3 di atas. Sama seperti pada LPF, sebuah HPF menerima tiga buah sinyal input dengan tiga frekuensi yang berbeda. Sinyal input berwarna biru dengan frekuensi rendah atau bass (250 Hz). Sinyal input warna hijau dengan frekuensi medium (1 kHz). Sinyal input warna merah dengan frekuensi lebih tinggi atau trebble (4 kHz).
Jika HPF dirancang hanya untuk batas frekuensi LPF sebesar 3 kHz, maka filter akan melewatkan setiap sinyal yang mempunyai frekuensi di atas 3 kHz, sehingga dari ketiga sinyal itu hanya sinyal berfrekuensi tinggi (warna merah) yang akan dilewatkan dengan cukup kuat, sehingga sinyal yang dikeluarkan oleh HPF seperti sinyal yang di sebelah kanan blok HPF tersebut. Tampak sinyal berwarna merah (paling bawah) memiliki amplitudo yang paling besar. Sedangkan sinyal warna biru dan hijau (250 Hz dan 1 kHz) memiliki amplitudo yang jauh lebih kecil dari pada sinyal dengan frekuensi tinggi (4 kHz). Semua sinyal yang memiliki frekuensi di atas batas frekuensi HPF (di atas 3 kHz), semuanya akan dilewatkan. Sebaliknya, setiap sinyal yang memiliki frekuensi di bawah batas frekuensi HPF (di bawah 3 kHz), memang akan dilewatkan, tetapi dengan amplitudo yang sudah dikecilkan. Semakin rendah frekuensi, amplitudo sinyal juga akan semakin kecil.
Dalam prakteknya, kita juga tidak akan melihat bentuk tiga sinyal terpisah seperti pada gambar 3. Gambar 3 itu juga hanya saya gunakan sebagai ilustrasi saja agar mudah memahami prinsip dasar sebuah filter HPF. Karena faktanya, ke tiga sinyal dengan tiga frekuensi berbeda itu akan saling bercampur satu sama lain, menjadi sebuah gelombang kompleks. Maka bentuk-bentuk gelombang (sinyal) input dan output yang akan diamati menggunakan sebuah Osiloskop akan seperti gambar 4 berikut.
Gambar 4: Bentuk sinyal input dan output HPF
Pada gambar 4, sinyal input merupakan gelombang kompleks. Sinyal ini adalah hasil campuran secara additif antara ketiga buah sinyal input dengan frekuensi 250 Hz, 1 kHz dan 4 kHz. Masing-masing sinyal tidak lagi kelihatan utuh, karena sudah bercampur satu dengan lainnya. Tetapi pada sinyal output kita dapat melihat bentuk sinyal frekuensi tinggi (4 kHz) itu. Hal ini terjadi oleh karena sinyal frekuensi tinggi memiliki amplitudo yang jauh lebih besar dari antara ketiga sinyal input itu.
BPF (Band Pass Filter).
Gambar 5: Band Pass Filter
Filter ini disebut Band Pass Filter (filter yang meloloskan frekuensi tinggi) karena filter jenis ini memang hanya meloloskan atau melewatkan sinyal dengan frekuensi yang berada pada batas frekuensi tertentu saja. Sinyal dengan frekuensi di atas batas frekuensi itu tidak akan diloloskan. Begitu juga sinyal yang frekuensinya berada di bawah batas frekuensi itu, sinyal juga tidak akan diloloskan. Seperti tampak di gambar 5. Sama seperti kedua filter sebelumnya, sebuah BPF menerima tiga buah sinyal input dengan tiga frekuensi yang berbeda. Sinyal input berwarna biru dengan frekuensi rendah atau bass (250 Hz). Sinyal input warna hijau dengan frekuensi medium (1 kHz). Sinyal input warna merah dengan frekuensi lebih tinggi atau trebble (4 kHz).
Filter BPF dirancang hanya untuk melewatkan frekuensi yang tepat pada frekuensi kerjanya, atau frekuensi tengahnya (fc = center frequency), dan frekuensi-frekuensi yang berada pada batas-batas lebar jalur (band-width)-nya. Lebar jalur sebuah BPF diukur dari dua buah titik frekuensi, yakni satu frekuensi di atas fc atau upper-frequency dan satu titik di bawah fc atau pada lower-frequency. Di kedua titik itu, amplitudo sinyal mengalami penurunan sebesar -3dB. Ini adalah 0,707 kali amplitudo maksimal di frekuensi tengah, atau di fc. Pemilihan titik 0,707 kali amplitudo maksimum itu ialah, karena dengan nilai amplitudo tersebut, daya sinyal adalah sebesar setengahnya dari daya sinyal pada waktu frekuensi sinyal sebesar frekuensi tengah atau fc.
Pada gambar 5, diasumsikan bahwa BPF dirancang untuk memiliki frekuensi tengah sebesar 1 kHz, yakni frekuensi medium untuk sinyal audio. Sinyal ini digambarkan berwarna hijau. Output dari HPF menampakkan hasil, dimana sinyal 1 kHz memiliki amplitudo paling tinggi atau paling besar dibandingkan kedua sinyal lainnya (yakni 250 Hz dan 4 kHz). Sinyal berfrekuensi rendah (250 Hz) mengalami penurunan amplitudo, dan begitu juga dengan sinyal berfrekuensi tinggi (4 kHz). Hanya sinyal berfrekuensi yang dekat dengan fc (frekuensi tengah atau frekuensi kerja BPF) saja yang tetap dilawatkan oleh filter BPF.
Dalam prakteknya, kita juga tidak akan melihat bentuk tiga sinyal terpisah seperti pada gambar 5. Gambar 5 itu juga hanya saya gunakan sebagai ilustrasi saja agar mudah memahami prinsip dasar sebuah filter BPF. Karena faktanya, ke tiga sinyal dengan tiga frekuensi berbeda itu akan saling bercampur satu sama lain, menjadi sebuah gelombang kompleks. Maka bentuk-bentuk gelombang (sinyal) input dan output yang akan diamati menggunakan sebuah Osiloskop akan seperti gambar 6 berikut.
Gambar 6: Bentuk sinyal input dan output BPF
Pada gambar 6, sinyal input adalah gelombang kompleks, merupakan hasil campuran secara additif antara ketiga buah sinyal input dengan frekuensi 250 Hz, 1 kHz dan 4 kHz. Tetapi pada sinyal output kita dapat melihat bentuk sinyal frekuensi medium (1 kHz) itu. Hal ini terjadi oleh karena sinyal frekuensi yang berada pada frekuensi tengah (fc) dan yang berada dalam cakupan lebar-jalur memiliki amplitudo yang jauh lebih besar dari pada frekuensi rendah (250 Hz) ataupun sinyal frekuensi tinggi (4 kHz).
BRF (Band Reject Filter).
Gambar 7: Band Reject Filter
Reject = menolak. Band Reject Filter merupakan jenis filter yang bersifat menolak atau "tidak melewatkan" frekuensi-frekuensi dalam batas-batas frekuensi tertentu. Ini merupakan prinsip kebalikan dari Band Pass Filter. Dalam gambar 7, sebuah Band Reject Filter dirancang untuk menolak frekuensi yang berada di frekuensi kerjanya, atau sinyal yang memiliki frekuensi sebesar frekuensi tengahnya (fc) dan juga di sekitarnya, yaitu di atas fc dan di bawah fc sampai batas penurunan amplitudo sebesar -3 dB. Sebagai contoh, jika BRF ini memiliki fc = 1 kHz, lalu di bagian inputnya dimasukkan tiga buah sinyal dengan level amplitudo yang sama kuat, tetapi dengan frekuensi 250 Hz, 1 kHz dan 4 kHz, maka sinyal dengan frekuensi tengah (1 kHz) akan mengalami penolakan, sehingga amplitudonya akan mengalami penurunan. Hal ini dapat kita lihat pada gambar 7, dimana di bagian output, sinyal 1 kHz (sinyal berwarna hijau) memiliki amplitudo yang sangat kecil. Jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan sinyal 250 Hz (warna biru) dan sinyal 4 kHz (warna merah).
Dalam prakteknya, kita juga tidak akan melihat bentuk tiga sinyal terpisah seperti pada gambar 7. Karena seperti penjelasan ketiga filter sebelumnya, baik sinyal-sinyal input maupun sinyal output sebenarnya merupakan gelombang-gelombang kompleks. Maka bentuk-bentuk gelombang input dan output yang akan diamati menggunakan sebuah Osiloskop akan seperti gambar 8 berikut ini.
Gambar 8: Sinyal input dan output Band Reject Filter
Sinyal output filter berisi dua buah sinyal besar, yakni sinyal frekuensi rendah (250 Hz) dan sinyal frekuensi tinggi (4 kHz) serta sinyal medium (1 kHz) dengan amplitudo yang sangat kecil. Maka yang dominan adalah sinyal-sinyal frekuensi rendah dan frekuensi tinggi (250 Hz dan 4 kHz).
Bentuk gelombang output merupakan sinyal superposisi, yakni gelombang yang dihasilkan oleh suatu proses penjumlahan antara dua sinyal beda frekuensi atau lebih.
Itulah sifat-sifat dari keempat jenis filter. Selanjutnya kita akan masuk kepada pembahasan mengenai Rangkaian Filter Pasif itu sendiri.
Rangkaian Filter Pasif menggunakan komponen-komponen pasif yakni: Resistor (R), Induktor (L) dan Kapasitor (C).
RESISTANSI, REAKTANSI INDUKTIF DAN REAKTANSI KAPASITIF
RESISTANSI
Resistansi adalah kemampuan resistor untuk menahan arus listrik. Ini merupakan besaran hambatan yang dimiliki oleh komponen resistor. Menurut Hukum Ohm:
Gambar 9: Hukum Ohm untuk Arus DC
Dapat dituliskan:
Hukum Ohm dapat juga dituliskan dengan sedikit berbeda:
Resistansi sebuah resistor berbanding lurus dengan tegangan yang dikenakan pada resistor tersebut, tetapi berbanding terbalik dengan arus yang melewatinya.
Dan,
Jika sumber tegangan merupakan tegangan bolak-balik atau AC, maka "E" (sumber tegangan DC) diganti dengan "e" (sumber tegangan AC) sedangkan "I" (arus DC) diganti dengan "i" (arus AC), maka:
Untuk arus dan tegangan AC maka Hukum Ohm dapat dituliskan:
Secara berbeda, Hukum Ohm untuk arus AC dapat juga dituliskan:
Sebagai contoh:
Gambar 11: Simulasi pengukuran arus dan tegangan AC pada resistor
Dari gambar 11, sebuah resistor R = 100 Ω dihubungkan dengan sumber tegangan AC sebesar 10 Volt AC dengan frekuensi f = 100 Hz. Sebuah ampere meter AC dihubungkan secara seri, untuk mengukur arus AC yang melewati resistor itu. Sedangkan sebuah volmeter AC dihubungkan secara paralel untuk mengukur besarnya tegangan jepit pada resistor.
Dari rangkaian pengukuran itu dapat kita ketahui hasil pengukurannya:
e = 10 Volt (rms)
i = 100 mA
vR = 10 Volt (rms) --> ini adalah tegangan jepit pada resistor yang terukur oleh Voltmeter.
Kesimpulan Untuk Resistansi Resistor:
- Kemampuan sebuah Resistor untuk menghambat arus AC disebut Resistansi.
- Nilai Resistansi sebuah Resistor akan tetap, meskipun frekuensi sumber tegangan berubah-ubah.
- Resistansi disebut R dengan satuan Ohm.
REAKTANSI INDUKTIF
Reaktansi induktif adalah "resistansi imajiner" yang dimiliki oleh komponen induktor, pada saat dia dihubungkan ke sumber tegangan AC. Reaktansi Induktif dituliskan sebagai XL dengan satuan Ohm.
Nilai reaktansi induktif ini dipengaruhi oleh dua hal: nilai induktansi dari Induktor itu, dan frekuensi sumber tegangah AC yang dikenakan padanya, dalam hubungan:
Dari gambar 12: sebuah induktor L dengan nilai induktansi L = 159,24 mH dihubungkan ke sumber tagangan AC dengan frekuensi F = 100 Hz dan tegangan e = 10 Volt. Maka nilai reaktansi induktifnya dapat dihitung dengan:
Maka rangkaian dapat digambar ulang menjadi sebagai berikut:
Dari gambar 13, maka induktor tampak sebagai sebuah induktor dengan nilai reaktansi induktif sebesar XL =100 Ω , maka dengan menerapkan Hukum Ohm untuk arus AC diperoleh:
i = e / XL = 10 Volt / 100 Ω = 100 mA.
Jika frekuensi sumber dinaikkan menjadi dua kali lipat, yakni F = 200 Hz, maka nilai XL nya menjadi:
Dari hal-hal di atas, Hukum Ohm dapat diturunkan sebagai Hukum Ohm untuk arus AC sebagai berikut:
Hukum Ohm untuk arus AC:
Dalam rangkaian arus AC, besarnya arus yang melalui sebuah Induktor, berbanding lurus dengan besarnya tegangan AC yang diberikan kepada Induktor itu, tetapi berbanding terbalik dengan nilai Induktansi dari Induktor tersebut.
Hukum Ohm untuk Reaktansi Induktif:
Hukum Ohm untuk tegangan AC pada Induktor:
- Kemampuan sebuah Induktor untuk menghambat arus AC disebut Reaktansi Induktif.
- Nilai Reaktansi Induktif sebuah Induktor akan naik, jika frekuensi sumber tegangan naik, dan akan turun, jika frekuensi sumber tegangan turun.
- Nilai Reaktansi Induktif berbanding lurus dengan frekuensi sumber tegangan.
- Reaktansi Induktif disebut XL dengan satuan Ohm.
REAKTANSI KAPASITIF
Reaktansi kapasitif adalah "resistansi imajiner" yang dimiliki oleh komponen kapasitor, pada saat dia dihubungkan ke sumber tegangan AC. Reaktansi Kapasitif dituliskan sebagai Xc dengan satuan Ohm.
Nilai reaktansi kapasitif ini juga dipengaruhi oleh dua hal: nilai kapasitansi dari kapasitor itu, dan frekuensi sumber tegangah AC yang dikenakan padanya, dalam hubungan:
Gambar 16: Simulasi pengukuran arus pada kapasitor yang dihubungkan dengan sumber tegangan AC
Dari gambar 16: sebuah kapasitor C dengan nilai kapasitansi C = 15,92 uF dihubungkan ke sumber tagangan AC dengan frekuensi F = 100 Hz dan tegangan e = 10 Volt. Maka nilai reaktansi kapasitifnya dapat dihitung dengan:
Maka rangkaian dapat digambarkan sebagai berikut:
Dari gambar 17, maka kapasitor tampak mempunyai nilai reaktansi kapasitif sebesar Xc =100 Ω , maka dengan menerapkan Hukum Ohm untuk arus AC diperoleh:
i = e / Xc = 10 Volt / 100 Ω = 100 mA.
Jika frekuensi sumber dinaikkan menjadi dua kali lipat, yakni F = 200 Hz, maka nilai Xc nya menjadi:
Dari hal-hal di atas, Hukum Ohm dapat diturunkan sebagai Hukum Ohm untuk arus AC sebagai berikut:
Hukum Ohm untuk Arus AC:
Dalam rangkaian arus AC, besarnya arus yang melalui sebuah Kapasitor, berbanding lurus dengan besarnya tegangan AC yang diberikan kepada Kapasitor itu, dan berbanding lurus juga dengan nilai Kapasitansi dari Kapasitor tersebut.
Hukum Ohm untuk Reaktansi Kapasitif:
Dalam rangkaian arus AC, nilai Reaktansi Kapasitif sebuah Kapasitor, berbanding lurus dengan besarnya tegangan AC yang diberikan kepada Kapasitor itu, tetapi berbanding terbalik dengan arus yang melalui kapasitor tersebut.
Hukum Ohm untuk Tegangan AC pada Kapasitor:
Dalam rangkaian arus AC, besarnya tegangan pada sebuah Kapasitor, berbanding lurus dengan besarnya arus melewati Kapasitor itu, dan berbanding lurus juga dengan Reaktansi Kapasitif dari Kapasitor tersebut.
Kesimpulan Untuk Reaktansi Kapasitif:
- Kemampuan sebuah Kapasitor untuk menghambat arus AC disebut Reaktansi Kapasitif.
- Nilai Reaktansi Kapasitif sebuah Kapasitor akan turun, jika frekuensi sumber tegangan naik, dan akan naik, jika frekuensi sumber tegangan turun.
- Nilai Reaktansi Kapasitif berbanding terbalik dengan frekuensi sumber tegangan.
- Reaktansi Kapasitif disebut Xc dengan satuan Ohm.
Pada dasarnya, rangkaian Low Pass Filter terdiri dari dua bagian, yakni: 1) bagian yang melewatkan sinyal dengan frekuensi yang diinginkan, yaitu frekuensi rendah, dan 2) bagian yang membypass atau membuang sinyal dengan frekuensi yang tidak dikehendaki, yaitu sinyal dengan frekuensi tinggi.
Komponen yang digunakan untuk melewatkan frekuensi rendah adalah induktor, karena sifat induktor yang memiliki reaktansi induktif yang rendah pada frekuensi rendah, tetapi mempunyai reaktansi induktif yang tinggi pada frekuensi tinggi. Sedangkan komponen yang digunakan untuk membypass sinyal dengan frekuensi tinggi adalah kapasitor, karena komponen ini memiliki reaktansi kapasitif yang rendah (kecil) pada frekuensi tinggi, tetapi mempunyai reaktansi kapasitif yang besar pada frekuensi rendah. Namun terkadang Resistor juga digunakan sebagai pelewat frekuensi yang dikehendaki, ataupun sebagai pembypass sinyal dengan frekuensi yang tidak diinginkan.
Terdapat banyak ragam bentuk rangkaian Low Pass Filter yang menggunakan komponen-komponen pasif, yang dapat dikelompokkan dalam tiga bentuk rangkaian, sebagai berikut:
- Low Pass Filter bentuk L.
- Low Pass Filter bentuk T.
- Low Pass Filter bentuk π (phi).
RANGKAIAN LOW PASS FILTER BENTUK "L"
Bentuk susunan LPF ini mirip huruf "L" terbalik. Dan berikut beberapa contohnya:
Gambar 20: Low Pass Filter (LPF) type L menggunakan komponen L dan R.
Gambar 20 menunjukkan sebuah Low Pass Filter tipe "L" yang menggunakan komponen L (induktor) dan R (resistor). Dengan bentuk rangkaian tersebut, komponen L di sini berfungsi melewatkan sinyal input ke output, sedangkan komponen R untuk menghubungkan sinyal ke Ground. Pada frekuensi rendah, nilai XL kecil, sehingga setiap sinyal yang berfrekuensi rendah akan dilewatkan ke output. Sebaliknya untuk frekuensi tinggi, nilai XL akan besar, sehingga sinyal frekuensi tinggi akan lebih banyak dibuang ke Ground lewat komponen R, sehingga setiap sinyal frekuensi tinggi akan mengalami peredaman atau penurunan amplitudo. Dengan demikian, LPF ini akan melewatkan sinyal berfrekuensi rendah, tetapi menolak sinyal berfrekuensi tinggi.
Gambar 21 menunjukkan sebuah LPF tipe T yang menggunakan komponen resistor R dan kapasitor C. Sesuai sifat kapasitor; semakin rendah frekuensi akan semakin besar nilai reaktansinya (Xc), dan sebaliknya, semakin tinggi frekuensi, nilai Xc akan semakin kecil. Dengan bentuk rangkaian seperti gambar 21, resistor R berfungsi melewatkan sinyal dari input ke output, sedangkan kapasitor untuk menghubung singkatkan sinyal ke Ground.
Pada frekuensi rendah, nilai Xc (reaktansi kapasitif dari kapasitor) akan besar, sehingga praktis sinyal inputnya akan sedikit dibuang ke Ground, sehingga sinya keluaran akan besar. Sebaliknya, untuk sinyal-sinyal yang berfrekuensi tinggi, nilai Xc akan kecil, sehingga sinyal2 itu akan semakin banyak yang dibuang ke Ground melalui kapasitor. Itu sebabnya, untuk frekuensi tinggi, sinyal output akan banyak mengalami peredaman atau pelemahan, sehingga sinyal output menjadi kecil untuk frekuensi tinggi.
Gambar 22: LPF menggunakan L dan C
Pada gambar 22, komponen L berfungsi untuk melewatkan arus sinyal dari input ke output, sedangkan komponen C untuk membuang sinyal input ke Ground. Seperti kita ketahui, pada frekuensi rendah, nilai reaktansi L yaitu XL akan rendah, sehingga ia akan melewatkan sinyal input ke output dengan baik. Dan pada frekuensi rendah itu juga, kapasitor memiliki nilai reaktansi kapasitif Xc yang besar. Karena itu, untuk frekuensi rendah, sinyal input akan dikirimkan ke output sebesar-besarnya, karena kapasitor akan sangat sedikit membuang sinyal ke Ground disebabkan nilai reaktansinya yang besar.
Itulah tiga contoh rangkaian Low Pass Filter bentuk L.
RANGKAIAN LOW PASS FILTER BENTUK "T"
Bentuk susunan LPF ini mirip huruf "T". Dan berikut beberapa contohnya:
Dari gambar 23, sebagai jalan untuk sinyal input digunakan dua buah induktor L secara seri, sedangkan sebagai bypass atau untuk membuang sinyal ke Ground, digunakan satu buah resistor R. Seperti kita ketahui, induktor L akan memiliki XL yang kecil pada frekuensi rendah, sedangkan nilai R akan tetap untuk semua frekuensi. Maka pada frekuensi rendah, kedua buah L akan menjadi jalan masuk sinyal yang lancar, sehingga sinyal yang dibuang melalui R akan relatif sedikit. Karena itu, untuk frekuensi rendah, output LPF akan tetap besar.
Sebaliknya pada frekuensi tinggi, nilai XL dari kedua buah L akan sangat besar. Ini akan mengecilkan arus sinyal input untuk sampai ke output. Itu sebabnya rangkaian ini akan berfungsi sebagai Low Pass Filter.
Cara kerja LPF gambar 24 mirip gambar 22, hanya saja di sini ditambahkan komponen L . Kedua buah L berfungsi melewatkan sinyal input ke output. Untuk frekuensi rendah, nilai XL kedua induktor itu akan rendah atau kecil, sehingga akan menyalurkan sinyal input ke output dengan baik. Sementara itu, kapasitor C juga berfungsi untuk membypass atau menghubung singkat sinyal ke ground. Untuk frekuensi rendah, nilai Xc akan besar, sehingga hanya sedikit sekali membuang sinyal ke Ground. Sebaliknya untuk frekuensi tinggi, kedua induktor L akan memiliki XL yang besar, sehingga hanya sedikit sinyal input yang sampai ke output. Selain itu, pada frekuensi tinggi, kapasitor C akan memiliki reaktansi yang rendah, yang berakibat akan semakin banyak sinyal yang dibuang ke ground. Maka pada frekuensi tinggi, sinyal output akan sangat lemah. Dengan demikian rangkaian ini akan bekerja sebagai LPF yang lebih baik dari pada LPF yang menggunakan resistor.
RANGKAIAN LOW PASS FILTER BENTUK "π" (phi).
Bentuk susunan LPF ini mirip huruf "π". Dan berikut beberapa contohnya:
Ciri dari filter bentuk π adalah: mempunyai satu komponen pelewat sinyal, dan dua komponen bypass sinyal ke ground. Di gambar 25, LPF terdiri dari satu buah komponen R sebagai pelewat sinyal, dan dua buah komponen C sebagai penghubung singkat (bypass) sinyal ke Ground. Pada frekuensi rendah, kedua kapasitor C akan sedikit menghubung singkat sinyal ke ground, karena reaktansinya (Xc) yang besar. Sedangkan untuk frekuensi tinggi, nilai-nilai Xc yang kecil akan menghubung singkat sinyal ke Ground. Dengan demikian sinyal frekuensi rendah akan disalurkan ke output tanpa gangguan atau dengan sedikit pelemahan, sedangkan untuk frekuensi tinggi sebagian besar sinyal akan dihubung singkat ke Ground melalui kedua kapasitor C.
Gambar 26, LPF bentuk π dengan dua komponen C sebagai bypass sinyal, dan sebuah komponen induktor L sebagai pelewat sinyal. Pada frekuensi rendah, XL akan kecil sedangkan Xc akan besar, sehingga sebagian besar sinyal akan mengalir dari input ke output, dan hanya sedikit sinyal yang akan dihubung singkat ke Ground oleh kedua buah kapasitor C. Maka rangkaian bentuk π itu akan bekerja sebagai LPF yang lebih baik dari pada gambar 25.
RANGKAIAN HIGH PASS FILTER PASIF
Pada dasarnya, sebuah High Pass Filter terdiri dari dua bagian, yakni: 1) bagian yang melewatkan sinyal dengan frekuensi yang diinginkan, yaitu sinyal berfrekuensi tinggi, dan 2) bagian yang membypass atau membuang sinyal dengan frekuensi yang tidak dikehendaki, yaitu sinyal dengan frekuensi rendah.
Komponen yang digunakan sebagai pelewat frekuensi tinggi adalah kapasitor, karena sifat kapasitor yang memiliki reaktansi kapasitif yang rendah pada frekuensi tinggi, tetapi mempunyai reaktansi kapasitif yang tinggi pada frekuensi rendah. Sedangkan komponen yang digunakan untuk membypass sinyal dengan frekuensi rendah adalah induktor, karena komponen ini memiliki reaktansi induktif yang rendah (kecil) pada frekuensi rendah, tetapi mempunyai reaktansi induktif yang besar pada frekuensi tinggi. Namun terkadang Resistor juga digunakan sebagai pelewat frekuensi yang dikehendaki, ataupun sebagai pembypass sinyal dengan frekuensi yang tidak diinginkan
Terdapat banyak ragam bentuk rangkaian High Pass Filter yang menggunakan komponen-komponen pasif, yang dapat dikelompokkan dalam tiga bentuk rangkaian, sebagai berikut:
- High Pass Filter bentuk L.
- High Pass Filter bentuk T.
- High Pass Filter bentuk π (phi).
RANGKAIAN HIGH PASS FILTER BENTUK "L"
High Pass Filter bentuk "L" terdiri dari sebuah komponen untuk melewatkan sinyal dari Input ke Output, dan sebuah komponen untuk membypass frekuensi yang tidak diinginkan ke Ground. Komponen yang digunakan untuk melewatkan sinyal bisa kapasitor ataupun bisa juga sebuah resistor. Sedangkan untuk membypass sinyal ke Ground bisa berupa komponen induktor ataupun resistor.
Bentuk susunan HPF ini mirip huruf "L" terbalik. Dan berikut beberapa contohnya:
Dari gambar 27, komponen C sebagai pelewat (untuk melewatkan) sinyal dengan frekuensi tinggi, karena untuk frekuensi tinggi, sebuah kapasitor mempunyai nilai reaktansi kapasitif (Xc) yang kecil. Sedangkan komponen resistor R digunakan untuk membuang frekuensi rendah ke Ground. Untuk frekuensi tinggi, nilai Xc jauh lebih kecil dari pada nilai R, sehingga porsi sinyal frekuensi tinggi yang dilewatkan oleh C akan jauh lebih besar dari pada porsi sinyal yang dibuang oleh R ke Ground.
Sebaliknya, untuk frekuensi rendah, komponen C akan memiliki nilai reaktansi kapasitif (Xc) yang besar, di mana nilai Xc pada frekuensi rendah ini jauh lebih besar dari pada nilai resistor R. Dengan demikian porsi sinyal frekuensi rendah yang dilewatkan, akan jauh lebih kecil dari pada porsi sinyal yang dibypass ke Ground melalui resistor R.
Dari gambar 28, resistor R untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi, sedangkan induktor L berfungsi untuk membuang frekuensi rendah ke Ground. Pada frekuensi tinggi, nilai R jauh lebih kecil dari pada nilai XL, sehingga porsi sinyal frekuensi tinggi yang dilewatkan oleh R akan jauh lebih besar dari pada porsi sinyal yang dibuang oleh induktor XL ke Ground.
Sebaliknya untuk frekuensi rendah, nilai hambatan resistor R akan jauh lebih besar dari pada nilai reaktansi induktor XL. Dengan demikian porsi sinyal frekuensi rendah yang dilewatkan oleh R akan jauh lebih kecil dari pada porsi sinyal yang dibypass ke Ground oleh induktor L.
Dari gambar 29, kapasitor C untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi, sedangkan induktor L berfungsi untuk membuang frekuensi rendah ke Ground. Pada frekuensi tinggi, nilai Xc jauh lebih kecil dari pada nilai XL, sehingga porsi sinyal frekuensi tinggi yang dilewatkan oleh C akan jauh lebih besar dari pada porsi sinyal yang dibuang oleh induktor XL ke Ground.
Sebaliknya untuk frekuensi rendah, nilai reaktansi kapasitor Xc akan jauh lebih besar dari pada nilai reaktansi induktor XL. Dengan demikian porsi sinyal frekuensi rendah yang dilewatkan oleh C akan jauh lebih kecil dari pada porsi sinyal yang dibypass ke Ground oleh induktor L.
RANGKAIAN HIGH PASS FILTER BENTUK "T"
High Pass Filter bentuk "T" terdiri dari dua buah komponen untuk melewatkan sinyal dari Input ke Output, dan sebuah komponen untuk membypass frekuensi yang tidak diinginkan ke Ground. Komponen yang digunakan untuk melewatkan sinyal bisa berupa dua buah kapasitor C ataupun bisa juga dua buah resistor R. Sedangkan untuk membypass sinyal ke Ground bisa berupa komponen induktor ataupun resistor.
Bentuk susunan HPF ini mirip huruf "T". Dan berikut beberapa contohnya:
Dari gambar 30, sebagai jalan untuk sinyal input digunakan dua buah kapasitor C secara seri, sedangkan sebagai bypass atau untuk membuang sinyal ke Ground, digunakan satu buah resistor R. Seperti kita ketahui, kapasitor C akan memiliki Xc yang besar pada frekuensi rendah, sedangkan nilai R akan tetap untuk semua frekuensi. Pada frekuensi tinggi, nilai reaktansi kapasitif Xc kedua kapasitor C akan jauh lebih kecil dari pada nilai resistor R. Akibatnya, untuk frekuensi tinggi, porsi sinyal yang dilewatkan akan jauh lebih besar dari pada porsi sinyal yang dibuang ke Ground oleh R.
Sebaliknya pada frekuensi rendah, nilai Xc dari kedua buah C akan sangat besar, jauh lebih besar dari nilai resistor R. Akibatnya, untuk frekuensi rendah, porsi sinyal yang dilewatkan oleh kedua kapasitor C akan jauh lebih kecil dari pada porsi sinyal yang dibuang ke Ground oleh R. Itu sebabnya rangkaian ini akan berfungsi sebagai High Pass Filter.
Dari gambar 31, sebagai jalan untuk sinyal input digunakan dua buah kapasitor C secara seri, sedangkan sebagai bypass atau untuk membuang sinyal ke Ground, digunakan satu buah induktor L. Sesuai sifat kapasitor yang C akan memiliki Xc yang besar pada frekuensi rendah, dan akan memiliki Xc yang kecil pada frekuensi tinggi. Dan sebaliknya, sebuah induktor L akan memiliki XL yang kecil pada frekuensi rendah, dan nilai XL yang besar pada frekuensi tinggi.
Pada frekuensi tinggi, nilai reaktansi kapasitif Xc kedua kapasitor C akan jauh lebih kecil dari pada nilai XL induktor. Akibatnya, untuk frekuensi tinggi, porsi sinyal yang dilewatkan akan jauh lebih besar dari pada porsi sinyal yang dibuang ke Ground oleh induktor L.
Sebaliknya pada frekuensi rendah, nilai Xc dari kedua buah C akan sangat besar, jauh lebih besar dari nilai reaktansi induktif (XL) induktor L. Akibatnya, untuk frekuensi rendah, porsi sinyal yang dilewatkan oleh kedua kapasitor C akan jauh lebih kecil dari pada porsi sinyal yang dibuang ke Ground oleh L. Itu sebabnya rangkaian ini akan berfungsi sebagai High Pass Filter.
RANGKAIAN HIGH PASS FILTER BENTUK "π"
High Pass Filter bentuk "π" terdiri dari satu buah komponen untuk melewatkan sinyal dari Input ke Output, dan dua buah komponen untuk membypass frekuensi yang tidak diinginkan ke Ground. Komponen yang digunakan untuk melewatkan sinyal bisa berupa sebuah kapasitor C ataupun bisa juga satu buah resistor R. Sedangkan untuk membypass sinyal ke Ground bisa berupa dua buah komponen induktor ataupun dua buah resistor.
Bentuk susunan HPF ini mirip huruf "π". Dan berikut beberapa contohnya:
Dari gambar 32, sebuah kapasitor C digunakan untuk melewatkan sinyal input ke output, dan dua buah resistor R untuk membypas sinyal ke Ground. Pada frekuensi tinggi, nilai Xc dan kapasitor jauh lebih kecil dari pada nilai resistansi R. Karena itu, porsi sinyal yang dilewatkan jauh lebih besar dari pada sinyal yang dibuang ke Ground. Sebaliknya, pada frekuensi rendah, nilai Xc dari kapasitor akan jauh lebih besar dari pada nilai resistor R. Maka pada frekuensi rendah, sebagian besar sinyal akan dibuang ke ground, dan hanya sebagian kecil saja yang dilewatkan oleh kapasitor untuk sampai ke output. Itu sebabnya, rangkaian berfungsi dengan baik sebagai High Pass Filter.
Gambar 33: High Pass Filter tipe π menggunakan komponen LCL.
Mirip seperti gambar 32, hanya saja komponen R digantikan dengan komponen L. Sebuah komponen C digunakan untuk melewatkan sinyal dari input ke output, dan dua komponen L dipakai untuk membypass sinyal ke Ground. Pada frekuensi tinggi, kapasitor C memiliki reaktansi Xc yang jauh lebih kecil daripada nilai reaktansi XL kedua induktor L. Dengan demikian, pada frekuensi tinggi ini, porsi sinyal yang dapat dilewatkan oleh C ke output jauh lebih besar dari pada porsi sinyal yang dibuang ke Ground oleh kedua buah induktor L. Sebaliknya pada frekuensi rendah, nilai Xc dari kapasitor akan jauh lebih besar dari pada nilai XL kedua induktor L. Dengan demikian, sinyal yang dapat dilewatkan oleh C akan jauh lebih kecil dari pada porsi sinyal yang dibuang oleh kedua buah induktor L. Dengan demikian rangkaian di gambar 33 itu akan berfungsi sebagai filter pelewat frekuensi tinggi atau High Pass Filter.
RANGKAIAN BAND PASS FILTER
Sebuah Band Pass Filter bertujuan melewatkan sinyal dengan frekuensi tertentu, tetapi melemahkan sinyal dengan frekuensi-frekuensi yang lebih tinggi dan yang lebih rendah dari frekuensi tertentu itu.
Jika batas-batas frekuensi yang dilewatkan cukup lebar, misalnya untuk melewatkan sinyal audio dalam rentang frekuensi 20 Hz sampai 20 kHz, jadi cukup lebar, maka Band Pas Filter kita sebut memiliki jalur yang lebar (wide-band Band Pass Filter). Sebaliknya, apabila batas-batas frekuensi yang dilewatkan hanya frekuensi tertentu dan sedikit diatasnya serta sedikit di bawahnya, kita katakan itu sebagai Band Pass Filter yang memiliki jalur sempit (Narrow-Band Band Pass Filter).
Band Pass Filter dapat menggunakan pasangan komponen R, L dan C dan kadang juga hanya menggunakan komponen R dan C saja atau L dan C saja. Berikut ini beberapa contoh Band Pass Filter:
Gambar 34: Band Pass Filter dengan LC seri sebagai penyalur sinyal, dan resistor R sebagai pembaypass.
Ketika komponen L dan C dihubungkan secara seri, maka nilai XL (reaktansi induktif dari L) dan nilai Xc (reaktansi kapasitif dari C) akan saling meniadakan, karena sifatnya memang berlawanan. Pada frekuensi yang ditentukan, yaitu frekuensi kerja, nulai XL = Xc, sehingga XL - Xc = 0. Maka, pada frekuensi kerja, jalur antara input-output akan seperti hubung singkat, atau seperti resistansi yang sangat kecil. Nilai (XL-Xc) ini akan jauh lebih kecil dari pada nilai resistansi resistor R. Karena itu, porsi sinyal yang dilewatkan dari Input ke Output akan jauh lebih besar dari pada sinyal yang dibuang ke Ground melalui resistor R. Itulah kondisinya jika sinyal memiliki frekuensi sesuai frekuensi kerjanya.
Jika frekuensi sinyal lebih tinggi dari frekuensi kerja, maka nilai XL akan lebih besar dari pada nilai Xc, sehingga (XL - Xc) lebih besar dari pada nol, dan bersifat induktif. Karena XL lebih besar dari pada Xc. Sisa reaktansi induktif inilai yang akan menghambat laju sinyal dari Input menuju Output. Semakin tinggi frekuensi sinyal, maka selisih reaktansi akan semakin bersifat induktif, dan hambatan untuk sinyal berfrekuensisi tinggi akan semakin besar, sehingga sinyal output BPF akan semakin kecil.
Sebaliknya, apabila frekuensi sinyal lebih rendah dari frekuensi kerja, maka nilai Xc akan lebih besar dari pada XL. Dengan demikian selisih (XL - Xc) akan menghasilkan angka negatif, yang berarti akan ada sisa reaktansi yang bersifat kapasitif, sehingga (XL - Xc) lebih besar dari pada nol, hanya saja bersifat kapasitif. Akibatnya, sisa reaktansi kapasitif ini akan menahan laju sinyal dari input ke output, sehingga porsi sinyal yang berfrekuensi rendah ini untuk sampai ke output akan semakin kecil jika dibandingkan dengan sinyal yang dibuang ke Ground melalui R.
Gambar 35: Band Pass Filter dengan LC paralel sebagai pembypass sinyal ke ground.
Ketika komponen L dan C dihubungkan secara paralel kemudian keduanya dihubungkan dengan sinyal, maka pada C mengalir arus sinyal, begitu juga pada komponen L. Namun arah arus kedua sinyal tersebut saling berlawanan. Akibatnya, arus sinyal total merupakan selisih antara kedua arus sinyal itu. Pada rangkain Gambar 35, komponen L dan C disambungkan secara paralel, kemudian digunakan sebagai pembypass sinyal yang lewat dari Input menuju Output.
Pada frekuensi kerja, nilai XL = Xc, maka pada kumparan L akan mengalir arus sinyal yang sama besar dengan sinyal pada kapasitor C, akan tetapi arahnya saling berlawanan, sehingga saling meniadakan, karena itu arus sinyal total menjadi sangat kecil pada frekuensi kerja. Akibatnya, sinyal yang dibuang ke Ground oleh rangkaian LC ini akan sangat kecil, jauh lebih kecil dari pada sinyal yang lewat dari Input menuju Output.
Jika frekuensi sinyal lebih tinggi dari frekuensi kerja BPF, maka XL akan lebih besar dari pada Xc. Akibatnya, arus sinyal di kapasitor akan lebih besar dari pada arus sinyal di Induktor. Maka selisih kedua arus sinyal akan lebih besar dari pada nol. Itu berarti porsi sinyal yang dibuang ke Ground jadi besar, sehingga mengurangi arus sinyal yang sampai ke Output.
Tetapi bila frekuensi sinyal lebih rendah dari pada frekuensi kerja BPF, maka XL akan lebih kecil dari pada Xc. Berakibat, arus yang melewati Induktor L akan lebih besar dari pada arus yang melalui kapasitor C. Artinya, ada sisa arus sinyal yang cukup besar, yakni arus sinyal yang dibuang ke Ground melalui komponen L, sehingga sinyal yang sampai ke output menjadi berkurang.
Gambar 36: BPF jalur lebar menggunakan komponen R dan C
Pada rangkaian BPF di gambar 36, dibentuk dari sebuah High Pass Filter yang diperankan oleh C1 dan R1, dan sebuah Low Pass Filter yang dilakukan oleh komponen R2 dan C2. Nilai keempat komponen itu telah dirancang untuk menjadi BPF yang melewatkan frekuensi audio dari frekuensi rendah 20 Hertz sampai frekuensi tertinggi 20 kHz. Batas frekuensi terendah adalah 20 Hertz dan batas frekuensi tertinggi ialah 20 kHz. Pada batas bawah (20 Hz), nilai Xc1 = R1 = 820 Ω. Dengan nilai ini maka C1 dan R1 berperan sebagai sebuah High Pass Filter yang akan melewatkan frekuensi di atas 20 Hertz tetapi menolak frekuensi di bawah 20 Hertz.
Pada batas atas (20 kHz), nilai XC2 = R2 = 15 kΩ. Komponen R2 dan C2 membentuk rangkaian Low Pass filter yang akan melewatkan frekuensi di bawah 20 kHz, tetapi menolak atau tidak melewatkan frekuensi di atas 20 kHz.
RANGKAIAN BAND REJECT FILTER
Sebuah Band Reject Filter, disingkat BRF, bertujuan menolak atau melemahkan sinyal dengan frekuensi tertentu, tetapi melewatkan sinyal dengan frekuensi-frekuensi yang lebih tinggi dan yang lebih rendah dari frekuensi itu. Disebut juga dengan Band Stop Filter atau BSF, dan juga sebagai Notch Filter.
Band Reject Filter dapat menggunakan pasangan komponen R, L dan C dan kadang juga hanya menggunakan komponen R dan C saja. Berikut ini beberapa contoh Band Reject Filter:
Dari gambar 37, rangkaian BRF dibentuk dari sebuah resistor R untuk melewatkan sinyal dari Input ke Output, dan rangkaian seri LC sebagai pembypass frekuensi yang tidak diinginkan, ke Ground. Komponen L dan C memiliki nilai reaktansi yang sama besar pada frekuensi kerja. Dengan nilai L = 1592 mH, maka pada frekuensi 1 kHz, kumparan akan mempunyai XL sebesar 10 kΩ, sementara itu dengan nilai C = 15,96 nF, maka pada frekuensi 1 kHz, kapasitor akan mempunyai nilai Xc sebesar 10 kΩ juga. Maka frekuensi kerja rangkaian adalah 1 kHz, karena di frekuensi ini XL = Xc = 10 kΩ. Kemudian oleh sifat yang berlawanan antara XL dengan Xc, maka reaktansi keduanya akan saling meniadakan. Itu sebabnya di frekuensi kerja (dalam hal ini 1 kHz), rangkaian LC itu akan menghubung singkat sinyal dengan frekuensi 1 kHz ke Ground. Sedangkan untuk frekuensi-frekuensi yang lebih tinggi atau yang lebih rendah dari 1 kHz, sinyal-sinyal itu tidak akan terhubung singkat ke Ground. Itu sebabnya rangkaian di gambar 37 ini akan menolak sinyal dengan frekuensi 1 kHz, tetapi akan melewatkan setiap sinyal lainnya yang frekuensinya lebih tinggi atau lebih rendah dari 1 kHz.
Berbeda dengan rangkaian sebelumnya, di gambar 38 ini komponen L dan C digunakan sebagai jalur yang melewatkan sinyal dari Input ke Output. Karena tujuan BRF adalah untuk menolak frekuensi tertentu, maka komponen L dan C ini dihubungkan secara paralel. Tepat pada frekuensi kerja, nilai XL = Xc, dan sesuai dengan sifat-sifat rangkaian LC paralel, dimana jika XL dan XC nilainya sama, maka besarnya arus yang melewati L dan C akan sama besar, tetapi arusnya akan saling berlawanan, sehingga jumlah kedua arus akan mendekati nol (pada frekuensi kerja). Arus yang sangat kecil ini membuktikan bahwa rangkaian LC paralel itu mempunyai reaktansi gabungan, yaitu nilai impedansi, yang tinggi. Akibatnya, sinyal pada frekuensi itu akan sulit untuk melewati rangkaian LC paralel itu, sehingga sinyal yang sampai di Output akan sangat kecil.
Pada frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi kerja, maka nilai XL akan lebih besar dari pada nilai Xc. Akibatnya, arus yang melewati C akan lebih besar dari pada arus yang melewati kumparan L, dan selisih kedua arus tersebut akan lebih dari nol. Itu sebabnya, sinyal dari Input dapat sampai ke Output melalui komponen kapasitor C. Sebaliknya, pada frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi kerja, maka nilai Xc akan lebih besar dari pada XL, yang berakibat arus yang melewati kumparan akan lebih besar dari pada arus yang melalui kapasitor. Selisih kedua arus itu akan merupakan arus yang mengalir dari Input menuju Output. Itu sebabnya pada frekuensi rendah, sinyal dari input mengalir ke output melalui kumparan L. Dengan demikian, baik frekuesnsi di bawah atau di atas frekuensi kerja, sinyal input akan mengalir ke output. Sebaliknya, sinyal yang berfrekuensi sama dengan frekuensi kerja LC, akan diblokir, atau tidak dilewatkan oleh rangkaian LC paralel. Demikianlah, rangkaian ini akan bekerja sebagai Band Reject Filter.
Gambar 39: Notch Filter, salah satu jenis Band Reject Filter
Sebuah Band Reject Filter juga dapat dibentuk menggunakan komponen resistor R dan kapasitor C, tanpa melibatkan komponen Indultor. Gambar 39 menunjukkan sebuah rangkaian Notch Filter. Ciri-ciri rangkaian Notch Filter ialah adanya dua bentuk filter T dengan komponen yang saling berlawanan. Sisi atas adalah Low Pass Filter, dimana dua buah resistor sebagai pelalu sinyal, dan sebuah kapasitor untuk bypass sinyal ke ground. Di sisi bawah merupakan sebuah High Pass Filter bentuk T, dimana dua buah kapasitor sebagai pelalu sinyal dari input ke output, dan sebuah resistor R sebagai rangkaian bypass sinyal ke Ground.
Rangkaian gambar 39 dirancang untuk bekerja pada frekuensi 1 kHz, dimana pada frekuensi ini, kapasitor yang nilainya 15,9 nF akan mempunyai reaktansi kapasitif sebesar R, yaitu sebesar 10 k Ohm.
Dengan demikian dapat kita lihat, rangkaian "T" bagian atas, terdiri dari sebuah kapasitor yang pada frekuensi kerja mempunyai Xc sebesar R, dan kedua sayapnya berupa dua buah resistor dengan nilai masing-masing sebesar 2R. Sedangkan di sisi bawah, rangkaian "T" terbentuk dari sebuah resistor senilai10 k atau sebesar R Ohm, dan di kedua sayap T adalah kapasitor 7,96 nF atau masing-masing mempunyai Xc senilai 2x R Ohm.
Notch Filter pada Gambar 39 akan memblokir frekuensi 1 kHz, sehingga tidak dapat mengalir dari saluran Input ke Output, tetapi akan melewatkan setiap frekuensi yang lebih tinggi atau lebih rendah dari pada 1 kHz.
Comments
Post a Comment