Low Pass Filter

Gambar 1: Prinsip sebuah Low Pass Filter

Low Pass Filter disingkat LPF merupakan rangkaian filter yang dirancang untuk melewatkan frekuensi rendah di bawah "Cut Off Frequency" disingkat fc. Semua frekuensi yang di bawah batas fc, semuanya akan dilewatkan oleh LPF. Tetapi setiap frekuensi yang lebih tinggi dari fc, semuanya tidak akan dilewatkan oleh LPF. Seperti nampak pada skema blok di gambar 1. Sebuah LPF menerima dua sinyal: satu sinyal berfrekuensi rendah dan satu sinyal berfrekuensi tinggi. Sinyal berfrekuensi rendah akan dilewatkan oleh LPF, tetapi sinyal berfrekuensi tinggi akan dicegah atau ditolak. Simbol LPF dapat digambarkan dalam bentuk respons frekuensi, seperti terlihat di bagian bawah blok LPF itu.

LOW PASS FILTER RL (PASIF)

Gambar 2 : Rangkaian LPF dengan komponen LR

Pada gambar 2, sebuah LPF disusun dari komponen L dan komponen R. Komponen L untuk melewatkan sinyal, sedangkan komponen R untuk membuang sinyal ke Ground. Komponen induktor L akan memiliki nilai reaktansi induktif (XL) yang kecil pada frekuensi rendah, dan besar pada frekuensi tinggi. Itu sebabnya, sinyal frekuensi rendah akan dilewatkan dengan baik, sehingga porsi sinyal yang dilewatkan oleh induktor ke output akan jauh lebih besar dari pada porsi sinyal yang dibuang ke Ground oleh resistor R.

Batas frekuensi tertinggi yang masih dilewatkan oleh LPF disebut -3dB point atau titik -3dB (grafik di sebelah kanan atas dari gambar 2). Batas frekuensi itu disebut "Cut Off Frequency" disingkat fc . Dan nilai fc itu ditentukan oleh nilai komponen resistor R dan nilai komponen induktor L, dengan persamaan :

Contoh:

Sebuah Low Pass Filter sebagai berikut, berapakah frekuensi cut-off nya?

Gambar 3: Rangkaian LPF - RL dengan fc = 1 kHz

Penyelesaian:

Jadi, nilai frekuensi cut-offnya adalah 1 kHz. Gambar 3 juga menunjukkan grafik respons frekuensinya.

LOW PASS FILTER RC (PASIF)

Gambar 4 : Rangkaian LPF dengan komponen RC

Pada gambar 4, sebuah LPF disusun dari komponen resistor R dan kapasitor C. Komponen R untuk melewatkan sinyal, sedangkan komponen C untuk membuang sinyal ke Ground. Komponen kapasitor C akan memiliki nilai reaktansi kapasitif (Xc) yang besar pada frekuensi rendah, dan kecil pada frekuensi tinggi. Saat frekuensi sinyal adalah frekuensi rendah, maka Xc merupakan reaktansi kapasitif yang besar, sehingga hanya sedikit sekali sinyal yang dia buang ke Gorund. Itu sebabnya, sinyal frekuensi rendah akan dilewatkan dengan baik, sehingga porsi sinyal yang dilewatkan oleh resistor ke output akan jauh lebih besar dari pada porsi sinyal yang dibuang ke Ground oleh kapasitor C.

Batas frekuensi tertinggi yang masih dilewatkan oleh LPF disebut -3dB point atau titik -3dB (grafik di sebelah kanan atas dari gambar 2). Batas frekuensi itu disebut "Cut Off Frequency" disingkat fc . Dan nilai fc itu ditentukan oleh nilai komponen resistor R dan nilai komponen kapasitor C, dengan persamaan :

Contoh:

Sebuah Low Pass Filter sebagai berikut, berapakah frekuensi cut-off nya?

Gambar 5 : Rangkaian LPF - RC dengan fc = 1 kHz

Penyelesaian:

Jadi, nilai frekuensi cut-offnya adalah 1 kHz. Gambar 5 juga menunjukkan grafik respons frekuensinya.