High Pass Filter – Pengertian Filter Aktif Dan Pasif Memakai Resistor, Kapasitor Dan Op-Amp

Mei 18, 2016 Elektronika Dasar , Filter , Fisika Dasar

High Pass Filter – Pengertian Filter Aktif Dan Pasif Menggunakan Resistor, Kapasitor Dan Op-Amp. Hello sahabat Gamma pada kesempatan kali ini aku akan menulis sebuah artikel perihal rangkaian “High Pass Filter” atau “Tapis Lolos Tinggi”. Di sini kita akan mempelajari mengenai filter yaitu filter pasif dan filter aktif memakai Resistor, capasitor dan Induktor serta pengat Op-Amp. Kita juga akan mempelajari bagaimana cara menciptakan sebuah filter untuk meredam frekuensi tertentu (Lihat Contoh Kasus). Baik Untuk mempersingkat waktu eksklusif saja kita mulai.

Pengertian Filter Aktif Dan Pasif Menggunakan Resistor High Pass Filter – Pengertian Filter Aktif Dan Pasif Menggunakan Resistor, Kapasitor Dan Op-Amp

Rangkaian High Pass Filter memakai Penguat Non-Inverting

Pengertian High Pass Filter (HPF)

High Pass Filter ialah sebuah rangkaian elektronik yang sanggup meloloskan frekuensi tinggi dari sebuah sinyal listrik di atas frekuensi cut-off ( atau frekuensi sesuai yang kita inginkan) dan meredam frekuensi rendah dari sinyal listrik di bawah frekuensi cut-off. Frekuensi cut-off sanggup di artikan sebagai frekuensi batas atau frekuensi minimum dari rangkaian High Pass Filter yang akan diloloskan. Filter sanggup dibentuk memakai komponen pasif (seperti : resistor, kapasitor dan induktor ) dan komponen aktif (seperti : Op-Amp dan Transistor). Dengan demikian kita sanggup mengelompokkan filter menjadi dua tipe, yaitu filter aktif dan pasif. Filter aktif ialah filter yang dibentuk dengan komponen aktif. Komponen aktif ibarat Op-Amp ini dipakai saat kita ingin memperkuat sinyal frekuensi yang telah difilter. Filter pasif ialah filter yang dibentuk dengan komponen pasif. Penggunaan filter pasif saat sinyal frekuensi hasil filter tidak perlu lagi di kuatkan memakai penguat, artinya sinyal frekuensi hasil filter telah sanggup diterjemahkan atau dibaca. Ada dua tipe penguatan yang sanggup kita gunakan yaitu penguatan Inverting dan Non-Inverting.

Penguat Inverting

Penguatan Inverting atau penguatan membalik ialah dimana instruksi keluaran hasil penguatan, berbeda fase 180 derajat dengan instruksi masukan. Pada penguatan ini terjadi pembalikan fase sebesar 180 derajat. Berikut ini ialah rangkaian Penguatan Inverting (Membalik).

Dimana besarnya penguatan ini sanggup dihitung memakai persamaan berikut :

Dimana Av ialah besarnya penguatan dan R2 pada rangkaian bertindak sebagai Resistor Feedback (Rf) dan R1 berindak sebagai Resistor input (Ri).

Jika ingin mengetahui rangkaian penguat inverting dan percobaan perihal penguat inverting teman-teman sanggup membacanya pada artikel dibawah ini.

Baca Juga : Laporan Elektronika Dasar - Penguat Inverting

Penguat Non-Inverting (Tidak Membalik)

Non-Inverting (Tidak Membalik) ialah dimana instruksi keluaran hasil penguatan, mempunyai fase yang sama dengan instruksi masukan. Pada penguatan ini terjadi tidak terjadi pembalikan fase antara instruksi input dan output. Berikut ini ialah rangkaian Penguatan Non-Inverting (Membalik).

Dengan besar penguatan non-inverting ialah (Penguatan ini selalu lebih besar dari 1)

Filter Pasif - Rangkaian High Pass Filter

Filter Pasif HPF sanggup dibentuk memakai rangkaian RC sederhana. Filter ini dibentuk dengan cara menghubungkan satu resistor dan kapasitor yang dihubungkan secara seri dengan tegangan input. Untuk tegangan keluaran pada High Pass Filter diambil pada komponen Resistor. Jika kita mengambil tegangan keluaran pada komponen kapasitor maka itu merupakan filter Low Pass Filter. Berikut ialah desain rangkaian High Pass Filter memakai komponen RC.

Rumus High Pass Filter

Dimana besarnya frekuensi cut-off sanggup dihitung menggunkaan persamaan

Filter Aktif - Rangkaian High Pass Filter

Ketika keluaran filter sangat kecil maka kita perlu penguat untuk menaikkan amplitudo keluaran. Salah satunya dengan memakai penguatan Non-Inverting. Disini kita memakai penguatan non-inverting dengan tujuan kita tidak ingin terjadi pembalikan fase keluaran dari filter. Berikut ialah rangkaian High Pass Filter memakai Penguat Non-Inverting.

Rangkaian High Pass Filter memakai Penguat Non-Inverting

Filter High Pass Filter yang ditambahkan penguat non-iverting. Respon frekuensi dari rangkaian filetr aktif HPF sama dengan Filter pasif HPF hanya saja amplitudo sinyal keluaran ditingkatkan oleh penguat Op-Amp.

Rumus Filter Aktif - Rangkaian High Pass Filter

Perhatikan persamaan filter pasif dari rangkaian High Pass Filter dan Penguatan Non-Inverting yang telah kita bahas di atas, maka kita peroleh:

Perhatikan rangkaian High Pass Filter yang ditambahkan penguat non-inverting terlihat bahwa keluaran dari filter akan menjadi input bagi penguat non inverting maka kita per oleh besarnya tegangan keluaran High Pass Filter setelah di kuatkan adalah

Dari persamaan di atas kita sanggup simpulkan bahwa respon frekuensi sebelum dan setelah ditambahkan penguat non-inverting ialah sama. Namun, amplitudo keluarannya meningkat sebesar Av.

Contoh Kasus - Cara Merancang Filter – High Pass Filter

Misalkan Pulsa untuk sebuah motor step dikirimkan pada frekuensi 2000 Hz. Pulsa ini mengandung noise dengan frekuensi 60 Hz. Rancanglah sebuah filter yang meredam frekuensi noise 60 Hz, tetapi redamannya terhadap pulsa-pulsa untuk motor step dihentikan melebihi 3 dB.

Solusi :

Dalam desibel besarnya penguatan diperoleh memakai persamaan di bawah ini

Redaman sebesar 3 dB pada pulsa berati bahwa P = -3 dB. Maka diperoleh

Gunakan Rumus Tegangan Keluaran Filter High Pass Filter untuk mendapat besarnya frekuensi cut-off. Pada frekuensi 2000 Hz, maka diperoleh.

Sehingga diperoleh : fc = 2000 Hz.

1. Rancang Filter High Pass Filter.

Misalkan C = 0,01 μF, dengan memakai persamaan frekuensi cut-off kita peroleh

Jadi kita sanggup merencang filter dengan C sebesar 0,01 μF dan R sebesar 7,956 KOhm.

2. Pengaruh Filter

Pengaruh Filter pada noise 60 Hz diperoleh memakai persamaan berikut

Jadi, kita sanggup simpulkan bahwa hanya 3% dari nois 60 Hz yang tersisa, dengan kata lain filter telah meredam sebesar 97%.

Kesimpulan dari kasus diatas ialah kita sanggup menciptakan filter High Pass Filter menggunakan C sebesar 0,01 μF dan R sebesar 7,956 KOhm. Untuk meredam noise pada frekuensi 60 Hz, akan tetapi redaman tersebut tidak moleh lebih dari 3 dB. dan diperoleh hasil bahaw nois pada frekuensi 60 Hz telah diredam sebesar 97% dan noise yang tersisa ialah 3%.