FILTER AKTIF

PENGERTIAN FILTER

Filter adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk melewatkan sinyal-sinyal yang diperlukan dan menahan sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki serta untuk memperkecil pengaruh noise dan interferensi pada sinyal yang dikehendaki. Rangkaian filter dapat bersifat pasif maupun aktif menggunakan operasional amplifier (op amp) dengan komponen resistor dan kapasitor. Sedangkan filter pasif yaitu filter yang hanya tersusun dari resistor dan kapasitor, atau resistor dan inductor maupun kombinasi ketiga komponen tersebut.  
Filter aktif mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan filter pasif seperti ukurannya yang lebih kecil, ringan dan murah serta memberikan banyak keleluasaan dalam hal perancangannya. Adapun kekurangan filter aktif ini adalah adanya kebutuhan akan catu daya dan kepekaan terhadap perubahan keadaan sekitarnya seperti perubahan suhu.

PENGERTIAN LOW PASS FILTER

Low Pass Filter (LPF) atau Filter Lolos Bawah adalah filter yang hanya melewatkan sinyal dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off (fc) dan akan melemahkan sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cut-off (fc). Pada filter LPF yang  ideal sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (fc) tidak akan dilewatkan sama sekali (tegangan output = 0 volt).

RANGKAIAN DASAR

Frekuensi cut-off (fc) dari filter pasif lolos bawah (Low Pass Filter,LPF) dengan RC dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai  berikut.

Rangkaian filter pasif LPF RC diatas terlihat seperti pembagi tegangan menggunakan R. Dimana pada filter LPF RC ini teganga output diambil pada titik pertemuan RC. Tegangan output (Vout) filter pasif LPF seperti terlihat pada rangkaian diatas dapat diekspresikan dalam persamaan matematis sebagai berikut.

Besarnya penguatan tegangan (G) pada filter pasif yang ideal maksimum adalah 1 = 0dB yang hanya terjadi pada frekuensi sinyal input dibawah frekuensi cut-off (fc). Penguatabn tegangan (G) filter LPF RC pasif dapat dituliskan dalam persamaan matematis sebagai berikut :

Dan penguatan tegangan (G) LPF RC dapat dituliskan dalam satuan dB sebagai berikut.

KARAKTERISTIK

Pada filtrer lolos bawah (low pass filter ,LPF) terdapat beberapa karakteristik mendasar sebagai berikut:

1.Pada saat frekuensi sinyal input lebih rendah dari frekuensi cut-off (fc) (fin << fc) maka penguatan tegangan / Gain (G) = 1 atau G=0dB.

2.Pada saat frekuensi sinyal input sama dengan frekuensi cut-off (fc) (fin = fc) maka ω = 1/RC sehingga penguatan tegangan / Gain (G) menjadi -3 dB atau terjadi pelemahan tegangan sebesar 3 dB.

3.Pada saat frekuensi sinyal input lebih tinggi dari frekuensi cut-off (fc)  (fin >> fc) maka besarnya penguatan tegangan (G) = 1/ωRC atau G = -20 log ωRC

4.Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa Filter Lolos Rendah (Low Pass Filter, LPF) hanya meloloskan sinyal dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off (fc) saja.

RANGKAIAN FILTER LOW PASS ORDE 1

Besarnya frekuensi cut off ditentukan dengan rumus:

fC = 1 / (2pR1C1)

RANGKAIAN FILTER LOW PASS ORDE 2

Untuk menghitung frekuensi cutoff  low pass filter orde 2 dapat ditentukan dengan rumus: