Band Pass Filter

Mata kuliah Elektronika Telekomunikasi kami dapatkan pada semester ini. Pada pertemuan pertama, saya bersama rekan satu kelompok mendapatkan tugas untuk membuat paper mengenai materia yang akan dipelajari, yaitu tentang filter. Tepatnya kami mendapatkan tugas membuat paper "Band Pass Filter". Tidak hanya membuat paper saja, tetapi juga harus memberi simulasi sederhana dengan menggunakan bahasa matlab. Paper ini merupakan tugas yang diberi waktu selama satu minggu.
Langsung aja yah.,

Abstraksi
Pada paper ini akan dibahas salah satu filter dari empat jenis filter yang ada, tepatnya Band-pass filter. Filter dalam ilmu elektronika berfungsi sebagai penyaring terhadap suatu sinyal, sehingga kita dapat mengambil sinyal sesuai yang diinginkan. Band-pass filter merupakan gabungan dari dua filter lainnya, yakni Low-pass filter dan Highpass filter yang dipasang seri. Band-pass filter biasanya kita temukan pada rangkaian elektronika analog. Rangkaian pasif yang dapat diukur nilai Band-pass filter yakni RLC (Resistor, Induktor, dan Kapasitor).

I. Pendahuluan

Pada perkembangan zaman yang berteknologi semakin maju dan berkembang, membuat para ahli terus melakukan eksplorasi di berbagai bidang. Bidang elektronika merupakan salah satu yang menjadi pusat perhatian manusia untuk selalu menciptakan hal yang baru dan lebih canggih. Hal itu disebabkan karena peralatan-peralatan yang terbuat dari elektronika tidak lepas dari kehidupan kita sehari-sehari.

Bidang elektronika sangat luas dalam penerapan juga aplikasinya. Kita tidak akan pernah merasa cukup untuk mempelajari bidang ini. Salah satu bahan yang diajarkan dalam bidang elekronika adalah mengetahui jenis komponen. Jenis komponen dibagi menjadi dua, yaitu komponen yang bersifat aktif dan pasif.

Komponen aktif adalah komponen yang melakukan suatu aktivitas dalam aplikasinya, seperti; transistor, op-amp, dll. Sedangkan komponen pasif adalah komponen yang dalam aplikasinya memberikan nilai, seperti; resistor, induktor, dan kapasitor. Komponen pasif ini biasa digunakan dalam amplifier. Filter atau penyaring menggunakan berbagai kombinasi dari komponen pasif. Filter dibagi menjadi beberapa kategori, antara lain; Low-pass filter, High-pass filter, Band-pass filter, Band-stop filter.

II. Teori Pendukung

Definisi Passband : Jarak antara frekuensi rendah dan frekuensi tinggi yang dibatasi oleh suatu nilai pembatas.
Definisi Frekuensi kritis : Frekuensi dimana output voltage bernilai 70.7 % dari voltage maksimum.
Definisi Desibel : Ukuran logaritma dari nilai suatu power ke lainnya atau voltage satu ke voltage lainnya, yang dapat diekspresikan dengan hubungan input menjadi output dalam filter.

III. Pembahasan

Sebuah pass-band filter mengukur band dari nilai frekuensi dan meluruskan atau menolak semua frekuensi yang kebawah dan keatas passband. Beberapa aplikasi yang frekuensinya membutuhkan filter dari ukuran besar sinyalnya. Sirkuit filter dapat di desain untuk menyelesaikan permasalahan ini dengan mengkombinasikan sifat-sifat dari low-pass dan high-pass menjadi sebuah filter sendiri. Hasil penggabungan bisa dinamakan band-pass filter.

Pada gambar diatas Band-pass filter tersebut bila diamati merupakan gabungan dua filter. Perhatikan gambar dibawah ini:


Frekuensi kritis (critical frequency) fl, dari low-pass filter lebih tinggi dari pada frekuensi krtis fh, dari high-pass filter, nantinya akan disamakan. Semua frekuensi yang lebih ataupun kurang dari itu akan di hilangkan atau tidak digunakan.

Bandwidth dari sebuah band-pass filter adalah jarak dari frekuensi low-pass dan high-pass yang memiliki output 70.7% dari frekuensi maksimum. Bandwidth biasa disingkat dengan BW.

Contoh soal :
Sebuah high-pass filter dengan fh = 2 kHz dan sebuah low-pass filter dengan fl = 2.5 kHz. Berapa bandwidth dari passband tersebut?
Jawab :
BW = fl – fh = 2. kHz – 2 kHz = 500 Hz

Dalam rangkaian pasif yang membentuk band-pass filter terbagi dua, yaitu:

1. Series Resonant Band-Pass Filter
Series resonant circuit memilki impedansi minimum dan arus minimum pada frekuensi resonansi fr. Kebanyakan voltase input jatuh melewati resistor di frekuensi resonansi. Kemudian, output yang melewati R mempunyai sebuah karakteristik band-pass dengan output maksimum pada frekuensi resonansi. Frekuensi resonansi ini disebut dengan frekuensi tengah, f0. Bandwidth dibagi oleh circuit Q.
Rumus yang digunakan :

2. Parallel Resonant Band-Pass Filter
Parallel resonant circuit memiliki impedansi maksimum pada resonansi. Pada resonansi, impedansi pada yang terdapat pada tank, lebih besar daripada resistant. Paling banyak input voltage melewati tank, menghasilkan sebuah output maksimum pada frekuensi resonant.

IV. Kesimpulan dan Saran

IV.I. Kesimpulan
1. Band-pass filter merupakan gabungan dari low-pass dan high-pass filter.
2. Aplikasi dari band-pass filter bisa kita temukan pada amplifier.

IV.II. Saran
1. Filter perlu dipelajari sebelum membuat hardware.