Blog Kuliah: 15.6 Filter Aktif

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Prinsip Kerja

5. Rangkaian Simulasi

6. Video Simulasi

1. Tujuan [kembali]

Mengetahui fungsi rangkaian filter aktif
Mengetahui prinsip kerja rangkaian filter aktif

2. Komponen [kembali]

Resistor

Sebagai penghambat arus. Simbol:

Kapasitor

Sebagai penyimpan muatan listrik sementara. Simbol:

Filter Op-Amp

Sebagai penyaring sinyal dan dapat mengatur besar frekwensi sinyal tersebut. Simbol:

Sumber Tegangan AC

Sebagai penghasil tegangan. Simbol:

3. Dasar Teori [kembali]

Op-amp digunakan sebagai filter yang mana dapat menyaring suatu sinyal sesuai dengan frekuensi yang kita inginkan. Aplikasi populer menggunakan op-amp untuk membangun sirkuit filter aktif. Sirkuit filter dapat dibangun menggunakan komponen pasif: resistor dan kapasitor. Filter aktif tambahan menggunakan penguat untuk memberikan penguatan tegangan dan isolasi sinyal atau buffering. Ada 3 macam frekwensi filter:

Low-pass Filter

Low-pass menggunakan resistor dan kapasitor tunggal. Kemiringan praktis 20 dB per dekade. Tegangan di bawah frekuensi cutoff konstan pada:

Menghubungkan dua bagian filter seperti pada Gambar 2 menghasilkan low-pass orde kedua
filter dengan cutoff pada 40 dB per dekade — lebih dekat ke karakteristik ideal.

(1)

(2)

Contoh soal:

High-pass Active Filter

Filter aktif high-pass orde pertama dan kedua dapat dibangun seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Penguatan amplifier dihitung menggunakan Persamaan. (15.13). Frekuensi cutoff amplifier adalah

dengan filter orde kedua R1 R2, dan C1 C2 menghasilkan frekuensi cutoff yang sama.

(3)

Bandpass Filter

Gambar 4 menunjukkan filter bandpass menggunakan dua tahap, yang pertama filter high-pass dan
filter low-pass kedua, operasi gabungan menjadi bandpass yang diinginkan.

(4)

4. Prinsip Kerja [kembali]

Prinsip kerja rangkaian tersebut secara sederhana dapat dijelaskan dengan merujuk kepada sifat dari kedua komponen pasif R dan C yang membentuknya ketika dilalui arus bolak balik atau AC. R atau resistor adalah komponen yang besar tahanan atau perlawanannya tetap sama sekalipun frekuensi arus listrik yang mengalirinya berubah. Itu sebabnya, nilai tahanan resistor ketika diberi tegangan arus searah (DC) dan tegangan arus bolak-balik (AC) tidak berbeda. Berbeda dengan resistor (R) maka kapasitor (C) bergantung pada tingginya frekuensi dari arus listriknya. Reaktansi kapasitif dari suatu kapasitor (C) yang besarnya dihitung dengan rumus; Xc = (1/2𝜋𝑓𝐶 ). Artinya, semakin besar frekuensi semakin kecil Xc, sebaliknya semakin rendah frekuensinya semakin besar pula Xc. Sehingga besarnya Vout berbanding terbalik dengan tingginya frekuensi sinyal yang masuk, semakin tinggi frekuensi semakin kecil Vout dan sebaliknya semakin rendah frekuensi, semakin tinggi Vout.

5. Rangkaian Simulasi [kembali]