Tugas Tapis Analog dan Digital

Di Susun Oleh :

RIZKA YUSMIATI USMAN D411 10 959

Winny natal b d411 10 964

Ratnawaty d411 10 966

Heny d411 10 967

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

HIGH PASS FILTER

Filter adalah sebuah rangkaian yang dirancang agar melewatkan suatu pita

frekuensi tertentu sekaligus memperlemah semua isyarat di luar pita dan dalam

system komunikasi radio sangat penting perannya.

Filter terbagi atas beberapa macam yakni :

Berdasarkan sifat penguatannya, filter bisa diklasifikasikan:

Filter aktif :

1. Komponen penyusunnya : ohm-Amp,kapasitor,dan resistor.

2. Keuntungannya : ukurannya yang lebih kecil, ringan, lebih murah,

dan lebih fleksibel dalam perancangannya.

3. Kekurangan : kebutuhan catu daya eksternal,lebih sensitif terhadap

perubahan lingkungan,dan frekuensi kerja yang sangat dipengaruhi

oleh karakteristik komponen aktifnya.

Filter pasif :

1. Komponen penyusunnya : induktor,kapasitor,dan resistor.

2. Kelebihan : dapat dipergunakan untuk frekuensi tinggi.

3. Kekurangan : dimensi lebih besar daripada filter aktif.

Berdasarkan daerah frekuensi yang dilewatkan, filter analog dibagi

menjadi :

LPF (Low Pass Filter)

BPF (Band Pass Filter)

HPF (High Pass Filter)

BSF/BRF (Band Stop Filter/Band Reject Filter)

Berdasarkan bentuk respon frekuensi terhadap gain:

Filter Bessel (Maximally Flat Time Delay)

Filter Cauer (Eliptic)

Filter Butterworth (Maximally Flat)

Filter Chepyshev (Tchebycheff)

Adapun fungsi dari filter antara lain :

1. Melewatkan frekuensi dalam rentang tertentu (disebut pita lolos atau

passband), dan meredam sinyal masukan diluar daerah frekuensi pita

lolosnya (disebut stopband)

2. Memisahkan frekuensi rendah dengan frekuensi tinggi

3. Memisahkan komponen arus searah dengan arus bolak-balik.

Simbol-simbol dari filter antara lain :

Gambar 1. Simbol Filter

Daerah passband sebuah filter di definisikan sebagai daerah pita frekuensi

yang dibatasi oleh penurunan daya -3 dB. Frekuensi dimana terjadi penurunan

daya -3 dB (daya turun ½ dari daya maksimumnya) disebut frekuensi “Cutoff”.

Gambar 2. Grafik respon frekuensi filter LPF, HPF, BSF, dan BPF

Gambar 2 memperlihatkan respon frekuensi dari filter Low Pass Filter

(LPF), High Pass Filter (HPF), Band Stop Filter (BSF), dan Band Pass Filter

(BPF). Filter LPF umumnya digunakan pada bagian akhir dari sebuah pemancar

yang berfungsi untuk menekan frekuensi harmonisa yang ada sehingga tidak ikut

ditransmisi ke antenna dan mengganggu station pemancar lain. Sedang HPF

digunakan untuk menekan frekuensi-frekuensi rendah yang dibangkitkan dari

pengapian kendaraan bermotor (buzi) atau frekuensi jala-jala PLN dan lainnya.

BSF umumnya digunakan secara khusus sebagai duplexer atau hybrid. Dengan

BSF, komunikasi “full duplex” seperti HP atau radio telephone dapat memancar

dan menerima pada frekuensi yang berbeda dengan menggunakan satu antenna

secara bersamaan tanpa saling ganggu. Filter BPF, adalah salah satu filter yang

sangat banyak digunakan dalam system telekomunikasi radio. Umumnya

digunakan pada bagian oenerima seperti filter IF (Intermedite Filter) atau pada

bagian pemancar sebagai Tune Amplifier.

High Pass Filter (HPF) merupakan kebalikan dari Low Pass Filter (LPF)

yaitu tegangan keluarannya diperlemah untuk semua frekuensi di bawah frekuensi

cut off fc. Frekuensi di atas fc besar tegangan keluarannya tetap. Pada HPF pasif

ternormalisasi akan terjadi perubahan dari induktor menjadi kapasitor dan

sebaliknya, sedangkan pada HPF aktif ternormalisasi terjadi perubahan dari

resistor menjadi kapasitor dan juga sebaliknya.

High pass filter (HPF) berfungsi meneruskan sinyal di atas frekuensi cut

off sedangkan yang berada dibawah frekuensi cut off diredam (FcoH). High Pass

Filter digunakan untuk mengeliminasi getaran frekuensi rendah

Gambar 3 di bawah ini merupakan gambar untuk filter-filter high pass

yang ideal dan praktis.

Gambar 3. Respon Frekuensi Keluaran High Pass Filter Pasif

Seperti yang diilustrasikan dalam gambar 4 di bawah ini, HPF melewatkan

ke beban frekuensi-frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cutoff, sedangkan

frekuensi rendah tidak dapat membangkitkan tegangan yang cukup pada beban.

Gambar 4. Rangkaian High Pass Filter (a) kurva respon dengan frek. cutoff 50Hz

(b) Rangkaian kopling RC (c) Tipe L terbalik (d) Tipe T (e) Tipe Π

Grafik dalam gambar 4 (a) menunjukkan respon HPF dengan stopband 0-

50 Hz. Di atas frekuensi 50 Hz, frekuensi audio yang lebih tinggi dalam passband

dapat menghasilkan tegangan pada resistansi beban.

Filterisasi HPF dihasilkan dari penggunaan CC sebagai kapasitor kopling

yang terhubung seri dengan beban seperti dalam gambar 4 (b). Tipe Π, T, L

menggunakan induktansi untuk peredam reaktansi tinggi pada saluran. Dalam cara

ini komponen frekuensi yang lebih tinggi dari tegangan masukan dapat

membangkitkan tegangan yang sangat kecil pada kapasitor seri, yang

mengizinkan sebagian besar tegangan dibangkitkan pada RL. Induktansi pada

saluran mempunyai reaktansi yang lebih tinggi dengan kenaikan frekuensi, yang

mengizinkan impedansi shunt tidak lebih rendah dari nilai RL.

Untuk frekuensi-frekuensi rendah, RL secara efektif dihubung singkat oleh

reaktansi induktif yang rendah pada saluran. Demikian juga CC mempunyai

reaktansi yang tinggi dan membangkitkan tegangan pada beban.

Filter ini sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir komponen

frekuensi rendah yang tidak iinginkan dari sebuah sinyal komplek saat melewati

frekuensi tinggi.

Aplikasi pada HPF digunakan sebagai bagian dari crossover audio untuk

mengarahkan frekuensi tinggi ke tweeter sementara pelemahan sinyal bass yang

dapat mengganggu atau kerusakan pembicara. Ketika filter seperti dibangun

menjadi loudspeaker kabinet itu biasanya filter pasif yang juga mencakup low

pass filter untuk woofer dan sering menggunakan kedua kapasitor dan induktor

(meski sangat sederhana high pass filter untuk tweeter dapat terdiri dari kapasitor

seri dan tidak ada yang lain).

High Pass Filter yang paling simple terdiri dari kapasitor yang terhubung

secara paralel dengan resistor, di mana reistansi dikali dengan kapasitor (RXC)

adalah time constant (τ). Sehingga frekuensi cutoff dapat dirumuskan,

Dimana f dalam satuan hertz, τ dalam sekon, R dalam ohm, dan C dalam farad.

1) Contoh :

Jawab :

Diketahui :

R = 10 kΩ = 1 x 10 4

C = 0.01 µF = 0.01 x 10-6

Ditanyakan :

fc = … ??

Penyelesaian :

2) Desain sebuah LC High Pass Filter dengan fc = 60MHz dan redaman

minimum = 40 dB pada 30 MHz. Asumsikan bahwa 0,5 dB ripple passband.

Jawab :

Diketahui :

fc = 60 MHz

redaman minimum = 40 dB pada 300 Ω

ripple passband = 0.5 dB

Ditanyakan :

Desain HPF ??

Penyelesaian :

Pertama, menormalkan persyaratan redaman sehingga kurva low pass

atenuasi dapat digunakan :

f/fc = 30 MHz / 60 MHz

KESIMPULAN

High Pass Filter adalah berlawanan dengan low pass filter. Filter ini tidak

memiliki tegangan output dari DC (0Hz), sampai dengan cut off frekuensi tertentu

(ƒc). Rentang frekuensi "di bawah" titik cut-off ƒc umumnya dikenal sebagai

Band Stop Filter sementara rentang frekuensi "di atas" titik cut-off umumnya

dikenal sebagai Band Pass Filter. Frekuensi cut-off -3dB, dapat ditemukan dengan

menggunakan rumus, ƒc = 1 / (2πRC).

Sebuah aplikasi yang sangat umum dari high pass filter pasif, dalam

amplifier audio sebagai kapasitor coupling antara dua tahap penguat audio dan

dalam sistem speaker untuk mengarahkan sinyal frekuensi yang lebih tinggi ke

"tweeter" tipe speaker yang lebih kecil sementara memblokir sinyal bass yang

lebih rendah atau juga digunakan sebagai filter untuk mengurangi noise frekuensi

rendah atau "gemuruh" tipe distorsi. Bila digunakan seperti ini di aplikasi audio

penyaring bernilai tinggi kadang-kadang disebut "low-cut", atau "bass-cut" filter.

DAFTAR PUSTAKA

1. Bahan ajar Rangkaian Listrik II Program Studi Teknik Telekomunikasi

Jurusan Teknik Elektro POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG oleh

Ir.Christian Lumembang, MT dan Ir. Yappa Baru, MT

2. Job Praktikum Perancangan dan Fabrikasi Elektronika Program Studi Teknik

Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro POLITEKNIK NEGERI UJUNG

PANDANG oleh Ir.Christian Lumembang, MT

3. Buku Penuntun Praktikum Laboratorium Frekuensi Tinggi-1 Program Studi

Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro POLITEKNIK NEGERI

UJUNG PANDANG oleh Sulwan Dase, ST, MT

4. Catatan buku mata kuliah Rangkaian Listrik II

5. http://www.edukasi.smkn3jambi.sch.id/materi/rangkaian_filter/

macam_filter.htm

6. http://mujurrose.orgfree.com/3.ppt

7. http://kursusaudio.wordpress.com/tag/highpass-filter/

8. http://translate.google.co.id/translate?hl=id&sl=en&u=http://www.electronics-

tutorials.ws/filter/

filter_2.html&ei=mG7bTPLWAcrQcayc8MMG&sa=X&oi=translate&ct=resu

lt&resnum=4&ved=0CC8Q7gEwAw&prev=/search%3Fq%3Dhigh%2Bpass

%2Bfilter%2Bpasif%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26hs

%3Dth4%26sa%3DG%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26channel

%3Ds

9. http://staff.ui.ac.id/internal/131645339/material/03_FilterPasif.pdf