i

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur saya panjatkan kepada tuhan yang maha esa, karena atas berkat dan

limpahan rahmatnyalah maka saya boleh menyelesaikan sebuah karya tulis dengan tepat

waktu.

Berikut ini penulis membuat sebuah makalah dengan judul karakteristik filter. Semoga

makalah yang di buat penulis dapat memberikan manfaat yang besar bagi kalangan

mahasiswa dan dapat menjadi referensi untuk tim pengajar mata kuliah terkait.

Melalui kata pengantar ini penulis lebih dahulu meminta maaf dan memohon

permakluman bila mana isi makalah ini ada kekurangan dan ada tulisan yang saya buat

kurang tepat atau menyinggu perasaan pembaca. Dengan ini saya mempersembahkan

makalah ini dengan penuh rasa terima kasih dan semoga allah SWT memberkahi makalah

ini sehingga dapat memberikan manfaat.

Bandar lampung, 11 Mei 2014

Surya andika

2

DAFTAR ISI

Kata pengantar ......................................................................................................... i

Daftar isi ................................................................................................................... 2

BAB I ........................................................................................................................ 3

BAB II ....................................................................................................................... 5

BAB III ..................................................................................................................... 15

DARTAR PUSTAKA

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam era globalisasi ini masyarakat dunia terutama Indonesia di hadapkan pada

perkembangan teknologi yang semakin meningkat dan semakin canggih. Teknologi

yang terus berkembang ini salah satunya yaitu telekomunikasi. Sistem

telekomunikasi terus mengalami perkembangan. Di indonesia, teknologi

komunikasi seluler mulai diperkenakan pertama kali pada tahun 1984. Pada saat

itu, PT Telkom Indonesia bersama dengan PT Rajasa Hazanah Perkasa mulai

menyelenggarakan layanan komunikasi seluler dengan mengusung teknologi NMT

-450 (yang menggunakan frekuensi 450 MHz) melalui pola bagi hasil. Telkom

mendapat 30% sedangkan Rajasa 70.

Perkembangan telekomunikasi yang semakin mengalami kemajuan trsebut

membuat beberapa perusahaan di bidang jasa telekomunikasi memperbaiki

pelayanan untuk dapat mengambil alih pasar. Salah satu yang dilakukan untuk

memperbaiki pelayanan jasa telekomunikasi yaitu dengan menggunakan filter.

Filter sangat penting dalam telekomunikasi mengingat salah satu fungsi utamanya

yaitu untuk memperkecil noise, karena seperti kita ketahui bahwa dalam proses

modulasi akan selalu terdapat noise yang berasal dari peralatan yang digunakan

seperti kabel dan fiber optic.

4

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan

antara lain:

1. Apa yang dimaksud dengan Filter ?

2. Apa saja Jenis-jenis filter dalam dunia telekomunikasi ?

3. Apa fungsi dari filter ?

1.3 Tujuan Penulisan makalah

Penulisan makalah ini bertujuan untuk :

1. Agar Mahasiswa/i mengetahui pengertian dari filter.

2. Agar Mahasiswa/i memahami jenis-jenis filter dalam dunia telekomunikasi

3. Agar mahasiswa/i mengetahui manfaat dari filter pada proses modulasi

4. Sebagai tugas dari percobaan filter

5

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian filter

Filter adalah suatu device yang memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi

dari sinyal tersebut. Filter akan melewatkan gelombang/sinyal listrik pada batasan

frekuensi tertentu sehingga apabila terdapat sinyal/gelombang listrik dengan

frekuensi yang lain (tidak sesuai dengan spesifikasi filter) tidak akan dilewatkan.

Rangkaian filter dapat diaplikasikan secara luas, baik untuk menyaring sinyal pada

frekuensi rendah, frekuensi audio, frekuensi tinggi, atau pada frekuensi-frekuensi

tertentu saja. Untuk menyaring sinyal dengan frekuensi tinggi (lebih dari 1 MHz),

biasanya digunakan filter pasif LRC dimana komponennya terdiri dari induktor (L),

resistor (R), dan kapasitor (C)

Namun untuk menyaring sinyal listrik pada rentang frekuensi yang rendah (1Hz-

1MHz), akan dibutuhkan nilai komponen induktor yang besar sekali sehingga

dalam produksi filter dengan frekuensi rendah secara komersial sulit untuk

dilakukan. Pada kasus ini, filter aktif dapat menjadi solusi penting. Rangkaian

filter aktif menggunakan komponen op-amp (operational amplifier) yang

dikombinasikan dengan beberapa komponen pasif resistor dan kapasitor sehingga

dapat memberikan kinerja filter pada frekuensi rendah sebaik filter LRC.

6

2.2 Jenis-Jenis Fiter

Filter dapat diklafisikasikan menjadi dua yaitu filter analog dan digital. Filter

analog dirancang untuk memproses sinyal analog, sedang filter digital memproses

sinyal analog dengan menggunakan teknik digital.

Filter tergantung dari tipe elemen yang digunakan pada rangkaiannya, filter akan

dibedakan pada filter aktif dan filter pasif. Elemen pasif adalah resistor, kapasitor,

dan induktor. Filter aktif dilengkapi dengan transistor atau op-amp selain resistor

dan kapasitor. Tipe elemen ditentukan oleh pengoperasian range frekuensi kerja

rangkaian.

Filter aktif mempunyai keuntungan dibandingkan filter pasif yaitu :

Penguatan dan frekuensinya mudah diatur, selama op-amp masih

memberikan penguatan dan sinyal input tidak sekaku seperti pada filter

pasif. Pada dasarnya filter aktif lebih gampang diatur.

Tidak ada masalah beban, karena tahanan inputtinggi dan tahanan output

rendah. Filter aktif tidak membebani sumber input.

Harga, umumnya filter aktif lebih ekonomis dari pada filter pasif, karena

pemilihan variasai dari op-amp yang murah dan tanpa induktor yang

biasanya harganya mahal.

Filter aktif sangat handal digunakan pada komunikasi dan sinyal prosesing,

tapi juga sangat baik dan sering digunakan pada rangkaian elektronika

seperti radio, televisi, telepon ,radar, satelit ruang angkasa dan peralatan

biomedik.

Umumnya filter aktif digolongkan menjadi :

7

1. Low Pass Filter (LPF)

Low Pass Filter memiliki tegangan output konstan dari DC (0Hz), sampai

frekuensi Cut-off ditentukan, (ƒc) titik. Titik frekuensi cut-off adalah 0,707

atau-3dB (dB =-20Log Vout / Vin) dari gain tegangan diizinkan untuk lulus.

Rentang frekuensi "di bawah" ini ƒc cut-off point umumnya dikenal sebagai

Band Pass sebagai sinyal input diperbolehkan untuk melewati filter.

Rentang frekuensi "di atas" titik cut-off umumnya dikenal sebagai Band Stop

sebagai sinyal input diblokir atau dihentikan dari melewati. Sebuah rangkaian

sederhana untuk low pass filter dapat dibuat dengan menggunakan sebuah

resistor tunggal di seri dengan kapasitor non-terpolarisasi tunggal (atau

komponen reaktif tunggal) di sebuah sinyal input Vin, sementara output sinyal

Vout diambil dari seluruh kapasitor. Frekuensi cut-off atau-3dB, dapat

ditemukan dengan menggunakan rumus, ƒc = 1 / (2πRC). Sudut fase dari sinyal

output pada ƒc dan-45o untuk Low Pass Filter. Keuntungan dari filter atau

penyaring dalam hal ini, umumnya dinyatakan dalam Decibel dan merupakan

fungsi dari nilai output dibagi dengan nilai input yang sesuai dan diberikan

sebagai: Gain in dB = 20 log vout/vin

Aplikasi pasif Filter Low Pass berada di amplifier audio dan sistem speaker

untuk mengarahkan sinyal frekuensi bass yang lebih rendah untuk speaker bass

yang lebih besar atau untuk mengurangi noise frekuensi tinggi atau "mendesis"

distorsi jenis.Bila digunakan seperti ini di aplikasi audio filter lolos rendah

kadang disebut "high-cut", atau "cut treble" filter. Jika kita membalikkan posisi

dari resistor dan kapasitor dalam rangkaian sehingga tegangan keluaran

sekarang diambil dari resistor, kita akan memiliki sirkuit yang menghasilkan

frekuensi output kurva respons yang sama dengan yang dari Filter High Pass,

dan ini dibahas di tutorial berikutnya. Singkatnya Filter Low Pass (LPF)

adalah sebuah rangkaian yang tegangan keluarannya tetap dari DC naik sampai

ke suatu frekuensi cut-off fc. Bersama naiknya frekuensi di atas fc, tegangan

keluarannya diperlemah (turun). Low Pass Filter adalah jenis filter yang

melewatkan frekuensi rendah serta meredam atau menahan frekuensi tinggi.

Bentuk respon LPF seperti ditunjukkan gambar di bawah ini.

8

Pita Lewat : Jangkauan frekuensi yang dipancarkan Pita Stop :

Jangkauan frekuensi yang diperlemah. Frekuensi cutoff (fc) : disebut frekuensi

0.707, frekuensi 3-dB, frekuensi pojok, atau frekuensi putus.

2. High Pass Filter (HPF)

Filter high-pass atau sering juga disebut dengan filter lolos atas adalah suatu

rangkaian yang akan melewatkan suatu isyarat yang berada diatas frekuensi

cut-off (ωc) sampai frekuensi cut-off (ωc) rangkaian tersebut dan akan

menahan isyarat yang berfrekuensi dibawah frekuensi cut-off (ωc) rangkaian

tersebut. Filter high-passs dasar disusun dengan rangkaian RC seperti berikut.

Rangkaian High Pass Filter (HPF) RC.

Prinsip kerja dari filter high pass atau filter lolos atas adalah dengan

memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana C akan mudah

melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan

komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyal dengan frekuensi yang

rendah.

Prinsip kerja rangkaian filter lolos atas atau high pass filter (HPF) dengan RC

dapat diuraikan sebagai berikut, apabila rangkaian filter high pass ini diberikan

9

sinyal input dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal tersebut

akan di lewatkan ke output rangkaian melalui komponen C. Kemudian pada

saat sinyal input yang diberikan ke rangkaian filter lolos atas atau high pass

filter memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal input

tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground melalui komponen R.

Frekuensi resonansi dari filter high-pass mengikuti nilai time constant (τ) dari

rangkaian RC tersebut. Sehingga frekuensi cut-off dari filter tersebut adalah :

Sinyal output rangkaian filter high-pass mendahului inputnya yaitu sebesar :

Grafik karakteristik dari high pass filter (HPF) atau filter lolos atas dengan

komponen RC dapat digambarkan dengan perbandingan antara tegangan output

filter terhadap frekuensi yang diberikan kepada rangkaian filter high pass (HPF)

tersebut. Untuk lebih jelasnya grafik karakteristik filter high pass (HPF)

ditunjukan pada gambar berikut:

Grafik Karakteristik High Pass Filter (HPF) Dengan RC

3. Band Pass Filter (BPF)

Band pass filter (BPF) adalah filter yang akan meloloskan sinyal pada range

frekuensi diatas frekuensi batas bawah (fL) dan dibawah frekuensi batas atas

(fH). Dalam band pass filter (BPF) ini dikenal 2 jenis rangkaian band pass filter

(BPF) yaitu band pass filter (BPF) bidang lebar dan band pass filter (BPF)

bidang sempit. Untuk membedakan kedua rangkaian ini adalah dengan melihat

dari nilai figure of merit (FOM) atau Faktor kualitas (Q).

Bila Q < 10, maka digolongkan sebagai band pass filter (BPF) bidang lebar.

10

Bila Q > 10, maka digolongkan sebagai band pass filter (BPF) bidang sempit.

Perhitungan faktor kualitas (Q) untuk band pass filter adalah :

Band Pass Filter Bidang Lebar

Syarat BPF bidang lebar adalah Q<10, biasanya didapat dari 2 rangkaian filter

HPF dan LPF yang mereka saling di seri dengan urutan tertentu dan frekuensi

cut off harus tertentu. Misalnya urutan seri adalah HPF disusul LPF, dan L f

dari HPF harus lebih kecil dari H f dari LPF. Contoh rangkaian dan

perhitungannya adalah seperti gambar berikut.

Rangkaian Band Pass Filter {BPF) Bidang Lebar

Grafik Output Band Pass Filter {BPF) Bidang Lebar

Nilai penguatan tegangan absolut band pass filter (BPF) bidang lebar adalah :

11

Band Pass Filter (BPF) Bidang Sempit

Syarat BPF bidang sempit adalah Q > 10. Rangkaian yang digunakan bisa

seperti gambar diatas tapi ada rangkaian khusus untuk BPF bidang sempit.

Rangkaian khusus ini pun bisa pula digunakan untuk BPF bidang lebar, tapi

spesialisnya untuk bidang sempit. Rangkaian ini sering disebut multiple

feedback filter karena satu rangkaian menghasilkan 2 batasan Lf dan Hf .

Gambar rangkaian serta contoh bandwidth bidang sempit diberikan seperti

berikut ini. Persamaan persamaannya pun beda dan tersendiri. Komponen pasif

yang digunakan sama dengan komponen pasif dari LPF dan HPF.

Rangkaian Band Pass Filter (BPF) Bidang Sempit

Perhitungan dari rangkain band pass filter (BPF) diatas dengan nilai C1=C2=C

sehingga nilai resistansinya dapat ditentukan sebagai berikut :

dimana nilai A F saat pada f C adalah :

12

Perlu diingat bahwa

Ada keuntungan rangkaian band pass filter (BPF) bidang sempit ini adalah bila

ingin mengganti frekuensi centernya f C , maka tinggal mengganti nilai R2 saja,

sehingga menjadi R2′ dengan nilai sebagai berikut

2.3 APLIKASI FILTER (ADAPTIF) PADA DUNIA TELEKOMUNIKASI

Pada akhir-akhir tahun ini permintaan akan system biometric dengan skala yang

besar naik dengan sangat drastis, banyak Negara-Negara yang telah menggunakan

system biometric pada passport, ID Card, Visa dan dokumen yang lainnya.

Aplikasi-aplikasi yang besar seperti ‘border crossing’,system control untuk pemilu/

pilkada, verifikasi dari transaksi kartu kredit, penarikan uang tunai di bank dan

lainnya adalah memungkinkan menggunakan system biometricpada skala besar.

System dengan skala besar mempunyai spesifikasi yang berbeda di bandingkan

dengan system biometric pada skala kecil dan menengah, permintaan pada skala

besar adalah system harus mampu melakukan identifikasi yang akurat pada data

base yang besar. Sistem harus menunjukkan produktivitas dan efisiensi yang

tinggi yang sesuai dengan

kemudahan untuk meningkatkan kemampuan system sangat penting karena

di masa mendatang system akan semakin berkembang, sehingga level

produktivitas harus dapat dipertahankan hanya dengan menambah unit yang

baru pada system yang lama.

Jumlah permintaan identifikasi perhari bisa sangat tinggi.

13

Permintaan identifikasi ini harus dip roses dalam waktu yang sesingkat

mungkin (idealnya: secara real time ), jadi diperlukan kemampuancpu yang

tinggi.

Diperlukan kemampuan untuk memproes data base yang besar

(puluhan/ratusan juta fingerprint ).

System harus mampu untuk mentolerir terhadap kegagaln hardware.

System harus mampu mengenali standart biometric yang utama.

System harus mampu untuk mengenali gambar datar sidik jari (flat/ gambar

sidik jari pada kertas ) karena banyak institusi yang mempunyai data seperti

itu.

Untuk itu ‘Neurotechnologija’ menawarkan system biometric pada skala

besar dengan harga yang kompetitif.

1. Mengapa Megamatcher :

Neurotechnologija telah mempunyai pengalaman bekerja sama dengan

banyak system integrator tentang biometric system yang mempunyai

permintaan untuk mengembangkan system biometric pada skala besar

sesuai dengan permintaan tersebut Neurotechnologija telah melakukan

terobosan baru dengan produknya ‘MegaMatcher’.

Kelebihan dari MegaMatcher adalah

A. Handal

Neurotchnologija telah mengembangkan sebuah algoritma baru pada

MegaMatcher sehingga handal pada aplikasi skala besar.

B. Dari perbandingan tingkat kehandalan MegaMatcher (merah) dan

verifinger 4.2(hijau) degan menggunakan cross match verifier 300

and identik DFR 2090 data base pada kondisi yang sama didapatkan

receiver operating curves (ROCS) seperti gambar diatas. Hasil

tersebut menunjukkan bahwa MegaMatcher lebih handal pad system

skala besar.

C. Matcing Speed,

Megamatcher dapat melakukan identifikasi fingerprint dari 9000

sampai dengan 60.000 sidik jari per detik dengan stand alone pc.

Kecepatan identifikasi tersebut akan meningkat dengan

menggunakan PC Cluster.

14

MegaMatcher sudah termasuk software computer cluster yang

mempunyai performa parallel matching :

1. Efektifitas ‘matching speed’ akan bertambah secara proposional

tergantung dari banyaknya node yang terpasang, sebagai contoh

cluster dengan 10 node akan mampu identifikasi 600.000 sidik

jari perdetik, jadi cluster dengan 100 node akan mampu untuk

identifikasi s/d 6 juta sidik jari pperdetik.

2. ‘Large number of identification requests’ dapat diproses oleh

cluster. Contoh :data base dengan 10 juta sidik jari dan

mempunyai 100 node (Pcs with 3Ghz CPU). Dari contoh

tersebut, system akan mampu untuk menangani 8000 s/d 50.000

permintaan identifikasi setiap harinya.

3. ‘Fast requests processing’ arsitektur cluster

memungkinkannya untukdi kembangkan ke system ‘real time

processing’.

4. cluster dapatmenangani data base yang besar.

5. computer cluster toleran terhadap kegagalan hardware.bila

terdapat elemen cluster yang gagal maka kecepatan matching

akan turun sedikit tetapi system secara keseluruhn akan tetap

bekerja.

MegaMatcher support biometric standars : ANSI/NIST ITL-1-

2000 dan ANSI/INCIST 378 2004.MegaMatcher dapat

melakukan export maupun import template sidik jari ke/ dari

system identifikasi lain.

o MegaMatcher juga support WSQ fingerprint image storage

format.

o System dapat melakukan identifikasi rolled dan flat

fingerprints.

o MegaMatcher sudah support network.

o Pengujian/evaluasi performa. Algoritma MegaMatcher telah di

uji di FpVTE 2003.setelah pengujian tersebut, algoritma baru

yang lebih handal telah dikembangkan dan digunakan sebagai

algoritma utama MegaMatcher.

15

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka dapat disimpulkan bahwa

1. Filter adalah suatu device yang memilih sinyal listrik berdasarkan pada

frekuensi dari suatu sinyal.

2. Dalam dunia telekomunikasi terdapat dua jenis filter yaitu filter aktif

dan filter pasif.

3. Manfaat filter dalam dunia telekomunikasi adalah untuk menyeleksi

sinyal yang di inginkan dan memperkecil noise.

16

DAFTAR USTAKA

1. http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/high-pass-filter-hpf-rc/

(Diakses pada tanggal 10 Mei 2014 pukul 20.30 WIB)

2. http://ab21future.blogspot.com/2011/06/pengertian-filter-aktif.html

(Diakses pada tanggal 10 Mei 2014 pukul 20.35 WIB)

3. http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/band-pass-filter-bpf-aktif/

(Diakses pada tanggal 10 Mei 2014 pukul 20.50 WIB)

4. http://rini-pw.blogspot.com/2008/06/aplikasi-filter-pada-dunia_04.html

(Diakses pada tanggal 10 Mei 2014 pukul 21.30 WIB)