Apa itu filter?
Dalam pemrosesan sinyal, filter juga berarti penyaringan. Dalam hal ini Filter adalah sebuah alat atau proses untuk menyaring suatu komponen atau fitur yang tidak diinginkan dari sebuah sinyal dengan cara menghapus komponen yang tidak diinginkan tersebut. Jadi, filter menangkap frekuensi yang dibutuhkan dan membuang frekuensi yang tidak dibutuhkan. Tujuannya adalah mengurangi kebisingan. Filter tidak hanya digunakan pada frekuensi domain, dalam pengolahan gambar pun filter dapat digunakan.
Adapun Jenis-Jenis Filter:
1.Filter Low Pass
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/menahan frekuensi tinggi. Bentuk respon LPF seperti ditunjukkan gambar di bawah ini.
Gambar respon LPF
· 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.
Berikut adalah contoh kasus Low pass filter, yaitu induktif low pass filter dan kapasitif low pass filter
Induktif low-pass filter
. Induktor's impedansi meningkat seiring dengan meningkatnya frekuensi. Impedansi tinggi ini dalam seri cenderung untuk memblokir sinyal frekuensi tinggi dari mendapatkan ke beban. Ini dapat dibuktikan dengan analisis SPICE:
inductive lowpass filter induktif lowpass filter
v1 1 0 ac 1 sin
v1 1 0 ac 1 dosa
l1 1 2 3 l1 1 2 3
rload 2 0 1k rload 2 0 1k
.ac lin 20 1 200
. ac lin 20 1 200
.plot ac v(2) . plot ac v (2)
. end
Tanggapan induktif filter low-pass jatuh dengan meningkatnya frekuensi
Kapasitif low-pass filter.
Impedansi kapasitor itu berkurang dengan meningkatnya frekuensi. Impedansi rendah ini secara paralel dengan resistansi beban cenderung pendek keluar sinyal frekuensi tinggi, menjatuhkan sebagian besar tegangan resistor seri R 1.
lowpass kapasitif filter
v1 1 0 ac 1 dosa
r1 1 2 500
c1 2 0 7u
rload 2 01k
. ac lin 20 30 150
. plot ac v (2)
.end
Respons suatu kapasitif low-pass filter jatuh dengan meningkatnya frekuensi.
2.Filter High Pass
Filter High Pass memperlemah tegangan keluaran untuk semua frekuensi di bawah frekuensi cutoff fc. Di atas fc, besarnya tegangan keluaran tetap. Garis penuh adalah kurva idealnya, sedangkan kurva putus-putus menunjukkan bagaimana filter-filter high pass yang praktis menyimpang dari ideal.
Pengertian lain dari HighPassFilter yaitu jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi serta meredam/menahan frekuensi rendah. Bentuk respon HPF seperti ditunjukkan gambar di bawah ini.
Berikut adalah contoh kasus high pass filter, yaitu induktif high pass filter dan kapasitif low pass filter
Kapasitif High-pass filter.
Kapasitor's impedansi meningkat dengan frekuensi menurun. Gambar di bawah ini dalam seri impedansi tinggi cenderung untuk memblokir sinyal frekuensi rendah dari sampai ke beban.
capacitive highpass filter highpass kapasitif filter
v1 1 0 ac 1 sin v1 1 0 ac 1 dosa
c1 1 2 0.5u c1 1 2 0.5u
rload 2 0 1k rload 2 0 1k
.ac lin 20 1 200
. ac lin 20 1 200
.plot ac v(2)
. plot ac v (2)
. end
Tanggapan dari kapasitif tinggi-pass filter dengan frekuensi meningkat.
Tanggapan induktif tinggi-pass filter dengan frekuensi meningkat.
3.Filter Band Pass
Filter Band Pass hanya melewatkan sebuah pita frekuensi saja seraya memperlemah semua frekuensi di luar pita itu. Pengertian lain dari Band Pass Filter adalah filter yang melewatkan suatu range frekuensi. Dalam perancangannya diperhitungkan nilai Q(faktor mutu).
Gambar Band Pass Filter seperti berikut ini:
dengan
Q=faktormutu
fo=frekuensicutoff
B=lebarpitafrekuensi
Membuat bandpass filter dari sebuah low-pass dan high-pass filter dapat digambarkan dengan menggunakan diagram blok:
Capacitive band-pass filter.
capacitive bandpass filter
v1 1 0 ac 1 sin
r1 1 2 200
c1 2 0 2.5u
c2 2 3 1u
rload 3 0 1k
.ac lin 20 100 500
.plot ac v(3)
.end
Tanggapan dari band-pass filter yang ditunjukkan dalam gambar dibawah ini
Respons dari filter bandpass kapasitif puncak dalam rentang frekuensi yang sempit.
Yaitu filter band elimination menolak pita frekuensi tertentu seraya melewatkan semua frekuensi diluar pita itu.Bisa juga disebut Band Reject merupakan kebalikan dari Band Pass, yaitu merupakan filter yang menolak suatu range frekuensi. Sama seperti bandpass filter, band reject juga memperhitungkan factor mutu.
Membuat bandpass filter dari sebuah low-pass dan high pass filter dapat digambarkan dengan menggunakan diagram blok:
“Twin-T” band-stop filter.
The impressive band-stopping ability of this filter is illustrated by the following SPICE analysis:
twin-t bandstop filter
v1 1 0 ac 1 sin
r1 1 2 200
c1 2 0 2u
r2 2 3 200
c2 1 4 1u
r3 4 0 100
c3 4 3 1u
rload 3 0 1k
.ac lin 20 200 1.5k
.plot ac v(3)
.end
Response of “twin-T” band-stop filter.
Analog Filter
Analog filter adalah blok bangunan dasar pemrosesan sinyal yang banyak digunakan dalam elektronik. Pada analog filter kebanyakan aplikasi adalah pemisahan sinyal audio sebelum aplikasi untuk bass, mid-range dan tweeter pengeras suara, yang menggabungkan dan kemudian pemisahan beberapa percakapan telepon ke satu saluran; pemilihan dipilih stasiun radio di sebuah radio penerima dan penolakan orang lain.
Analog filter telah memainkan peran penting dalam pengembangan elektronik. Terutama di bidang telekomunikasi, filter telah sangat penting dalam sejumlah terobosan teknologi dan telah menjadi sumber keuntungan yang sangat besar bagi perusahaan-perusahaan telekomunikasi. Seharusnya tidak mengejutkan, oleh karena itu, bahwa perkembangan awal filter erat terhubung dengan jalur transmisi. Jalur transmisi memunculkan teori filter, yang awalnya mengambil bentuk yang sangat mirip, dan aplikasi utama dari filter ini untuk digunakan pada jalur transmisi telekomuniasi. Namun, kedatangan sintesis jaringan teknik sangat meningkatkan tingkat kontrol perancang.
Beberapa keunggulan dari filter digital setelah melalui proses pengolahan sinyal adalah :
· Pengaturan frekuensi cuplikan sehingga daerah kerja yang dapat dipilih sangat lebar(meliputi frekuensi rendah dan frekuensi tinggi)
· Respon fasa yangbenar-benar linear
· Karena menggunakan programmable processor,maka respons frekuensi dapat dipilih secara langsung dan secara otomatis
· Bebrapa sinyal masukan dapat disimpan untuk keperlan selanjutnya
· Berkembanya teknologi piko memungkinkan penggunaan hardware yang lebih kecil,konsumsi daya yang kecil,menekan biaya produksi,dan single chip.
fs=10000;
[x,fs]=wavread(’a.wav’);
Wn = .20;
N = 32;
LP = fir1(N,Wn);
[H_x,w]=freqz(LP);
len_f=length(H_x);
f=1/len_f:1/len_f:1;
plot(f,20*log10(abs(H_x)))
grid
Hasilnya adalah respon frekuensi seperti Gambar 5 berikut
Gambar 5. Respon Frekuensi Low Pass Filter
2. Kita akan merancang sebuah Band Pass Filter (BPF) dengan frekuensi cut off sebesar 2000 Hz (untuk daerah rendah) dan 5000 Hz (untuk daerah tinggi). Frekuensi sampling yang ditetapkan adalah 10000 Hz. Orde filter ditetapkan sebesar 32. Beberapa bagian program diatas perlu modifikasi seperti berikut.
Gambar 6. Respon Frekuensi Band Pass Filter
terima kasih banyak, artikelnya membantu :)
BalasHapusnice information
BalasHapuslampu servis hp led