elektro

Low Pass Filter (LPF) Adalah …

Low Pass Filter adalah – Low pass filter atau LPF merupakan sebuah komponen atau salah satu jenis filter yang terdapat di dalam...

Written by arga · 3 min read >
low pass filter adalah

Low Pass Filter adalah – Low pass filter atau LPF merupakan sebuah komponen atau salah satu jenis filter yang terdapat di dalam rangkaian amplifier audio atau speaker. Filter jenis ini juga dinamakan sebagai tapis pesawat rendah.  Berdasarkan konfigurasinya, terdapat dua jenis konfigurasi low pass filter. Untuk mengetahuinya lebih lengkap, berikut adalah pengertian hingga cara membuat rangkaian low pass filter.

Pengertian Low Pass Filter (Filter Lolos Rendah)

pengertian low pass filter
id.fmuser.net

Low pass filter atau LPF adalah sebuah komponen di dalam sebuah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk menyaring sinyal listrik yang berfrekuensi tinggi dan hanya meloloskan sinyal listrik frekuensi rendah yang diinginkan.

Jenis sinyal listrik yang disaring oleh low pass filter atau LPF  adalah sinyal audio dan sinyal perubahan tegangan.

Low pass filter yang ideal adalah LPF yang tidak meloloskan sinyal dengan frekuensi melebihi frekuensi cut off (fc), sekecil apapun nilainya.  Atau tegangan output pada sinyal frekuensi diatas frekuensi cut off sama dengan OV.

Pada penggunaanya, sinyal listrik dengan frekuensi yang lebih tinggi dibanding nilai cut off(fc), akan dibuat lemah atau mengecil. Sehingga akan menyebabkan terbentuknya suatu pita transisi atau transition band.

Pita transisi tersebut memilki satuan yang disebut dB/decade atau dB/oktaf.  Nilai dari orde filter mempengaruhi langsung terhadap kemiringan pita transisi. Bila nilai orde filter semakin besar, maka nilai kemiringan pada transition band juga bertambah dan posisinya semakin curam.

Jenis Konfigurasi Low Pass Filter

rangkaian low pass filter
abdulelektro.blogspot.com

Komponen Low pass filter dapat dirangkai dengan menggunakan komponen pasif seperti Resistor dan Kapasitor atau Induktor.

Terdapat dua jenis konfigurasi utama pada low pass filter. Jenis pertama yaitu Low Pass RC Filter yang komponennya terdiri dari resistor dan kapasitor. Dan kedua adalah Low Pass RL Filter yang komponennya terdiri dari resistor dan induktor.

Filter yang hanya menggunakan komponen pasif ini juga dinamakan sebagai Filter Pasif. Dimana filter pasif ini tidak memiliki elemen penguat seperti transistor dan OP-Amp sehingga tidak memiliki perolehan penguatan sinyal, dengan demikian tingkat Outputnya selalu kurang dari tingkat Inputnya.

1. Low Pass RC Filter

Low Pass RC Filter adalah rangkaian filter yang terdiri dari dua jenis komponen pasif Resistor dan Kapasitor. Kedua komponen ini berfungsi untuk menghambat sinyal frekuensi tinggi, sehingga tidak bisa melewati filter. Sementara sinyal frekuensi rendah dibiarkan lolos.

Rangkaian Low Pass RC Filter

rangkaian low pass rc filter
id.fmuser.net

Rangkaian Low Pass RC Filter disusun dengan mengkombinasikan dua rangkaian, yaitu seri dan parallel. Resistor dirangkai secara seri dengan arah sinyal listrik yang masuk (input). Sementara kapasitor dipasang secara parallel atau posisi tegak lurus dengan frekuensi input untuk menghambat sinyal frekuensi tinggi.

Dengan rangkaian Low Pass RC Filter di atas, kapasitor sebagai komponen reaktif akan mampu memberikan resistansi yang berbeda terhadap sinyal frekuensi yang berbeda yang masuk melewatinya. Resistansi pada kapasitor akan menjadi sangat tinggi saat dilalui oleh sinyal frekuensi rendah atau DC. Dan sebaliknya,  resistansi akan menjadi sangat rendah bila dilalui oleh sinyal frekuensi tinggi.

Sehingga sinyal frekuensi rendah atau DC akan diblokir dan tidak dapat melalui kapasitor serta membuat sinyal ini langsung keluar dari rangkaian begitu saja. Sedangkan sinyal frekuensi tinggi dapat melewati kapasitor dengan mudah. Maka hasilnya adalah sinyal frekuensi rendah dan tinggi tidak akan melalui jalur yang sama.

Catatan :

Arus  akan selalu memilih  jalur yang resistansinya paling rendah, karena kapasitor memberikan resistansi yang rendah dalam rangkaian frekuensi tinggi maka sinyal tersebut akan mengambil jalur yang melewati kapasitor. Sedangkan sinyal frekuensi rendah akan memilih jalur alternatif dengan resistansi yang lebih rendah.

Rumus LPF RC Filter

rumus lpf

Keterangan :

f =  Frekuensi  (Hz)

π  =  3,14

R  = nilai resistor  (Ohm/)

C  =  nilai kapasitor  (Farad/F)

Contoh Kasus LPF RC Filter

Sebuah LPF yang akan dibuat yaitu tersusun dari komponen resistor dan kapasitor. Kapasitor yang dibutuhkan adalah jenis kapasitor yang memiliki nilai 10nF dan Resistor yang bernilai 1KΩ. Kemudian lanjutkan dengan merangkainya seperti rangkaian di atas.

Lantas berapa nilai frekuensi yang menjadi cut off dalam rangkaian ini ?

Diketahui :
R  =  1 KΩ   =  1000 Ω

C  =  10nF   = 10 x 10-9  = 0,000000001 F

f =  ?

Jawab :

Dari perhitungan di atas, dapat diperoleh nilai frekuensi cut off sebesar 15,9 KHz. Sinyal listrik yang frekuensi diatas 15,9 KHz akan diblokir  dan tidak dibiarkan lanjut ke luar rangkaian. Sedangkan sinyal frekuensi di bawah 15,9 KHz akan diteruskan dan melewati rangkaian selanjutnya.

Jadi dapat disimpulkan bila memasukkan sinyal frekuensi rendah sebesar 10 KHz ke dalam rangkaian LPF RC Filter di atas, maka rangkaian tersebut akan meneruskan sinyal hingga ke OUTPUT hampir sepenuhnya.  Hal ini karena sinyal frekuensi rendah tidak melewati jalur kapasitor.

Namun bila menaikkan frekuensi ke 30 KHz, maka frekuensi ini akan mengalami peredaman yang besar sehingga sangat sulit sekali untuk ke titik OUTPUT. Hal ini karena sinyal frekuensi tinggi akan melewati jalur kapasitor bukan jalur OUTPUT.

2. Low Pass RL Filter

Low pass RL Filter adalah rangkaian  penyaring frekuensi yang tersusun dari komponen resistor dan induktor. Fungsi dari filter ini yaitu meneruskan sinyal frekuensi rendah dan memblokir sinyal listrik yang frekuensinya lebih tinggi dari yang ditentukan.

Berbeda dengan low pass RC Filter yang membiarkan sinyal frekuensi  tinggi masuk ke dalam rangkaian dahulu, pada low pass filter, sinyal frekuensi tinggi secara langsung akan diblokir.

Rangkaian Low Pass RL Filter

rangkaian low pass rl filter
id.fmuser.net

Rangkaian low pass RL Filter disusun dengan  komponen induktor yang dipasang secara seri dengan sinyal INPUT dan resistor dipasang sejajar atau parallel dengan sinyal INPUT.

Cara Kerja Low Pass RL Filter

Prinsip kerja dari rangkaian low pass RL filter yaitu menggunakan prinsip Reaktansi Induktif. Dimana resistansi atau impedansi induktor akan berubah-ubah berdasarkan dengan perubahan sinyal frekuensi yang masuk.

Karena induktor merupakan komponen yang reaktif, maka induktor  mampu memberikan impedansi yang berbeda untuk setiap frekuensi sinyal masuk yang berbeda, seperti halnya kapasitor.

Induktor menghasilkan resistansi yang tinggi apabila dilewati sinyal frekuensi tinggi dan sebaliknya, akan akan menjadi sangat rendah bila dilewati frekuensi rendah. Sehingga , komponen induktor dipasang secara seri seri terhadap sinyal yang masuk. Hal ini memungkinkan sinyal frekuensi tinggi langsung diblokir, sementara sinyal frekuensi rendah akan dilewatkan tanpa hambatan.

Rumus LPF RL Filter

rumus lpf rl filter

Keterangan :

f  = Frekuensi (Hz)

π  = 3,14

R  =  nilai resistor (Ω)

L  =  nilai induktor  (Henry/H)

Contoh Kasus LPF RL Filter

Sebuah rangkaian low pass RL filter dengan sebuah resistor 10 KΩ dan sebuah induktor  sebesar 470 mH. Lantas berapa nilai frekuensi yang menjadi cut off dalam rangkaian ini ?

Di ketahui :

R  =  10 KΩ  = 10.000Ω

L  =  470 mH  = 0,47H

f  =  3.387,99 Hz  = 3,39 kHz

Jawab :

cara penyelesaian lpf rl filter

Dari perhitungan di atas, diperoleh hasil bahwa nilai frekuensi yang menjadi cut off pada rangkaian low pass RL Filter di atas adalah 3,39 kHz. Bila ada frekuensi sinyal yang lebih tinggi dari itu, maka akan diblokir.

Low pass filter (LPF) digunakan untuk memblokir  sinyal yang memiliki frekuensi melebihi cut off. Nilai cut off ditentukan oleh nilai dari komponen penyusun LPF itu sendiri yang berupa resistor, kapasitor dan induktor.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *