TUGAS TAPIS ANALOG DIGITAL
HIGH PASS FILTER
DISUSUN OLEH :MANTASARI (D41112013)FADHILAH HAMZAH
(D41112104)MAHARANI AYU LESTARI (D41112285)NINING KURNIATI
(D41112295)NUR AZIZAH PUTRI RIVAI (D41112300)YUNI ANDYANI
(D41112301)
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDIN
1.1 Filter secara umumFilter adalah rangkaian yang dapat
melewatkan sinyal sinyal dengan frekuensi tertentudan menolak
sinyal sinyal dengan frekuensi lainnya. Untuk merancang rangkaian
filter dapatdigunakan komponen pasif (R,L,C) dan komponen aktif
(Op-Amp, transistor). Dengan demikianfilter dapat dikelompokkan
menjadi filter pasif dan filter aktif. Filter aktif mempunyai
keuntungandibandingkan filter pasif yaitu : Penguatan dan
frekuensinya mudah diatur, selama op-amp masih memberikan penguatan
dan sinyal input tidak selalu seperti pada filter pasif. Pada
dasarnya filter aktif lebih gampang diatur. Tidak ada masalah
beban, karena tahanan input tinggi 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.Penapis-penapis aktif (active filter) tersebut
diaplikasian pada banyak sistem, salah satunya adalah radio
penerima FM (FMstereo receiver).
Berdasarkan daerah frekuensi yang dilewatkan, filter aktif
dibagi menjadi: 1. Filter lolos rendah/ Low pass Filter.2. Filter
lolos tinggi/ High Pass Filter.3. Filter lolos rentang/ Band Pass
Filter.4. Filter tolah rentang/Band stop Filter or Notch Filter
Berdasarkan bentuk respon frekuensi terhadap gain: 1. Filter
Bessel (Maximally Flat Time Delay)2. Filter Cauer (Eliptic)3.
Filter Butterworth (Maximally Flat)4. Filter Chepyshev
(Tchebycheff)
Untuk membuat filter seringkali dihindari penggunaan inductor,
terutama karena ukurannyayang besar. Sehingga umumnya filter pasif
hanya memanfaatkan komponen R dan C saja.
1.2Filter Lolos Tinggi (High Pass Filter)High pass filter
merupakan kebalikan dari low pass filter yakni rangkaian filter
yangmemberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di atas
frekuensi cut-off (-3 dB) yang telah ditentukan, sedangkan
frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang
sangat besar. Lebih sederhananya, hanya frekuensi tinggi saja yang
dapat melewati rangkaian filter ini. High pass filter (HPF)
berfungsi meneruskan sinyal di atas frekuensi cut off sedangkan
yang berada dibawah frekuensi cut off diredam. Nilai-nilai
pengurangan untuk frekuensi berbeda-beda untuk tiap-tiap filter ini
.Terkadang filter ini disebut low cut filter, bass cut filter atau
rumble filter yang juga sering digunakan dalam aplikasi audio. High
pass filter adalah lawan dari low pass filter, dan band pass filter
adalah kombinasi dari high pass filter dan low pass filter.Filter
ini sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir component
frekuensi rendahyang tidak diinginkan dari sebuah sinyal kompleks
saat melewati frekuensi tertinggi.High pass filter yang paling
simple terdiri dari kapasitor yang terhubung secara paralel dengan
resistor, dimana reistansi dikali dengan kapasitor (R x C) adalah
time constant (). Sehingga frekuensi cut off dapat dirumuskan,
1.2.1Rangkaian HPF
Rangkaian High Pass Filter ini perbedaannya dengan Low Pass
Filter hanyaperpindahan tempat tahanan dan kapasitor. Perhitungan
ouputnya sebagai berikut :
dimana :
Penguatan tegangan absolut :
1.2.2Prinsip Kerja HPF
Gambar Rangkaian
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 sinyal input dengan frekuensi diatas
frekuensi cut-off (c) 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 (c) maka
sinyal input tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground
melalui komponen R. Frekuensi resonansi dari filter high-pass
mengikuti nilai time constant () dari rangkaian RC tersebut. T =
R.CSehingga frekuensi cut-off dari filter tersebut adalah :
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:
Gambar diatas adalah respon untuk filter ideal (lewat dari
frekuensi cut-off sinyal akan hilang)
Gambar diatas adalah respon untuk filter praktis (lewat dari
frekuensi cut-off sinyal tidak akan langsung hilang)
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.
1.2.3 Aplikasi HPFHigh-pass filter memiliki banyak aplikasi.
Diantaranya digunakan sebagai bagian dari crossover audio untuk
mengarahkan frekuensi tinggi sementara pelemahan sinyal bass yang
dapat mengganggu, atau kerusakan, pembicara. Crossover pada
amplifier dibutuhkan bila memang kita ingin supaya kualitas suara
yang dihasilkan oleh amplifier-speaker benar benar bagus, bila
memang kualitas amplifier dan speaker yang digunakan sudah cukup
baik, tidak perlu lagi menggunakan crossover ini. Tiap tiap speaker
tersebut memiliki jangkauan / range frekuensi kerja masing masing.
Speaker woofer untuk frekuensi rendah, middle untuk frekuensi
tengah sedangkan tweeter untuk menghasilkan frekuensi tinggi, nah
supaya kinerja masing masing speaker ini sempurna maka input yang
diberikan harus sesuai dengan jenis speaker tersebut. Rangkaian
yang berfungsi untuk memilah milah frekuensi itulah yang disebut
dengan rangkaian crossover.
Pada semua crossover terdapat high-pass filter yang fungsi nya
untuk menahan frekuensi rendah dari power amplifier, keluaran dari
high pass filter ini tentu diteruskan ke tweeter, sedangkan low
pass filter berfungsi menahan tugasnya menahan frekwensi tinggi dan
kemudian meneruskan sinyak suara ke woofer, sedangkan mid-filter
merupakan perpaduan keduanya. 1.2.4FILTER AKTIF HPF ORDE
PERTAMA(1st ORDER HIGH PASS ACTIVE FILTER)
Gambar 3.9. Filter Aktif LolosTinggi Order Pertama Yang
TernormalisasiPenguatan passband G ditentukan dengan persamaan
:(3-5)atau(3-6)
Gambar 3.10. Amplitudo vs. Frekuensi untuk Filter LolosTinggi
Orde Pertama
Gambar 3.11. Rancangan Dasar LolosTinggi Order Pertama
Gambar 3.12. Pengikut Tegangan Yang Digunakan Untuk Memperoleh
Lolos Pita UnitasContoh : 1. Rancanglah filter lolostinggi order
pertama 400 Hz dengan penguatan tegangan passband sama dengan 3,0
atau 9,5 dB serta tentukan tanggapan amplitudonya pada 100
Hz!Solusi:Dengan menggunakan rangkaian pada gambar 3.11 (rangkaian
dasar), pertama dilakukan penskalaan frekuensi cutoff ke 400 Hz
dengan cara mengalikan resistor yang menentukan frekuensi 10 k
dengan 2,5 (= ), hasilnya 25 k.Berikutnya, kapasitor harus diubah
ke nilai standar, misalnya: 0,033 F, dengan demikian, kita bagi
nilai resistor dengan 2,075 hasilnya, dapat dilihat padagambar 3.13
(dengan nilai resistor sekitar 12 k).
Gambar 3.13. Filter LolosTinggi Order Pertama 400 HzGunakan
persamaan (3-5) untuk menghitung tanggap amplitudo pada 100 Hz:
Kombinasi resistor dan kapasitor bisa juga diperoleh dari gambar
3.8 untuk frekuensi cutoff 400 Hz tersebut:RC
12 k18 k120 k180 k0,0330 F0,0220 F0,0033 F0,0022 F
DAFTAR PUSTAKAAgung, Setia. 2014. Pengertian dan Aplikasi
Rangkaian HIGH PASS FILTER.
http://setiaagungw.blogspot.com/2014/05/pengertian-dan-aplikasi-rangkaian-high.html.
Diakses pada tanggal 25 September 2014.
Anonim. 2012. Dasar Dasar Filter.
http://dosen.narotama.ac.id/wp-content/uploads/2012/12/dasar-dasar-filter.doc.
Diakses pada tanggal 25 September 2014.
Anonim. 2014. Filter Frekuensi.
http://comp-eng.binus.ac.id/files/2014/05/Filter-Frekuensi.pdf.
Diakses pada tanggal 25 September 2014.
Anonim. 2011. Low dan High Pass Filter (LPF dan HPF).
http://tsani-oke.blogspot.com/2011/04/low-and-high-pass-filter-lpf-dan-hpf.html.
Diakses pada tanggal 25 September 2014.
Nababan, Rio Dharmawan. 2014. LAPORAN PRAKTIKUM III HIGH PASS
FILTER (HPF). Padang : Universitas Negeri Padang.Maria, Shanta.
2011. Rangkaian Filter.
http://shantamaria766hi.blogspot.com/2011/04/rangkaian-filter.html.
Diakses pada tanggal 25 September 2014.Sidik, Umar. 2013. PENAPIS
AKTIF. http://www.academia.edu/4591780/Active_Filter. Diakses pada
tanggal 25 September 2014.