Bengkeltv.id – Pengertian Low Pass Filter (LPF) : Ketahui Secara Lengkap. Dalam dunia teknologi dan elektronika, Low Pass Filter (LPF) menjadi salah satu komponen kritis dalam memproses sinyal. LPF adalah suatu jenis filter yang memungkinkan sinyal-sinyal dengan frekuensi rendah untuk melewati, sementara menyaring atau mengurangi sinyal dengan frekuensi tinggi. Konsep ini memiliki dampak signifikan dalam berbagai aplikasi, mulai dari komunikasi nirkabel hingga pemrosesan audio.
Artikel ini akan membahas secara mendalam tentang pengertian Low Pass Filter, bagaimana prinsip kerjanya, dan relevansinya dalam berbagai konteks. Dengan memahami konsep dasar LPF, pembaca dapat menggali lebih dalam tentang teknologi penyaringan frekuensi rendah dan bagaimana hal tersebut berkontribusi pada peningkatan kualitas sinyal dalam berbagai sistem elektronik. Mari kita telusuri lebih lanjut untuk memperoleh wawasan yang mendalam mengenai dunia Low Pass Filter.
Pengertian Low Pass Filter (LPF)
Pengertian Low Pass Filter (LPF) atau yang sering disingkat sebagai LPF, adalah jenis filter atau penyaring yang mengizinkan sinyal frekuensi rendah untuk dilewatkan dan memblokir sinyal frekuensi tinggi.
Secara sederhana, LPF berfungsi sebagai penyaring sinyal frekuensi tinggi, hanya meneruskan sinyal frekuensi rendah yang diinginkan. Sinyal ini dapat berupa sinyal listrik, seperti sinyal audio atau sinyal perubahan tegangan. Sebuah LPF yang ideal adalah yang sepenuhnya menghentikan sinyal di atas frekuensi cut-off (fc) atau menyebabkan tegangan output pada sinyal frekuensi di atas frekuensi cut-off menjadi 0V.
Di Indonesia, LPF juga dikenal sebagai penyaring lolos bawah atau tapis pelewat rendah.
LPF dapat dibuat dengan menggunakan berbagai jenis komponen pasif, seperti resistor dan kapasitor atau induktor. LPF yang menggunakan resistor dan kapasitor disebut sebagai Low Pass RC Filter, sedangkan yang menggunakan resistor dan induktor disebut sebagai Low Pass RL Filter. Filter yang hanya menggunakan komponen pasif disebut sebagai filter pasif.
Filter pasif ini tidak memiliki elemen penguat seperti transistor dan Op-Amp sehingga tidak mengalami perolehan penguatan sinyal. Oleh karena itu, tingkat output dari filter selalu lebih rendah daripada tingkat input-nya.
Fungsi Low Pass Filter
Setelah memahami Pengertian Low Pass Filter (LPF), selanjutnya terdapat 3 fungsi utama dari low pass filter untuk memperbaiki sinyal frekuensi pada komponen listrik. Berikut penjelasan lebih lengkap mengenai ketiga fungsi tersebut:
Pertama, fungsi low pass filter adalah meneruskan sinyal input pada frekuensi tertentu, yaitu frekuensi di bawah dan di atas (cut off). Kedua frekuensi tersebut akan menyebabkan sinyal meredup (FcoL).
Kedua, kebalikan dari fungsi pertama, fungsi ini disebut dengan band stop filter. Fungsi ini bertujuan untuk menghilangkan sinyal.
Ketiga, sinyal akan diteruskan pada frekuensi di atas cut off, sementara sinyal akan meredup pada frekuensi di bawah cut off. Fungsi ini dikenal dengan istilah high pass filter.
Jenis-jenis Low Pass Filter
Pita transisi pada komponen sinyal untuk audio ini memiliki perbandingan dB/dekade/oktaf. Bisa disimpulkan bahwa saat nilai orde filter semakin besar, efeknya adalah nilai pita transisi yang miring akan bertambah.
Setidaknya ada 6 jenis low pass filter pada komponen ini. Kita akan membahas terlebih dahulu mengenai jenis atau tipe di bawah ini:
1. Low Pass Filter Audio
Low pass filter audio merupakan bagian dari komponen sirkuit yang beroperasi pada rentang frekuensi sekitar 0 Hz hingga 20 kHz. Komponen LPF ini dapat meningkatkan atau melemahkan frekuensi.
Jenis filter ini sangat penting terutama pada perangkat stereo hi-fi dan amplifier instrumen. Filter audio dapat dengan mudah ditemukan dalam berbagai elektronik, seperti pada perangkat radio dan televisi.
2. Low Pass Filter Subwoofer
Low pass filter subwoofer adalah susunan filter yang menangkap sinyal untuk meredam nada tinggi. Rangkaian filter ini terdiri dari dua komponen utama, yaitu resistor dan kapasitor.
Rangkaian jenis ini sangat cocok digunakan untuk subwoofer audio. Sebenarnya, Kalian dapat menyusun jenis ini dengan kombinasi yang sesuai dengan selera atau kebutuhan. Oleh karena itu, low pass filter subwoofer juga dikenal dengan nama crossover aktif.
Terdapat berbagai macam suku cadang pada subwoofer ini, antara lain:
- R1-R10 = 39 Kohm,
- 39 Kohm,
- 47 Kohm,
- 10 Ohm,
- 22 Kohm,
- 4,7 Kohm,
- 22 Kohm,
- 4,7 Kohm,
- 10 Ohm,
- 220 Ohm.
Selain itu, terdapat juga rangkaian C1 hingga C7 dengan nilai masing-masing 39 pF, 0,1 uf, 0,1 uf, 0,2 uf, 0,4 uf, 0,1 uf, 0,1 uf, dan IC1 = TL064. Setiap nilai ini membentuk rangkaian filter subwoofer yang optimal dan tetap berfungsi sesuai kebutuhan.
3. Low Pass Filter Op-Amp
Low pass filter op-amp juga dikenal sebagai filter aktif. Filter Low Pass Op-Amp merupakan komponen aktif yang digunakan untuk memperkuat transistor bipolar operasional dan transistor efek medan. Fungsinya utamanya adalah untuk memperkuat operasional, memerlukan resistor input (Ri) dan resistor output (Rf).
Filter aktif ini dibagi menjadi dua kelas, yaitu berdasarkan frekuensi output atau bandwidth. Berikut beberapa contoh low pass filter op-amp (filter aktif) yang umum digunakan dalam perangkat elektronik:
- Active Low Pass Filter
- Active High Pass Filter
- Active Band Pass Filter
- Active Band Stop/Notch Filter
4. Low Pass Filter Orde 2
Low pass filter orde 2 adalah jenis komponen filter yang memiliki dua kutub dan menggunakan filter RC. Ketika komponen ini terhubung dengan baik, roll-off -40dB/decade akan mengalami peningkatan. Jenis LPF (low pass filter) ini disebut filter VCVS yang berfungsi untuk menguatkan Tegangan Kontrol Sumber Tegangan.
Kalian hanya perlu menambahkan jaringan RC di dalam jalur input. Langkah ini akan memudahkan mengonversi filter orde 1 menjadi filter orde 2. Filter orde 2 akan mengalir dengan amplifikasi. Jenis filter ini juga dikenal dengan berbagai nama atau istilah, seperti Butterworth, Chebyshev, Bessel, dan Sallen-Key.
Namun, filter ini memiliki nilai yang berbeda untuk merespon amplitudo. Jika nilai faktor redaman antara 1.0 hingga maksimum 2, filter akan menunjukkan nilai kurva yang datar. Jika kondisi ini terjadi, disebut sebagai overdamped.
Jenis Konfigurasi Low Pass Filter
Jenis konfigurasi low pass filter juga dibagi menjadi dua macam, yaitu:
1. Low Pass Filter RC Kapasistor dan Resistor
Komponen listrik jenis LPF RC, yang melibatkan kapasitor dan resistor, difungsikan untuk menghilangkan sinyal frekuensi tinggi saat melewati filter. Ada dua macam rangkaian yang digunakan untuk jenis konfigurasi ini, yaitu seri dan paralel.
Pada dasarnya, resistor dipasang dalam posisi seri, yang berarti letak pemasangannya sejajar dengan arah aliran sinyal listrik yang masuk ke dalam komponen.
Sementara itu, kapasitor dipasang dalam posisi paralel atau tegak. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk menghilangkan sinyal frekuensi tinggi dengan tegangan yang cenderung tinggi.
Rumus untuk menghitung nilai Frekuensi (f) pada Low Pass Filter RC konfigurasi ini adalah sebagai berikut:
f (Frekuensi Hz) = 1/2 Ï€(3.14) R (Nilai Resistor dalam Ohm/©) C (Nilai kapasitor dalam Farad/F)
2. Low Pas Filter RC Resistor dan Induktor
Low pass filter RC, yang melibatkan resistor dan induktor, berfungsi untuk memblokir aliran sinyal listrik yang masuk, terutama sinyal dengan frekuensi yang terlalu tinggi.
Pada jenis konfigurasi ini, induktor dipasang dengan posisi searah. Berbeda dengan resistor yang umumnya dipasang secara paralel.
Resistor dan induktor pada konfigurasi ini dihubungkan pada sinyal input. Cara kerja rangkaian ini menggunakan reaktansi induktif karena jenis konduktornya tergolong reaktif.
Rumus untuk menghitung nilai Frekuensi (f) pada Low Pass Filter RC konfigurasi ini adalah sebagai berikut:
f (frekuensi dalam Hz) = R (nilai resistor dalam Ω)/2π( 3,14) L (nilai induktor dalam Henry/H)
f=R/2πL
Kesimpulan
Dalam rangka memahami lebih dalam mengenai teknologi dan elektronika, penggunaan Low Pass Filter (LPF) menjadi suatu konsep yang krusial. Dengan memahami pengertian Low Pass Filter, kita dapat mengoptimalkan penggunaannya dalam berbagai aplikasi, seperti sistem komunikasi, audio, dan pemrosesan sinyal.
Low Pass Filter memiliki peran penting dalam menyaring sinyal, memungkinkan hanya frekuensi rendah yang dapat melewati filter, sedangkan frekuensi tinggi diblokir. Dengan demikian, LPF membantu meminimalkan noise dan gangguan yang dapat mempengaruhi kualitas sinyal.
Dalam era di mana teknologi semakin berkembang, pemahaman tentang konsep seperti Low Pass Filter menjadi kunci untuk mengoptimalkan kinerja perangkat elektronik. Semakin baik pemahaman kita tentang konsep ini, semakin efisien kita dalam merancang dan mengimplementasikan sistem elektronika yang hKalianl.
Melalui artikel dari bengkeltv.id ini, diharapkan pembaca dapat lebih mengenal dan memahami esensi dari Pengertian Low Pass Filter (LPF) serta manfaatnya dalam berbagai aplikasi. Penerapan konsep ini tidak hanya relevan dalam dunia teknologi, tetapi juga memberikan kontribusi besar terhadap kemajuan industri dan kehidupan sehari-hari. Dengan demikian, pemahaman tentang Low Pass Filter bukan hanya sebatas pengetahuan teknis, namun juga menjadi pondasi untuk menciptakan solusi inovatif dalam menghadapi tantangan masa depan.
