Filter Jalur Pita Pasif
Filter band pass memisahkan rentang frekuensi tertentu dari frekuensi lain dalam grup frekuensi tertentu. Beberapa rangkaian listrik canggih mungkin tidak cocok untuk membiarkan frekuensi sangat rendah pada 0Hz atau frekuensi sangat tinggi melewatinya, filter pass band pasif melakukan fungsi selektivitas frekuensi tergantung pada kombinasi resistor seri dan kapasitor dalam rangkaiannya. Mereka memblokir frekuensi rendah dan frekuensi atas di luar rentang bandpass selektifnya. Filter ini terdiri dari filter low pass dan high pass filter.
Konstruksi
Filter band pass tipikal harus menampilkan dua jaringan RC seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Satu jaringan RC digunakan secara seri, sedangkan jaringan RC lainnya digunakan secara paralel. Nilai frekuensi cut-off dapat dikontrol melalui nilai resistor dan kapasitor yang digunakan pada rangkaian band pass filter. Hal ini dapat memungkinkan rentang frekuensi yang luas atau rentang frekuensi yang sempit, tergantung pada nilai frekuensi cut-off. Oleh karena itu, rentang frekuensi bandpass tertentu disebut bandwidth.
Kurva Respon Frekuensi
Kurva respons frekuensi ditunjukkan di bawah ini. Kurva respon frekuensi menunjukkan dua batas frekuensi cut-off: batas frekuensi cut-off lebih rendah fL dan batas frekuensi cut-off tinggi fH. Semua frekuensi di bawah frekuensi cut-off yang lebih rendah fL diblokir sampai output dari band pass filter naik pada kemiringan 20db/dekade. Outputnya kemudian mencapai nilai maksimum 70,7% dan tetap konstan untuk rentang frekuensi tertentu hingga batas frekuensi fH yang lebih tinggi tercapai. Outputnya mulai turun lagi pada kemiringan -20db/dekade.
Penguatan maksimum sebesar -3dB ditunjukkan dalam tren naik dan tren turun pada gambar di bawah. Oleh karena itu, rata-rata geometrik kedua titik frekuensi ini menghasilkan titik resonansi atau titik frekuensi pusat.
Frekuensi gema
Rata-rata geometrik frekuensi potong atas dan frekuensi potong bawah dinyatakan sebagai:
fr mewakili frekuensi tengah, sedangkan fh mewakili nilai frekuensi batas atas dan fl berarti nilai frekuensi batas bawah.
Pergeseran fasa
Filter band pass adalah filter orde kedua. Artinya adanya dua kombinasi elemen pasif pada rangkaiannya. Sudut fasa untuk filter orde kedua akan menjadi dua kali lipat sudut fasa filter orde pertama. Artinya sudut fasa harus 180 derajat pada filter lolos pita. Pergeseran fasa menunjukkan +90 derajat hingga frekuensi tengah dan -90 derajat setelah titik frekuensi tengah.
Frekuensi Cut-off Atas & Bawah
Nilai frekuensi atas & bawah dapat dihitung seperti perhitungan frekuensi pada filter band pass rendah dan tinggi. Ekspresi umum diberikan oleh:
Contoh:
Filter band pass akan dirancang yang memungkinkan frekuensi antara 5kHz dan 40kHz. Dengan asumsi resistor adalah 20kΩ, hitung nilai kapasitor dan gambarkan filter band pass akhir.
Menggunakan ekspresi umum frekuensi cut-off atas dan bawah:
Nilai kapasitor high pass dapat dihitung menggunakan batas frekuensi yang lebih rendah:
Nilai kapasitor low pass dapat dihitung menggunakan batas frekuensi yang lebih tinggi:
Kesimpulan
Filter band pass bekerja berdasarkan prinsip melewatkan rentang frekuensi selektif sambil memblokir semua frekuensi yang lebih rendah atau lebih tinggi. Mereka terdiri dari jaringan filter lolos rendah dan filter lolos tinggi dalam konstruksinya.