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.