Sirkuit filter menyaring frekuensi dalam sirkuit elektronik. Sirkuit ini menggunakan kombinasi resistor & kapasitor sebagai blok konstruksi fundamental mereka. Rangkaian filter ini diperlukan dalam diagram blok catu daya setelah rangkaian penyearah karena mengubah pulsa AC menjadi DC dan menyuplai dalam satu arah saja. Rangkaian filter melepaskan komponen AC yang tersedia dalam keluaran yang diperbaiki & memungkinkan komponen DC mencapai beban. Ada berbagai jenis filter yang tersedia, di antaranya filter lolos pita (BPF) adalah salah satu tipenya. Filter ini memungkinkan frekuensi dalam rentang frekuensi tertentu & melemahkan frekuensi ketika berada di luar rentang. Ini filter tersedia dalam berbagai tipe tetapi BPF pasif adalah salah satu tipenya. Nah, artikel ini memberikan informasi singkat tentang a filter bandpass pasif , cara kerjanya, dan aplikasinya.
Apa itu Filter Pass Band Pasif?
Kombinasi filter lolos rendah dan filter lolos tinggi dikenal sebagai filter lolos pita pasif. Jenis filter ini memungkinkan pita frekuensi tertentu & memblokir semua frekuensi yang tersisa. Ini adalah rangkaian listrik yang hanya menggunakan elemen pasif seperti R, C & L. Jadi filter ini dibuat dengan mengalirkan dua filter seperti LPF & HPF. Kegunaan utama dari filter bandpass pasif adalah dalam penguat audio . Terkadang dalam penguat audio kita memerlukan rentang frekuensi tertentu yang tidak dimulai dari 0 Hz & bukan frekuensi tinggi, meskipun kita memerlukan rentang pita frekuensi tertentu, baik rentang yang lebih lebar maupun rentang yang sempit.
Diagram Rangkaian Filter Band Pass Pasif
Filter pasif hanya menggunakan komponen pasif seperti; resistor, induktor & kapasitor. Dengan demikian, filter bandpass pasif juga dapat menggunakan komponen pasif & tidak memanfaatkan komponen tersebut penguat operasional untuk amplifikasi. Bagian amplifikasi yang mirip dengan filter band pass aktif tidak ada dalam filter band pass pasif. Diagram rangkaian filter band pass pasif juga mencakup rangkaian filter high-pass & low-pass. Jadi bagian pertama rangkaian untuk HPF pasif sedangkan bagian kedua rangkaian untuk LPF pasif.
Desain Filter Pass Band Pasif
Perancangan filter bandpass pasif dapat dilakukan hanya dengan menggunakan resistor & kapasitor. Rangkaian filter pass band pasif tidak memerlukan daya apa pun dan tidak digunakan untuk amplifikasi aktif apa pun. Jenis filter bandpass ini digunakan sebagai tambahan pada rangkaian aktif untuk memberikan amplifikasi tetapi dengan sendirinya, filter tersebut tidak memberikan amplifikasi apa pun. Filter ini dirancang dengan kombinasi HPF & LPF.
Komponen yang diperlukan untuk membuat rangkaian ini terutama meliputi; kapasitor – 1nF & 1μF, resistor – 150Ω & 16KΩ. Untuk membangun rangkaian ini, rangkaian ini hanya membutuhkan resistor dan kapasitor. Untuk rangkaian filter ini, pita lintasan berkisar antara 1KHz hingga 10KHz untuk nilai resistor dan kapasitor yang dipilih. Jika kita memodifikasi frekuensi ini, nilai resistor & kapasitor perlu diubah.
Rangkaian ini memiliki dua bagian seperti high pass filter dan a filter lolos rendah . Bagian pertama rangkaian ini disusun dari R1 & C1 membentuk HPS. Jadi filter ini memungkinkan semua frekuensi melewati titik yang dirancang untuk dilewati. Desain filter ini hanya membentuk titik frekuensi cutoff bawah tetapi titik frekuensi cutoff bawah yang diperlukan dalam rangkaian ini adalah 1KHz. Jadi, HPF mengizinkan frekuensi di atas 1KHz.
Frekuensi cut-off yang lebih rendah dapat dihitung dengan rumus berikut.
Frekuensi cut-off yang lebih rendah = 1/2πR1C1.
Kita mengetahui nilai resistor dan kapasitor seperti; R1 = 150Ω dan C1 = 1μF, jadi substitusikan nilai-nilai ini ke persamaan di atas, dan kita bisa mendapatkan;
Frekuensi cut-off yang lebih rendah = 1/2π(150Ω)*(1μF) => 1061 Hz => 1KHz.
Filter ini memungkinkan semua frekuensi di atas 1KHz & memblokir semua frekuensi atau melemahkan semua frekuensi di bawah 1KHz.
Demikian pula bagian kedua rangkaian ini disusun dari resistor R2 & kapasitor C2 untuk membentuk LPF. Filter ini memblokir semua frekuensi di bawah titik potong.
Di sini kita memerlukan frekuensi cut-off yang lebih tinggi menjadi 10 KHz dalam rangkaian filter ini, sehingga rangkaian ini memungkinkan semua frekuensi di bawah 10 KHz dilewatkan & memblokir semua frekuensi di atas titik 10 KHz.
Rumus untuk menghitung frekuensi cutoff yang lebih tinggi sama dengan frekuensi cutoff yang lebih rendah, frekuensi => 1/2π R2C2
Kita mengetahui nilai resistor R2 dan kapasitor C2 seperti; R2 = 16KΩ & C2 = 1nF, jadi substitusikan kedua nilai ini ke persamaan di atas maka kita mendapatkan;
Frekuensi cutoff lebih tinggi = 1/2π(16KΩ)*(1nF)= 9952Hz => 10KHz.
Dengan demikian, HPF mengizinkan semua frekuensi di atas titik potong yang lebih rendah sedangkan LPF mengizinkan semua frekuensi di bawah frekuensi potong yang lebih tinggi. Jadi ini akan membuat filter band-pass di mana filter tersebut memiliki pita sandi di antara frekuensi cutoff yang lebih rendah & lebih tinggi.
Untuk menghindari efek pembebanan pada LPF dari HPF, disarankan nilai resistor R2 harus berada di bawah 10 (atau) di atas resistor R1. Pada rangkaian ini, kita membuat nilai resistor R2 100 kali lebih tinggi.
Bekerja
Sirkuit ini bekerja dengan membiarkan sinyal berkekuatan penuh di antara filter lolos rendah & filter pass filter tinggi frekuensi. Jika low-pass filter (LPF) dirancang untuk frekuensi 2KHz sedangkan high-pass filter (HPF) dirancang untuk frekuensi 200Hz, maka rangkaian ini menghasilkan sinyal keluaran antara 200Hz & 2KHz dengan kekuatan hampir penuh atau kekuatan penuh.
Ketika sinyal yang dihasilkan berada di luar rentang ini, frekuensi akan sangat dilemahkan, sehingga amplitudonya sangat rendah dibandingkan dengan amplitudo sinyal dalam pita lintasan. Pass band mengacu pada sinyal di antara filter high pass dan low pass yang dilewatkan dengan kekuatan penuh.
Di sini pass bandnya adalah 200Hz hingga 2 KHz kemudian frekuensi cutoff rendah adalah 200Hz & frekuensi cutoff tinggi adalah 2 KHz. Dalam pass band, kedua frekuensi ini adalah dua titik di dalam passband di mana terdapat penurunan amplitudo sebesar 3dB. Jadi penurunan ini setara dengan 0,707VPEAK.
Pada grafik bandpass berikut terdapat amplitudo puncak (VPEAK). Di sini amplitudo akan turun setiap kali Anda mendapatkan dua frekuensi ini. Setelah mencapai 0,707VPEAK, maka ini adalah titik potong 3dB yang menandakan setengah dari daya maksimum. Setelah titik potong 3dB, terjadi penurunan amplitudo yang tajam, sehingga frekuensi di luar frekuensi potong menjadi sangat dilemahkan.
Di sini kita memiliki dua frekuensi utama; frekuensi cutoff yang lebih rendah pada 1 KHz & frekuensi cutoff yang lebih tinggi pada 10 KHz. Jadi frekuensi tengah disebut frekuensi antara frekuensi cutoff tertinggi dan terendah yang diukur dengan rumus √(f1)(f2) => √ (1061)(9952) => 3249 Hz.
Sinyal keluaran di sekitar frekuensi ini mempunyai kekuatan penuh & berada pada nilai puncak tertingginya. Ketika kita mendekati frekuensi ini, maka nilainya akan melemah atau berkurang dalam amplitudo. Amplitudonya adalah 0,707VPEAK pada frekuensi cutoff. Misalnya, jika VPEAK mengukur 10Volt dari puncak ke puncak pada frekuensi cutoff, maka amplitudonya kira-kira 7V karena 10V * 0,707V => 7V.
Keuntungan dari Filter Pass Band Pasif
Gain dari filter band pass pasif selalu di bawah sinyal masukan, sehingga penguatan keluaran kurang dari satu. Sinyal keluaran pada frekuensi tengah berada dalam satu fase, meskipun sinyal keluaran di bawah frekuensi tengah memimpin fase dengan pergeseran +90° & sinyal keluaran di atas frekuensi tengah akan tertinggal dalam fase sebesar pergeseran fasa -90°. Setiap kali kami menyediakan isolasi listrik di antara dua filter maka kami dapat memperoleh kinerja filter yang lebih baik.
Aplikasi
Itu penerapan filter bandpass pasif termasuk yang berikut ini.
- Filter Jalur Pita Pasif digunakan untuk mengisolasi atau menyaring frekuensi tertentu yang terletak pada pita (atau) rentang frekuensi tertentu.
- Filter ini digunakan dalam rangkaian penguat audio atau aplikasi seperti; kontrol nada pra-penguat (atau) filter crossover loudspeaker.
- Ini berlaku untuk sirkuit pemancar & penerima di dalamnya komunikasi nirkabel sedang.
Jadi, ini adalah gambaran pasif filter bandpass, sirkuit , bekerja, dan aplikasinya. Filter ini merupakan kombinasi HPF dan LPF dan memungkinkan rentang frekuensi selektif. Rangkaian filter ini memungkinkan rentang frekuensi yang lebar & sempit. Frekuensi cut-off yang lebih tinggi & lebih rendah terutama bergantung pada desain filter. Ini pertanyaan buat anda, apa itu BPF?
