Apa itu Filter?

Terkadang diinginkan untuk memiliki sirkuit yang mampu menyaring satu frekuensi atau rentang frekuensi secara selektif dari campuran frekuensi yang berbeda dalam suatu rangkaian. Sirkuit yang dirancang untuk melakukan pemilihan frekuensi ini disebut sirkuit filter , atau cukup filter .

Kebutuhan umum untuk sirkuit filter adalah pada sistem stereo performa tinggi, di mana rentang frekuensi audio tertentu perlu diperkuat atau ditekan untuk kualitas suara terbaik dan efisiensi daya.

Anda mungkin akrab dengan equalizer , yang memungkinkan amplitudo beberapa rentang frekuensi untuk disesuaikan agar sesuai dengan selera pendengar dan sifat akustik dari area mendengarkan.

Anda mungkin juga familiar dengan jaringan crossover , yang menghalangi rentang frekuensi tertentu untuk menjangkau speaker.

Sebuah tweeter (speaker frekuensi tinggi) tidak efisien dalam mereproduksi sinyal frekuensi rendah seperti ketukan drum, sehingga sirkuit crossover terhubung antara tweeter dan terminal output stereo untuk memblokir sinyal frekuensi rendah, hanya melewatkan sinyal frekuensi tinggi ke terminal koneksi speaker.

Ini memberikan efisiensi sistem audio yang lebih baik dan dengan demikian kinerja yang lebih baik. Baik equalizer dan jaringan crossover adalah contoh filter, yang dirancang untuk menyelesaikan pemfilteran frekuensi tertentu.

Aplikasi praktis lain dari rangkaian filter adalah dalam "pengkondisian" bentuk gelombang tegangan non-sinusoidal di rangkaian daya.

Beberapa perangkat elektronik sensitif terhadap adanya harmonik dalam tegangan catu daya, sehingga memerlukan pengkondisian daya untuk pengoperasian yang benar.

Jika tegangan gelombang sinus yang terdistorsi berperilaku seperti serangkaian bentuk gelombang harmonik yang ditambahkan ke frekuensi dasar, maka seharusnya dimungkinkan untuk membangun rangkaian filter yang hanya memungkinkan frekuensi bentuk gelombang dasar untuk melewatinya, memblokir semua harmonik (frekuensi lebih tinggi).

Kita akan mempelajari desain beberapa rangkaian filter dasar dalam pelajaran ini. Untuk mengurangi beban matematika pada pembaca, saya akan menggunakan SPICE secara ekstensif sebagai alat analisis, menampilkan plot Bode (amplitudo versus frekuensi) untuk berbagai jenis filter.

Namun, ingatlah bahwa rangkaian ini dapat dianalisis pada beberapa titik frekuensi dengan analisis seri-paralel berulang, seperti contoh sebelumnya dengan dua sumber (60 dan 90 Hz), jika siswa bersedia menginvestasikan banyak waktu perhitungan sirkuit kerja dan kerja ulang untuk setiap frekuensi.

TINJAUAN:

• Sebuah filter adalah sirkuit AC yang memisahkan beberapa frekuensi dari yang lain dalam sinyal frekuensi campuran.
• Equalizer audio dan jaringan lintas adalah dua aplikasi sirkuit filter yang terkenal.
• Sebuah Plot pertanda adalah grafik yang memplot amplitudo atau fase gelombang pada satu sumbu dan frekuensi pada sumbu lainnya.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Filter Aktif