Filter Band-Pass: Desain, Implementasi, dan Tips Praktis

Cara Membuat Filter Band-Pass

Dalam banyak sistem elektronik, hanya rentang frekuensi tertentu yang harus melewati rantai sinyal. Filter band-pass membiarkan tepat band tersebut melewati sambil menolak semua frekuensi yang lebih rendah dan lebih tinggi. Dengan menggabungkan tahap low-pass dan high-pass, kita mendapatkan satu filter yang memenuhi persyaratan ini.

Di bawah ini adalah diagram blok tingkat sistem yang mengilustrasikan konsep ini:

Diagram blok tingkat sistem dari filter band-pass.

Merancang Filter Band-Pass Menggunakan Kapasitor

Ketika dua tahap dihubungkan seri, sirkuit yang dihasilkan hanya melewatkan frekuensi yang tidak terlalu rendah atau terlalu tinggi. Di sini adalah skematis typis yang dibangun dengan komponen pasif, dan respons frekuensi yang sesuai ditunjukkan di bawah.

Filter band-pass kapasitif.

 capacitive bandpass filter v1 1 0 ac 1 sin r1 1 2 200 c1 2 0 2.5u c2 2 3 1u rload 3 0 1k .ac lin 20 100 500 .plot ac v(3) .end 

Respons filter band-pass kapasitif mencapai puncak dalam rentang frekuensi yang sempit.

Merancang Filter Band-Pass Menggunakan Induktor

Meskipun induktor juga dapat mewujudkan respons band-pass, kapasitor biasanya memberikan "kemurnian" yang lebih tinggi dalam perilaku reaktifnya, memberikan keuntungan yang lebih jelas bagi perancang. Desain representatif berbasis induktor ditunjukkan di sini:

Filter band-pass induktif.

Mengubah urutan bagian high-pass dan low-pass tidak mengubah aksi filtering dasar; sirkuit masih menolak frekuensi di luar band yang diinginkan.

Namun, mengandalkan sepenuhnya aksi pemblokiran setiap tahap memperkenalkan keterbatasan praktis. Bahkan di puncak filter, pemadaman gabungan dari bagian low-pass dan high-pass dapat mengurangi amplitudo sinyal. Dalam analisis SPICE di atas, tegangan beban tidak pernah melebihi 0,59 V, meskipun sumber 1 V. Pemadaman memburuk jika filter dibuat lebih tajam atau lebih selektif.

Teknik yang lebih canggih dapat mencapai pass-band datapuncak tanpa mengorbankan kekuatan sinyal, dan kita akan mengeksplorasi metode-metode tersebut nanti dalam bab ini.

ULASAN:

• Filter band-pass hanya memungkinkan frekuensi dalam rentang yang ditentukan untuk melewati, memblokir frekuensi yang lebih rendah dan lebih tinggi.
• Ini dapat dibangun dengan merangkaian filter low-pass dengan filter high-pass (atau sebaliknya).
• "Meredam" berarti mengurangi amplitudo sinyal; itu adalah prinsip yang sama dengan menurunkan kontrol volume stereo.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Filter Aktif