Pengertian Band Pass Filter (BPF) atau Tapis Lolos Antara – Band Pass Filter atas sering disingkat dengan BPF ialah filter atau penyaring frekuensi yang melewatkan sinyal frekuensi dalam rentang frekuensi tertentu yaitu melewatkan sinyal yang berada diantara frekuensi batas bawah sampai frekuensi batas atasnya. Dengan kata lain, Band Pass Filter atau Tapis Lolos Atas ini akan menolak atau melemahkan sinyal frekuensi yang berada diluar rentang yang ditentukan tersebut.
Salah satu aplikasi sederhana Band Pass Filter ialah pada penguat audio, pengendali nada (tone control) dan penyaring crossover speaker. Pada rangkaian-rangkaian tersebut, adakala hanya perlu melewatkan rentang frekuensi tertentu yang tidak dimulai dari 0Hz atau memerlukan sinyal yang berakhir pada suatu titik frekuensi tinggi tertentu.
Sebuah Tapis Lolos Antara atau Band Pass Filter (BPF) Pasif yang sanggup meloloskan rentang atau pita frekuensi tertentu ini intinya sanggup dihasilkan dengan cara menggabungkan rangkaian Low Pass Filter (Tapis Lolos Bawah) dan rangkaian High Pass Filter (Tapis Lolos Atas).
Rangkaian Band Pass Filter (Tapis Lolos Antara)
Berbeda dengan Low Pass Filter yang hanya melewatkan sinyal frekuensi rendah dan melemahkan frekuensi tinggi ataupun High Pass Filter yang hanya melewatkan sinyal Frekuensi Tinggi dan melemahkan frekuensi rendah, Band Pass Filter ini bisa melewatkan sinyal pada pita atau “sebaran” frekuensi tertentu atau melewatkan sinyal diantara batas frekuensi yang ditentukan. Rentang Frekuensi yang berada diantara Frekuensi batas atas (Wh) dan Frekuensi batas bawah (Wl) ini biasanya dikenal dengan filter Bandwidth.
Pada umumnya, Bandwidth didefinisikan sebagai rentang frekuensi yang berada diantara dua titik batas frekuensi yang ditentukan (fc), yaitu 3dB dibawah sentra maksimum atau puncak resonansi dan melemahkan frekuensi lain yang berada diluar dua titik batas ini. Frekuensi yang tersebar luas yang biasanya disebut dengan istilah Bandwidth atau BW ini intinya ialah perbedaan antara Frekuensi Cut Off yang lebih rendah (fc lower) dan poin Frekuensi Cut Off yang lebih tinggi (fc higher). Dengan kata lain, BW = fH – fL. Agar Penyaring atau Filter Band Pass ini sanggup berfungsi dengan benar, Frekuensi cut off Low Pass Filter harus lebih tinggi daripada frekuensi cut off High Pass Filter.
Band Pass Filter yang ideal juga sanggup dipakai untuk mengisolasi atau menyaring (filter) frekuensi tertentu yang berada dalam pita frekuensi tertentu, contohnya untuk penghapusan derau (noise cancellation). Band Pass Filter umumnya juga dikenal dengan SECOND-ORDER FILTER atau dua kutub, ini dikarenakan Band Pass Filter mempunyai dua komponen reaktif yaitu kapasitor dalam desain rangkaiannya. Satu Kapasitor di rangkaian LOW PASS dan satunya lagi di rangkaian HIGH PASS.
Rangkaian Band Pass Filter (BPF) atau Tapis Lolos Antara
Seperti yang disebut sebelumnya, Band Pass Filter atau Tapis Lolos Antara ini intinya terdiri dari dua Filter yaitu LOW PASS FILTER (Tapis Lolos Bawah) dan HIGH PASS FILTER (Tapis Lolos Atas). Berikut dibawah ini ialah rangkaian dasar dari sebuah Band Pass Filter.
Rumus Band Pass Filter
Rumus atau persamaan yang dipakai pada Band Pass Filter intinya sama dengan rumus yang dipakai dalam Low Pass Filter dan High Pass Filter. Berikut ini ialah Rumus Band Pass Filter.
f = 1/2πRC
Dimana :
f = Frekuensi dalam satuan Hz
π = 3,14
R = Nilai Resistor dalam satuan Ohm (Ω)
C = Nilai Kapasitor dalam satuan Farad (F)
Contoh Perhitungan Band Pass Filter (BPF)
Sebuah Rangkaian Band Pass Filter/Tapis Lolos Antara yang dirancang dari komponen RC (resistor dan kapasitor) untuk melewatkan frekuensi diantara 1kHz (1.000Hz) sampai 20kHz (20.000Hz). Kedua Resistor yang dipakai dalam rangkaian ialah masing-masing 10KΩ, Hitunglah kedua nilai kapasitor yang dipakai pada rangkaian tersebut.
Penyelesaian
Perhitungannya dibagi menjadi dua tahapan perhitungan yaitu tahapan bab HIGH PASS FILTER dan tahapan bab LOW PASS FILTER.
Bagian HIGH PASS FILTER
Nilai Kapasitor C1 yang diharapkan untuk memperlihatkan frekuensi cut off fL yaitu 1kHz dengan resistor R1 10KΩ ialah dihitung melalui perhitungan dibawah ini :
C1 = 1/2πfLR
C1 = 1/ 2 x 3,14 x 1.000 x 10.000
C1 = 1/ 2 x 3,14 x 1.000 x 10.000
C1 = 15,9 nF
Jadi nilai Kapasitor yang diharapkan untuk menghasilkan Frekuensi cut off fL ialah 15,9nF.
Bagian LOW PASS FILTER
Nilai Kapasitor C2 yang diharapkan untuk memperlihatkan frekuensi cut off f H yaitu 20kHz dengan resistor R2 10KΩ sanggup dihitung dengan perhitungan sebagai berikut :
C2 = 1/2πfHR
C2 = 1/ 2 x 3,14 x 20.000 x 10.000
C2 = 1/ 2 x 3,14 x 20.000 x 10.000
C2 = 796pF
Jadi nilai Kapasitor yang diharapkan untuk menghasilkan Frekuensi cut fH adalah 796pF.
Sumber https://teknikelektronika.com/