Dalam sebuah rangkaian elektronika, ada komponen yang memiliki peran cukup penting, yakni high pass filter atau HPF. Filter tersebut berfungsi sebagai penyaring sehingga hanya frekuensi tinggi yang bisa melewati filter.
Selain filter high pass, ada pula komponen lain yaitu low pass filter dengan fungsi sebaliknya. Keduanya sama-sama penting untuk menghasilkan output yang baik.
Pada kali ini akan dijelaskan pengertian, cara kerja, rumus, hingga perbedaan secara detail dengan low pass filter. Pastikan untuk menyimaknya hingga selesai agar bisa memahami dengan baik.
Pengertian Filter
Sebelum membahas hal yang lebih kompleks, akan lebih baik jika mempelajari hal yang dasar terlebih dahulu, salah satunya adalah pengertian filter. Filter merupakan sebuah rangkaian yang mampu menghilangkan sebagian sinyal AC.
Salah satu contoh dari filter adalah kapasitor. Seperti yang sudah disebutkan di bagian awal, filter high pas akan membuat sinyal frekuensi tinggi lewat, sedangkan low pas filter untuk sinyal frekuensi rendah.
Yang dimaksud lebih tinggi atau lebih rendah adalah mengacu pada frekuensi cut off. Perlu diketahui bahwa filter ini tidak dapat memproduksi atau memodifikasi frekuensi. Sebagai contoh, filter high pas tidak bisa memproduksi frekuensi tinggi.
Hanya saja, input gelombang yang masuk adalah campuran frekuensi rendah dan tinggi. Selanjutnya, frekuensi rendah akan diblokir sehingga seakan-akan hanya frekuensi tinggi saja yang dapat lewat.
Apa Itu Frekuensi Cut Off?
Kedua jenis filter, baik itu low pass maupun high pass merupakan hasil kombinasi antara kapasitor dan resistor. Pada sebuah rangkaian elektronik AC, kedua komponen tersebut memiliki kontribusi dalam menghasilkan impedansi total.
Seperti halnya rangkaian DC, resistor akan memberikan resistansi tertentu. Sementara itu, sinyal frekuensi AC akan mempengaruhi reaktansi pada kapasitor. Jumlah reaktansi dan resistansi inilah yang disebut dengan impedansi total.
Dikarenakan reaktansi proporsional dengan frekuensi sinyalnya, filter ini bisa digunakan agar bisa meningkatkan reaktansi menjadi lebih rendah ataupun lebih tinggi dibandingkan frekuensi cut off. Filter high pass akan meningkatkan reaktansi lebih rendah dari cut off, begitu juga sebaliknya untuk filter low pass.
Apa Itu Filter High Pass?
Secara sederhana, high pass filter merupakan filter yang berfungsi meredam frekuensi rendah dan bisa membuat frekuensi tinggi agar bisa melewatinya. Prinsip ini berkebalikan dengan low pass filter yang memblokir frekuensi tinggi sehingga hanya frekuensi rendah yang bisa lewat.
Salah satu karakteristik filter high pass yang ideal adalah benar-benar tidak membiarkan frekuensi di bawah frekuensi cut off untuk lewat. Biasanya filter high pass dibuat dengan komponen pasif seperti resistor dan kapasitor yang kerap disebut high pass RC filter.
Sementara itu, filter yang dibuat menggunakan resistor dan induktor kerap disebut high pass RL filter. Maksud dari filter pasif adalah filter yang tidak memiliki elemen penguat seperti transistor. Dengan begitu, penguatan sinyal tidak akan didapatkan.
Bagaimana Cara Kerja High Pass Filter
Berikutnya, Anda juga perlu mengetahui bagaimana cara kerja dari filter high pass secara detail. Untuk lebih jelasnya, silakan simak bagian berikut ini.
1. Sebagai penguat filter
Pada dasarnya, sebuah filter tentu membutuhkan adanya penguat dalam kinerjanya. Hal tersebut bertujuan agar hasil filter yang keluar memiliki kualitas yang baik.
2. Sebagai penguat inverting
Istilah lain untuk menyebutkan penguat inverting adalah penguat membalik. Maksud dari penguat membalik ini adalah isyarat output dari penguatan yang memiliki beda fase 180 derajat dibandingkan isyarat masuk. Kemudian, nantinya akan terjadi pembaikan fase 180 derajat.
3. Sebagai penguat non-inverting
Berkebalikan dengan sebelumnya, penguat non-inverting merupakan penguat tidak membalik. Artinya, penguat ini merupakan kondisi isyarat output dari penguatan akan memiliki fase sama dengan isyarat input.
Memahami Konfigurasi Utama Filter High Pass
Di beberapa bagian sebelumnya telah dijelaskan bahwa ada dua macam filter high pass, yakni RC filter dan RL filter, tergantung dari komponen pembentuknya. Berikut ini adalah penjelasan lengkap terkait kedua jenis tersebut.
1. Tentang High Pass RC Filter
High pass RC filter kerap juga disebut dengan istilah penyaring lolos atas RC. Filter ini merupakan rangkaian filter dengan komponen pasif berupa kapasitor (C) dan resistor (R) yang mampu memblokir sinyal frekuensi rendah.
Untuk membuat filter ini, komponen kapasitor akan dipasang secara seri dengan input rangkaian. Sementara itu, resistor dipasang secara paralel dengan sinyal input. Dari rangkaian tersebut, kapasitor merupakan komponen reaktif yang memberikan resistansi berbeda terhadap sinyal yang masuk.
Resistansi dari kapasitor ini akan rendah pada sinyal berfrekuensi tinggi, sedangkan akan tinggi pada sinyal berfrekuensi rendah. Dengan karakteristik tersebut, kapasitor akan menghalangi frekuensi rendah sehingga hanya frekuensi tinggilah yang akan melewati kapasitor tersebut.
Beberapa orang mengatakan bahwa kapasitor tersebut memiliki fungsi sebagai kapasitor kopling karena berperan melewatkan sinyal AC dan memblokir sinyal DC. Filter ini banyak diaplikasikan di beberapa perangkat, salah satunya adalah mikrofon.
Mikrofon merupakan perangkat yang membutuhkan power DC untuk beroperasi. Selain itu, perangkat ini juga memerlukan sinyal AC seperti input suara dari manusia atau musik sebagai input. Dengan demikian, sinyal DC hanya dijadikan daya agar mikrofon bisa beroperasi, namun AC tidak boleh muncul.
2. Tentang Rangkaian High Pass Filter RL
Selain RC filter, ada juga high pass RL filter. Filter ini memiliki komponen berupa induktor dan resistor yang mampu memblokir frekuensi rendah dan meneruskan frekuensi tinggi. Untuk membuat rangkaian ini, Anda perlu menempatkan induktor paralel dengan sinyal sumber power.
Sementara itu, resistor dipasang secara seri dengan inputnya. Seperti layaknya kapasitor, induktor juga termasuk komponen reaktif yang resistansinya dapat berubah-ubah tergantung frekuensi. Nantinya, induktor akan melewati frekuensi tinggi pada resistansi tinggi dan frekuensi rendah pada resistansi rendah.
Dengan demikian, sinyal frekuensi tinggi akan dilemahkan sebagai output pada rangkaian tersebut. Perlu diketahui, arus akan mengambil jalur dengan resistansi yang terendah. Hal tersebut dikarenakan konduktor memiliki resistansi tinggi terhadap frekuensi tinggi.
Sinyal dengan frekuensi tinggi nantinya tidak akan melewati induktor, melainkan mengambil alternatif jalur dengan resistansi rendah. Di sisi lain, sinyal dengan frekuensi tinggi melewati induktor karena resistensi rendah untuk frekuensi rendah.
Perbedaan High Pass Filter dan Low Pass Filter
Dari penjelasan di atas, bisa dikatakan bahwa perbedaan yang paling menonjol di antara low pass dan high pass filter adalah bagaimana sinyal akan dilewatkan, apakah di atas atau di bawah frekuensi cut off. Filter high pass akan melewatkan frekuensi tinggi, sedangkan low pass filter melewatkan frekuensi rendah.
Secara fungsi, filter low pass kerap digunakan sebagai filter anti-aliasing. Sementara itu, filter high pas dipakai sebagai penguat audio guna menghilangkan distorsi yang disebabkan sinyal frekuensi rendah.
Kesimpulan
Baik high pass filter maupun low pass filter keduanya memiliki fungsi yang penting tergantung dari kebutuhan dan penggunaannya. Yang jelas, Anda perlu memahami bagaimana prinsip kerja dan rangkaiannya untuk mendapatkan hasil yang optimal.