Yunita Ratnasari_1155201040 (ANALOG & DIGITAL FILTER)

ANALOG & DIGITAL FILTER

Filter adalah sebuah rangkaian yang di rancang agar melewwatkan suatu pitra frekuensi tertentu seraya memperlemah semua isyarat di luar pita,Pengertian lain dari filter adalah rangkaian pemilih frekuensi agar dapat melewatkan frekuensi yang diinginkan dan menahan (couple)/membuang (by pass) frekuensi lainnya. 

Sifat jaringan pada filter :

Jaringan filter berisi ta pasif yang hanya berisi tahanan,induktor dan kapasitor

Jaringan filter aktif berisi transistor atau op-amp di tambah tahanan, induktor dan  kapasitor

Adapun Jenis-Jenis Filter :

1) Filter Low Pass 

adalah sebuah rangkaian yang tegangan keluarannya tetap dari dc naik sampai ke suatu frekuensi cut-off fc. Bersama naiknya frekuensi di atas fc, tegangan keluarannya diperlemah (turun). 

Low Pass Filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi rendah serta meredam/menahan frekuensi tinggi.

Gambar respon LPF 

Pita Lewat : Jangkauan frekuensi yang dipancarkan 
Pita Stop : Jangkauan frekuensi yang diperlemah. 
Frekuensi cutoff (fc) : disebut frekuensi 0.707, frekuensi 3-dB, frekuensi pojok, atau frekuensi putus

2) Filter High Pass

 yaitu jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi serta meredam/menahan frekuensi rendah, memperlemah tegangan keluaran untuk semua frekuensi di bawah frekuensi cutoff fc. Di atas fc, besarnya tegangan keluaran tetap. Garis penuh adalah kurva idealnya, sedangkan kurva putus-putus menunjukkan bagaimana filter-filter high pass yang praktis menyimpang dari ideal.

3) Filter Band Pass hanya melewatkan sebuah pita frekuensi saja seraya memperlemah semua frekuensi di luar pita itu. 

Band Pass Filter adalah filter yang melewatkan suatu range frekuensi. 

Dalam perancangannya diperhitungkan nilai Q(faktor mutu).
Q = faktor mutu 
fo = frekuensi cutoff 
B = lebar pita frekuensi 

4) Filter Band Elimination, yaitu filter band elimination menolak pita frekuensi tertentu seraya melewatkan semua frekuensi diluar pita itu.Bisa juga disebut Band Reject merupakan kebalikan dari Band Pass, yaitu merupakan filter yang menolak suatu range frekuensi. Sama seperti bandpass filter, band reject juga memperhitungkan faktor mutu. 

5) Filter IIR (Infinite Inpulse Response) 

 Pengertian sederhana untuk infinite impulse respon filter disini adalah bahwa output filter merupakan fungsi dari kondisi input sekarang, input sebelumnya dan output di waktu sebelumnya. Konsep ini kemudian lebih kita kenal sebagai recursive filter, yang mana melibatkan proses feedback dan feed forward. Dalam bentuk persamaan beda yang menghubungkan input dengan output dinyatakan seperti persmaaan (1) berikut ini.

dimana: 
- {bk} koefisien feed forward 
- {al} koefisien feed back 
- banyaknya (total koefisien) = M+N+1 
- N ditetapkan sebagai orde filter IIR 

Untuk implementasi sebuah low pass filter bersifat narrow-band menggunakan sebuah filter IIR merupakan pilihan yang sangat sulit tetapi masih mungkin dilakukan. Satu alasannya adalah penentuan orde yang tepat sehingga menghasilkan bentuk yang tajam pada respon frekuensi relative sulit. Pada domain unit circle bidang-z sering ditandai dengan letak pole-pole yang ada diluar lingkaran, hal ini secara fisis memberikan arti bahwa filter yang dihasilkan tidak stabil. 

 

6) Filter FIR  (Finite Impulse Respon Filter)

 hubungan input dan output dalam domain waktu diskrit sebagai berikut

dimana: 
-{bk}= koefisien feed forward 
- banyaknya (total koefisien) L = M + 1 
- M ditetapkan sebagai orde filter FIR 

7) Filter Pre-Emphasis 

Tujuan dari pemfilteran ini adalah untuk mendapatkan bentuk spectral frekuensi sinyal wicara yang lebih halus. Dimana bentuk spectral yang relatif bernilai tinggi untuk daerah rendah dan cenderung turun secara tajam untuk daerah fekuensi diatas 2000 Hz. 

Digital Filter 

filter digital adalah sebuah sistem yang melakukan operasi perhitungan diskrit-waktu sinyal untuk mengurangi atau meningkatkan aspek-aspek tertentu dari sinyal

a) Karakteristik dari Digital Filter

Filter digital dicirikan oleh fungsi transfer. Analisis matematis dari fungsi transfer dapat menggambarkan bagaimana filter digital akan menanggapi segala masukan. Dengan demikian, merancang filter terdiri dari spesifikasi sesuai dengan masalah nya.(misalnya, dua buah filter lowpass dengan urutan tertentu frekuensi cut-off), dan kemudian menghasilkan fungsi transfer yang memenuhi spesifikasi. Fungsi transfer linear(waktu-invarian) filter digital dapat dinyatakan sebagai fungsi transfer dalam Z-. Lihat persamaan fungsi transfer Z-transform's LCCD.

b) Beberapa keunggulan dari filter digital setelah melalui proses pengolahan sinyal adalah

• Pengaturan frekuensi cuplikan sehingga daerah kerja yang dapat dipilih sangat lebar(meliputi frekuensi rendah dan frekuensi tinggi)
•  Respon fasa yangbenar-benar linear
•  Karena menggunakan programmable processor,maka respons frekuensi dapat dipilih secara langsung dan secara otomatis
• Bebrapa sinyal masukan dapat disimpan untuk keperlan selanjutnya
• Berkembanya teknologi piko memungkinkan penggunaan hardware yang lebih kecil,konsumsi daya yang kecil,menekan biaya produksi,dan single chip.

Dalam implementasi filter digital dapat menggunakan block diaram atau signal flowgraph c) Filter digital diklasifikasikan ke dalam dua bentuk, sesuai dengan bagaimana mereka menanggapi suatu impuls 

c) Filter digital diklasifikasikan ke dalam dua bentuk, sesuai dengan bagaimana mereka menanggapi suatu impuls