Band Pass Filter (BPF) Aktif

Band pass filter (BPF) adalah filter yang akan meloloskan sinyal pada range frekuensi diatas frekuensi batas bawah (fL) dan dibawah frekuesni batas atas (fH). Dalam band pass filter (BPF) ini dikenal 2 jenis rangkaian band pass filter (BPF) yaitu band pass filter (BPF) bidang lebar dan band pass filter (BPF) bidang sempit. Untuk membedakan kedua rangkaian ini adalah dengan melihat dari nilai figure of merit (FOM) atau Faktor kualitas (Q).

Bila Q < 10, maka digolongkan sebagai band pass filter (BPF) bidang lebar.
Bila Q > 10, maka digolongkan sebagai band pass filter (BPF) bidang sempit.

Perhitungan faktor kualitas (Q) untuk band pass filter adalah :

$Q=\frac{f_{c}}{BW}=\frac{f_{c}}{f_{H}-f_{L}}$

dimana

$f_{c}=\sqrt{f_{H}-f_{L}}$

Band Pass Filter Bidang Lebar

Syarat BPF bidang lebar adalah Q<10, biasanya didapat dari 2 rangkaian filter HPF dan LPF yang mereka saling di serie dengan urutan tertentu dan frekuensi cut off harus tertentu. Misalnya urutan serie adalah HPF disusul LPF, dan L f dari HPF harus lebih kecil dari H f dari LPF. Contoh rangkaian dan perhitungannya adalah seperti gambar berikut.

Rangkaian Band Pass Filter {BPF) Bidang Lebar

Grafik Output Band Pass Filter {BPF) Bidang Lebar

Nilai penguatan tegangan absolut band pass filter (BPF) bidang lebar adalah :

$\left | \frac{v_{o}}{v_{i}} \right |=\frac{A_{FT}(f/f_{L})}{\sqrt{\left [ 1+(f/f_{L})^{2} \right ]\left [ 1+(f+f_{H})^{2} \right ]}}$

Band Pass Filter (BPF) Bidang Sempit

Syarat BPF bidang sempit adalah Q > 10. Rangkaian yang digunakan bisa seperti gambar diatas tapi ada rangkaian khusus untuk BPF bidang sempit. Rangkaian khusus inipun bisa pula digunakan untuk BPF bidang lebar, tapi spesialisnya untuk bidang sempit. Rangkaian ini sering disebut multiple feedback filter karena satu rangkaian menghasilkan 2 batasan Lf dan Hf . Gambar rangkaian serta contoh bandwidth bidang sempit diberikan seperti berikut ini. Persamaan persamaannya pun beda dan tersendiri. Komponen pasif yang digunakan sama dengan komponen pasif dari LPF dan HPF.

Rangkaian Band Pass Filter (BPF) Bidang Sempit

Perhitungan dari rangkain band pass filter (BPF) diatas dengan nilai C1=C2=C sehingga nilai resistansinya dapat ditentukan sebagai berikut :

$R_{1}=\frac{Q}{2\pi f_{c}CA_{F}}$

$R_{2}=\frac{Q}{2\pi f_{c}(2Q^2-A_{F})}$

$R_{3}=\frac{Q}{\pi f_{c}C}$

dimana nilai A F saat pada f C adalah :

$A_{F}=\frac{R_{3}}{2R_{1}}<2Q^{2}$

Perlu diingat bahwa :

$Q=\frac{f_{c}}{BW}=\frac{f_{c}}{f_{H}-f_{L}}$ dengan $f_{c}=\sqrt{f_{H}-f_{L}}$

Ada keuntungan rangkaian band pass filter (BPF) bidang sempit ini adalah bila ingin mengganti frekuensi centernya f C , maka tinggal mengganti nilai R2 saja, sehingga menjadi R2′ dengan nilai sebagai berikut :

$R'_{2}=R_{2}\left ( \frac{f_{c}}{f'_{c}} \right )^{2}$