Filter Kapasitor: Prinsip Kerja dan Aplikasinya
Kapasitor adalah komponen reaktif, yang digunakan dalam elektronik analog filter karena kapasitor impedansi adalah fungsi dari frekuensi. Kapasitor yang mempengaruhi sinyal dapat bergantung pada frekuensi. Jadi properti ini banyak digunakan dalam mendesain filter.
Filter elektronik analog seperti LPF dapat digunakan untuk menjalankan fungsi pemrosesan sinyal yang telah ditentukan sebelumnya. Fungsi utama filter ini adalah memungkinkan frekuensi rendah dan memblokir frekuensi tinggi. Demikian pula, HPF memungkinkan frekuensi tinggi dan memblokir frekuensi rendah.
Filter elektronik dapat dibuat dengan bantuan komponen analog seperti resistor, kapasitor, transistor, op-amp, dan induktor. Artikel ini membahas ikhtisar filter kapasitor dan fungsinya.
Apa itu Filter Capacitor?
Kapasitor yang digunakan untuk menyaring frekuensi tertentu, atau rangkaian frekuensi dari rangkaian elektronik dikenal sebagai filter kapasitor. Umumnya, kapasitor menyaring sinyal yang memiliki frekuensi rendah. Nilai frekuensi sinyal ini mendekati 0Hz, ini juga dikenal sebagai sinyal DC.
Jadi kapasitor ini digunakan untuk menyaring frekuensi yang tidak diinginkan. Ini sangat umum di berbagai jenis peralatan seperti elektronik serta kelistrikan dan dapat diterapkan dalam berbagai aplikasi.
Prinsip Kerja Filter Kapasitor
Cara kerja kapasitor ini terutama tergantung pada prinsip reaktansi kapasitif. Ini tidak lain adalah bagaimana impedansi kapasitor berubah dengan frekuensi sinyal yang mengalir melaluinya. Komponen non-reaktif seperti resistor menawarkan resistansi yang mirip dengan sinyal selain frekuensi sinyal. Ini berarti sinyal 1Hz & 100KHZ mengalir melalui resistor dengan resistansi yang sama.
Namun kapasitor berbeda karena impedansi atau resistansinya akan berubah berdasarkan frekuensi sinyal yang mengalir. Ini adalah perangkat reaktif yang menawarkan resistansi tinggi terhadap sinyal frekuensi rendah dan resistansi rendah terhadap sinyal frekuensi tinggi menggunakan rumus seperti XC = 1/2πfc. Kapasitor memberikan nilai impedansi yang berbeda untuk sinyal frekuensi yang berbeda. Di rangkaian, itu dapat beroperasi sebagai resistor.
Rumus Filter Kapasitor
Di rangkaian catu daya, kapasitor ini dapat dihitung untuk memastikan riak terkecil pada output. Rumusnya adalah C = I/2f Vpp.
Dari persamaan di atas, 'I' adalah arus beban, 'f' adalah frekuensi i/p AC dan 'Vpp' adalah riak minimum yang mungkin dapat diterima karena hampir tidak mungkin membuat '0' ini.
Rangkaian Filter Kapasitor
Diagram rangkaian filter kapasitor ditunjukkan di bawah ini. Pada rangkaian ini kapasitor bekerja seperti high pass filter (HPF) yang memungkinkan frekuensi tinggi dan memblokir arus searah. Demikian pula, mereka juga dapat bekerja sebagai low pass filter (LPF) untuk memungkinkan DC dan memblokir AC.
Di sini kapasitor dihubungkan secara paralel dengan komponen, bukan dihubungkan secara seri. Rangkaian ini adalah filter kapasitif frekuensi tinggi. Di sini, aliran arus akan berada pada arah hambatan yang paling kecil.
Karena kapasitor memberikan resistansi yang sangat rendah untuk sinyal frekuensi tinggi, maka sinyal ini akan disuplai melalui kapasitor. Seperti ini, rangkaian dalam pengaturan ini, itu adalah filter frekuensi tinggi. Sinyal seperti arus frekuensi rendah tidak akan disuplai ke seluruh kapasitor, karena memberikan resistansi tinggi untuk sinyal frekuensi rendah.
Rangkaian Filter Kapasitor untuk Block DC dan Pass AC
Untuk sinyal frekuensi rendah, kapasitor menawarkan resistansi yang sangat tinggi dan untuk sinyal frekuensi tinggi, ia membuktikan resistansi yang lebih kecil. Jadi itu bertindak sebagai high pass filter untuk memungkinkan sinyal frekuensi tinggi dan memblokir sinyal frekuensi rendah.
Dalam suatu rangkaian, sinyal AC dan DC dapat digunakan beberapa kali. Tetapi, dalam beberapa kasus, kita hanya membutuhkan sinyal AC & sinyal DC akan dikeluarkan. Contoh terbaik dari ini adalah rangkaian mikrofon.
Dalam hal ini, sebagai input, DC diberikan ke mikrofon. Kami membutuhkan DC sebagai input ke mikrofon untuk menyala & kami membutuhkan AC sebagai input untuk mewakili musik, sinyal suara, dll
Filter Out Komponen DC dari Sinyal
Kapasitor digunakan untuk menyaring sinyal DC. Ini dapat dilakukan dengan menghubungkan kapasitor secara seri di rangkaian. Rangkaian berikut adalah high-pass filter kapasitif. Dalam hal ini, sinyal seperti DC atau frekuensi rendah akan diblokir.
Umumnya, kapasitor keramik dengan nilai 0.1µF dapat ditempatkan mengikuti sinyal yang mencakup sinyal AC dan DC. Kapasitor ini memungkinkan AC dan menyaring komponen DC.
Aplikasi Filter Kapasitor
Penerapan ini termasuk yang berikut ini.
- Filter kapasitor line dapat digunakan pada beberapa beban industri serta peralatan untuk melindungi peralatan dari kebisingan gangguan tegangan saluran dan untuk melindungi peralatan lain pada saluran yang sama dari kebisingan yang dihasilkan di dalam rangkaian.
- Kapasitor ini dapat digunakan di semua jenis filter yang digunakan dalam pemrosesan sinyal. Contoh terbaik dari aplikasi ini adalah seperti equalizer audio. Ini menggunakan pita frekuensi yang berbeda untuk memungkinkan amplifikasi nada frekuensi rendah, tinggi, dan menengah.
- Ini digunakan untuk menghilangkan kesalahan pada rel daya DC
- Ini digunakan untuk penghilangan RFI (gangguan frekuensi radio) untuk saluran listrik atau sinyal untuk masuk atau keluar dari peralatan.
- Kapasitor ini dapat dihubungkan setelah pengatur tegangan untuk mendapatkan catu daya DC yang lancar.
- Kapasitor ini digunakan dalam filter audio, IF atau RF
Pertanyaan
1). Apa fungsi filter kapasitor?
Ini digunakan untuk menyaring rentang frekuensi dari suatu rangkaian.
2) Bagaimana kapasitor digunakan sebagai filter?
Dalam catu daya, kapasitor digunakan untuk menyaring DC o/p yang berdenyut sekali perbaikan sehingga tegangan DC yang hampir stabil dapat disuplai ke beban.
3). Apa batasan filter kapasitor?
Baik pengaturan tegangan & penyaringan buruk.
4). Apa perbedaan antara kapasitor bypass dan decoupling?
Kapasitor bypass digunakan untuk mendorong sinyal noise sedangkan kapasitor decoupling digunakan untuk menghaluskan sinyal melalui menstabilkan sinyal yang terdistorsi.
Jadi, ini semua tentang gambaran umum filter kapasitor, cara kerja, rumus, rangkaian, dan aplikasinya.