Kapasitor

Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm² yang artinya luas permukaan kepingan tersebut.

Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2  buah plat metal yang  dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik  yang umum  dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung 

plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif  akan  mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. 

Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif  dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik  yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, penomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatanmuatan positif dan negatif di awan.

Pengertian Filter Aktif

Filter adalah suatu device yang memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi dari sinyal tersebut.  Filter akan melewatkan gelombang/sinyal listrik pada batasan frekuensi tertentu sehingga apabila terdapat sinyal/gelombang listrik dengan frekuensi yang lain (tidak sesuai dengan spesifikasi filter) tidak akan dilewatkan. RAngkaian filter dapat diaplikasikan secara luas, baik untuk menyaring sinyal pada frekuensi rendah, frekuensi audio, frekuensi tinggi, atau pada frekuensi-frekuensi tertentu saja. Untuk menyaring sinyal dengan frekuensi tinggi (lebih dari 1 MHz), biasanya digunakan filter pasif LRC dimana komponennya terdiri dari induktor (L), resistor (R), dan kapasitor (C)

Namun untuk menyaring sinyal listrik pada rentang frekuensi yang rendah (1Hz- 1MHz), akan dibutuhkan nilai komponen induktor yang besar sekali sehingga dalam produksi filter dengan frekuensi rendah secara komersial sulit untuk dilakukan. Pada kasus ini, filter aktif dapat menjadi solusi penting.  Rangkaian filter aktif menggunakan komponen op-amp (operational amplifier) yang dikombinasikan dengan beberapa komponen pasif resistor dan kapasitor sehingga dapat memberikan kinerja filter pada frekuensi rendah sebaik filter LRC.

Filter dapat diklafisikasikan menjadi dua yaitu filter analog dan digital. Filter analog dirancang untuk memproses sinyal analog, sedang filter digital memproses sinyal analog dengan menggunakan teknik digital.

Filter tergantung dari tipe elemen yang digunakan pada rangkaiannya, filterakan dibedakan pada filter aktif dan filter pasif. Elemen pasif adalah resistor, kapasitor, dan induktor. Filter aktif dilengkapi dengan transistor  atau op-amp selain resistor dan kapasitor. Tipe elemen ditentukan oleh pengoperasian range frekuensi kerja rangkaian.

Filter aktif mempunyai keuntungan dibandingkan filter pasif yaitu :

• Penguatan dan frekuensinya mudah diatur, selama op-amp masih memberikan penguatan dan sinyal input     tidak sekaku seperti pada filter pasif. Pada dasarnya filter aktif lebih gampang diatur.

• Tidak ada masalah beban, karena tahanan inputtinggi dan tahanan output rendah. Filter aktif tidak membebani sumber input.

• Harga, umumnya filter aktif lebih ekonomis dari pada filter pasif, karena pemilihan variasai dari op-amp yang murah dan tanpa induktor yang biasanya harganya mahal.

Filter aktif sangat handal digunakan pada komunikasi dan sinyal prosesing, tapi juga sangat baik dan sering digunakan pada rangkaian elektronika seperti radio, televisi, telepon ,radar, satelit ruang angkasa dan peralatan biomedik.

Umumnya filter aktif digolongkan menjadi :

1. Low Pass Filter (LPF)

2. High Pass Filter (HPF)

3. Band Pass Filter (BPF)

4. Band Reject Filter (BPF)

Pada masing masing filter aktif menggunakan op-amp sebagai elemen aktifnya dan resistor, kapasitor sebagai elemen pasifnya. Biasanya dan pada umumnya IC 741 ckup baik untuk rangkaian filter aktif, namun op-amp dengan high speed seperti LM301, LM318 dan lain lainnya dapat juga digunakan pada rangkaian filter aktif untuk mendapatkan slew rate yang cepat dan penguatan serta bandwidth bidang kerja lebih baik.