Różnica między filtrem aktywnym a pasywnym

Filtr aktywny a filtr pasywny

Filtry to klasa układów elektronicznych wykorzystywanych w przetwarzaniu sygnału, umożliwiających lub blokujących pożądany zakres sygnału lub sygnału. Filtry można kategoryzować na wielu poziomach na podstawie właściwości, takich jak: aktywny - pasywny, analogowo - cyfrowy, liniowy - nieliniowy, dyskretny czas - czas ciągły, niezmienny czas - wariant czasowy i nieskończona odpowiedź impulsowa - skończona odpowiedź impulsowa.

Filtry aktywne i pasywne różnią się pasywnością elementów stosowanych w obwodzie filtra. Jeśli element zużywa moc lub nie jest w stanie jej uzyskać, jest znany jako element pasywny. Komponenty, które nie są pasywne, są znane jako komponenty aktywne.

Więcej informacji o filtrach pasywnych

Rezystory, kondensatory i cewki indukcyjne zużywają energię, gdy przepływa przez nie prąd, i niezdolne do przyrostu mocy; dlatego każdy filtr RLC jest filtrem pasywnym, zwłaszcza z uwzględnieniem cewek indukcyjnych. Inną ważną cechą filtrów pasywnych jest to, że filtry nie potrzebują zewnętrznego źródła zasilania do działania. Impedancja wejściowa jest niska, a impedancja wyjściowa jest wysoka, co umożliwia samoregulację napięć napędzających obciążenia.

Zwykle w filtrach pasywnych rezystor obciążenia nie jest izolowany od reszty sieci; dlatego zmiana obciążenia może wpływać na charakterystykę obwodu i proces filtrowania. Jednak nie ma ograniczeń przepustowości dla filtrów pasywnych, umożliwiając zadowalającą pracę przy bardzo wysokich częstotliwościach. W filtrach o niższej częstotliwości induktor zastosowany w obwodzie jest zwykle większy, co powoduje, że obwód jest nieporęczny. Jeśli wymagana jest wyższa jakość i mniejszy rozmiar, koszt znacznie wzrasta. Filtry pasywne wytwarzają również niewielki hałas z powodu hałasu termicznego w elementach. Niemniej jednak przy odpowiedniej konstrukcji amplitudę szumów można zminimalizować.

Ponieważ nie ma wzmocnienia sygnału, wzmocnienie sygnału musi być wykonane na późniejszym etapie. Czasami mogą być potrzebne wzmacniacze buforowe, aby skompensować różnice w obwodzie wyjściowym…

Więcej informacji o aktywnych filtrach

Filtry z komponentami, takimi jak wzmacniacze operacyjne, tranzystory lub inne elementy aktywne są znane jako filtry aktywne. Używają kondensatorów i rezystorów, ale cewki nie są używane. Aktywne filtry wymagają zewnętrznego źródła zasilania do działania ze względu na energochłonne elementy aktywne w projekcie.

Ponieważ nie zastosowano żadnych cewek, obwód jest bardziej zwarty i mniej ciężki. Jego impedancja wejściowa jest wysoka, a impedancja wyjściowa jest niska, co pozwala sterować obciążeniami o niskiej impedancji na wyjściu. Zasadniczo obciążenie jest izolowane od obwodu wewnętrznego; stąd zmiana obciążenia nie wpływa na charakterystykę filtra.

Sygnał wyjściowy ma wzmocnienie, a parametry, takie jak pasmo wzmocnienia i częstotliwość odcięcia, można regulować. Aktywne filtry mają kilka wad. Zmiany w zasilaczu mogą powodować zmiany wielkości sygnału wyjściowego, a wysokie zakresy częstotliwości są ograniczone właściwościami elementu aktywnego. Pętle sprzężenia zwrotnego wykorzystywane do regulacji aktywnych elementów mogą również przyczyniać się do oscylacji i hałasu.

Jaka jest różnica między filtrami aktywnymi i pasywnymi?

• Filtry pasywne zużywają energię sygnału, ale przyrost mocy nie jest dostępny; podczas gdy aktywne filtry mają przyrost mocy.

• Filtry aktywne wymagają zewnętrznego źródła zasilania, podczas gdy filtry pasywne działają tylko na wejściu sygnału.

• Tylko filtry pasywne wykorzystują cewki indukcyjne.

• Tylko aktywne filtry używają elementów wzmacniaczy operacyjnych i tranzystorów Kike, które są elementami aktywnymi.

• Teoretycznie filtry pasywne nie mają ograniczeń częstotliwości, podczas gdy filtry aktywne mają ograniczenia ze względu na elementy aktywne.

• Filtry pasywne mają lepszą stabilność i są odporne na duże prądy.

• Filtry pasywne są stosunkowo tańsze niż filtry aktywne.