Filtru activ vs filtru pasiv
Filtrele sunt o clasă de circuite electronice utilizate în procesarea semnalului, pentru a permite sau bloca un interval de semnal dorit sau un semnal. Filtrele pot fi clasificate la mai multe niveluri pe baza proprietăților, cum ar fi activ – pasiv, analog – digital, liniar – neliniar, timp discret – timp continuu, invariant în timp – variantă de timp și răspuns la impuls infinit – răspuns la impuls finit.
Filtrele active și pasive se diferențiază prin pasivitatea componentelor utilizate în circuitul de filtrare. Dacă o componentă consumă energie sau nu este capabilă să câștige putere, atunci este cunoscută ca o componentă pasivă. Componentele care nu sunt pasive sunt cunoscute ca componente active.
Mai multe despre filtrele pasive
Rezistoarele, condensatoarele și inductoarele consumă toate energie atunci când trece un curent prin ele și nu sunt capabile să câștige putere; prin urmare, orice filtru RLC este un filtru pasiv, mai ales cu inductoarele incluse. O altă caracteristică majoră a filtrelor pasive este că filtrele nu au nevoie de o sursă de alimentare externă pentru funcționare. Impedanța de intrare este scăzută, iar impedanța de ieșire este mare, permițând autoreglarea tensiunilor care conduc sarcinile.
De obicei, în filtrele pasive, rezistența de sarcină nu este izolată de restul rețelei; prin urmare, modificarea sarcinii poate afecta caracteristicile circuitului și procesul de filtrare. Cu toate acestea, nu există restricții de lățime de bandă pentru filtrele pasive, permițând o funcționare satisfăcătoare la frecvențe foarte în alte. În filtrele de frecvență joasă, inductorul utilizat în circuit tinde să fie mai mare, ceea ce face circuitul mai voluminos. Dacă sunt necesare o calitate mai mare și dimensiuni mai mici, costul crește semnificativ. Filtrele pasive creează, de asemenea, o cantitate mică de zgomot, datorită zgomotului termic din elemente. Cu toate acestea, cu un design adecvat, această amplitudine a zgomotului poate fi redusă la minimum.
Deoarece nu există un câștig de semnal, amplificarea semnalului trebuie efectuată într-o etapă ulterioară. Uneori pot fi necesare amplificatoare tampon pentru a compensa diferențele din circuitul de ieșire..
Mai multe despre filtrele active
Filtrele cu componente precum amplificatoare operaționale, tranzistori sau alte elemente active sunt cunoscute ca filtre active. Folosesc condensatori și rezistențe, dar nu se folosesc inductori. Filtrele active necesită o sursă de alimentare externă pentru a funcționa din cauza elementelor active consumatoare de energie din design.
Deoarece nu se folosesc inductori, circuitul este mai compact și mai puțin greu. Impedanța sa de intrare este mare, iar impedanța de ieșire este scăzută, permițând să conducă sarcini cu impedanță scăzută la ieșire. În general, sarcina este izolată de circuitul intern; prin urmare variația sarcinii nu afectează caracteristicile filtrului.
Semnalul de ieșire are un câștig de putere, iar parametrii precum banda de trecere a câștigului și frecvența de tăiere pot fi ajustați. Câteva dezavantaje sunt inerente filtrelor active. Modificările sursei de alimentare pot provoca modificări ale mărimii semnalului de ieșire, iar intervalele de frecvență în altă sunt limitate de proprietățile elementului activ. De asemenea, buclele de feedback utilizate pentru reglarea componentelor active pot contribui la oscilație și zgomot.
Care este diferența dintre filtrele active și pasive?
• Filtrele pasive consumă energia semnalului, dar nu este disponibil niciun câștig de putere; în timp ce filtrele active au un câștig de putere.
• Filtrele active necesită o sursă de alimentare externă, în timp ce filtrele pasive funcționează numai la intrarea semnalului.
• Numai filtrele pasive folosesc inductori.
• Numai filtrele active folosesc elemente kike op-amps și tranzistori, care sunt elemente active.
• Teoretic, filtrele pasive nu au limitări de frecvență, în timp ce filtrele active au limitări din cauza elementelor active.
• Filtrele pasive au o stabilitate mai bună și pot rezista la curenți mari.
• Filtrele pasive sunt relativ mai ieftine decât filtrele active.
