Filtru activ vs Filtru pasiv
Filtrele sunt o clasă de circuite electronice utilizate în procesarea semnalului, pentru a permite sau bloca o gamă de semnal dorită 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 de timp - variantă de timp și răspuns de impuls infinit - răspuns de impuls finit.
Filtrele active și pasive sunt diferențiate de pasivitatea componentelor utilizate în circuitul filtrului. Dacă o componentă consumă energie sau este incapabilă de câștig de energie, 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 energie atunci când trece un curent prin ele și sunt incapabile să câștige energie; prin urmare, orice filtru RLC este un filtru pasiv, în special cu inductoarele incluse. O altă caracteristică majoră a filtrelor pasive este că filtrele nu au nevoie de o sursă externă de alimentare pentru funcționare. Impedanța de intrare este scăzută și impedanța de ieșire este mare, permițând autoreglarea tensiunilor care conduc sarcinile.
De obicei, în filtrele pasive, rezistența de încărcare nu este izolată de restul rețelei; prin urmare, schimbarea sarcinii poate afecta caracteristicile circuitului și ale procesului de filtrare. Cu toate acestea, nu există restricții de lățime de bandă pentru filtrele pasive, permițând o funcționare satisfăcătoare la frecvențe foarte mari. În filtrele de frecvență mai joasă, inductorul utilizat în circuit tinde să fie mai mare, făcând circuitul mai voluminos. Dacă sunt necesare calități superioare 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 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, tranzistoare sau alte elemente active sunt cunoscute sub numele de filtre active. Folosesc condensatori și rezistențe, dar inductoarele nu sunt utilizate. Filtrele active necesită o sursă de alimentare externă pentru a funcționa din cauza elementelor active consumatoare de energie din proiectare.
Deoarece nu se utilizează inductoare, circuitul este mai compact și mai puțin greu. Impedanța sa de intrare este mare, iar impedanța de ieșire este scăzută, permițând să conducă sarcini de impedanță reduse 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 întrerupere pot fi reglați. Mai multe dezavantaje sunt inerente filtrelor active. Modificările sursei de alimentare pot provoca modificări ale mărimii semnalului de ieșire, iar intervalele de frecvență înaltă 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 cele pasive?
• Filtrele pasive consumă energia semnalului, dar nu este disponibil nici un 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.
• Doar filtrele pasive folosesc inductoare.
• Doar filtrele active utilizează elemente kike op-amps și tranzistoare, care sunt elemente active.
• Teoretic, filtrele pasive nu au limitări de frecvență, în timp ce filtrele active au limitări datorate elementelor active.
• Filtrele pasive au o stabilitate mai bună și pot rezista la curenți mari.
• Filtrele pasive sunt relativ mai ieftine decât filtrele active.
