Aktivní filtr vs pasivní filtr

Filtry jsou třídou elektronických obvodů používaných při zpracování signálu, které umožňují nebo blokují požadovaný rozsah signálu nebo signál. Filtry lze kategorizovat na mnoha úrovních na základě vlastností, jako je aktivní - pasivní, analogový - digitální, lineární - nelineární, diskrétní čas - kontinuální čas, časově invariantní - časová varianta a nekonečná impulsní reakce - konečná impulsní reakce.

Aktivní a pasivní filtry jsou rozlišeny pasivitou složek použitých ve filtračním obvodu. Pokud součást spotřebovává energii nebo není schopna získat energii, je známa jako pasivní součást. Komponenty, které nejsou pasivní, se nazývají aktivní komponenty.

Více o pasivních filtrech

Rezistory, kondenzátory a induktory spotřebovávají energii, když jimi prochází proud a neschopný získat energii; proto je jakýkoli RLC filtr pasivním filtrem, zejména s induktory. Další hlavní charakteristikou pasivních filtrů je to, že filtry pro provoz nepotřebují externí zdroj energie. Vstupní impedance je nízká a výstupní impedance je vysoká, což umožňuje samoregulaci napětí, které řídí zatížení.

U pasivních filtrů není obvykle zátěžový rezistor izolován od zbytku sítě; proto změna zátěže může ovlivnit vlastnosti obvodu a filtrační proces. Pro pasivní filtry však neexistují žádná omezení šířky pásma, což umožňuje uspokojivý provoz při velmi vysokých frekvencích. U nízkofrekvenčních filtrů má induktor použitý v obvodu tendenci být větší, takže obvod je objemnější. Pokud je požadována vyšší kvalita a menší velikost, náklady se výrazně zvýší. Pasivní filtry také vytvářejí malé množství hluku v důsledku tepelného hluku v prvcích. Nicméně při správném provedení může být tato amplituda šumu minimalizována.

Protože nedochází k zesílení signálu, musí být zesílení signálu provedeno později. Někdy může být zapotřebí vyrovnávacích zesilovačů, aby se kompenzovaly rozdíly ve výstupním obvodu. .

Další informace o aktivních filtrech

Filtry se součástmi, jako jsou operační zesilovače, tranzistory nebo jiné aktivní prvky, se nazývají aktivní filtry. Používají kondenzátory a rezistory, ale induktory se nepoužívají. Aktivní filtry vyžadují fungování externího zdroje energie kvůli aktivním prvkům spotřebovávajícím energii v návrhu.

Protože se nepoužívají žádné induktory, je obvod kompaktnější a méně těžký. Jeho vstupní impedance je vysoká a výstupní impedance je nízká, což umožňuje řídit nízké impedanční zátěže na výstupu. Obecně je zátěž izolována od vnitřního obvodu; proto změna zatížení nemá vliv na vlastnosti filtru.

Výstupní signál má zesílení výkonu a lze nastavit parametry, jako je pásmo propouštěcího pásma a mezní frekvence. Aktivním filtrům je spojeno několik nevýhod. Změny v napájení mohou způsobit změny ve velikosti výstupního signálu a vysokofrekvenční rozsahy jsou omezeny vlastnostmi aktivního prvku. Smyčky zpětné vazby používané pro regulaci aktivních složek mohou také přispívat k kmitání a šumu.

Jaký je rozdíl mezi aktivními a pasivními filtry?

• Pasivní filtry spotřebovávají energii signálu, ale není k dispozici žádný zisk energie; zatímco aktivní filtry mají zisk.

• Aktivní filtry vyžadují externí napájení, zatímco pasivní filtry fungují pouze na vstupu signálu.

• Pouze indukční filtry používají induktory.

• Pouze aktivní filtry používají prvky kike op-ampéry a tranzistory, které jsou aktivními prvky.

• Teoreticky pasivní filtry nemají žádná omezení frekvence, zatímco aktivní filtry mají omezení kvůli aktivním prvkům.

• Pasivní filtry mají lepší stabilitu a vydrží velké proudy.

• Pasivní filtry jsou relativně levnější než aktivní filtry.