Rozdiel medzi aktívnym a pasívnym filtrom

Aktívny filter vs pasívny filter

Filtre sú triedou elektronických obvodov používaných pri spracovaní signálu, ktoré umožňujú alebo blokujú požadovaný rozsah signálu alebo signál. Filtre je možné kategorizovať na mnohých úrovniach na základe vlastností, ako napríklad aktívny - pasívny, analógový - digitálny, lineárny - nelineárny, diskrétny čas - nepretržitý čas, časovo invariantný - časový variant a nekonečná impulzná reakcia - konečná impulzná reakcia.

Aktívne a pasívne filtre sa rozlišujú podľa pasivity komponentov použitých vo filtračnom obvode. Ak komponent spotrebúva energiu alebo nie je schopný získať energiu, potom sa nazýva pasívny komponent. Súčasti, ktoré nie sú pasívne, sa označujú ako aktívne zložky.

Viac informácií o pasívnych filtroch

Všetky rezistory, kondenzátory a induktory spotrebúvajú energiu, keď nimi prechádza prúd a nie sú schopné získať energiu; preto akýkoľvek RLC filter je pasívny filter, najmä s zahrnutými induktormi. Ďalšou hlavnou charakteristikou pasívnych filtrov je to, že filtre nepotrebujú na prevádzku vonkajší zdroj energie. Vstupná impedancia je nízka a výstupná impedancia je vysoká, čo umožňuje samoreguláciu napätí poháňajúcich zaťaženie.

V pasívnych filtroch nie je záťažový rezistor izolovaný od zvyšku siete; preto zmena záťaže môže ovplyvniť charakteristiky obvodu a filtračný proces. Neexistujú však žiadne obmedzenia šírky pásma pre pasívne filtre, ktoré umožňujú uspokojivú prevádzku pri veľmi vysokých frekvenciách. Vo filtroch s nižšou frekvenciou má induktor použitý v obvode tendenciu byť väčší, takže obvod je objemnejší. Ak sa vyžaduje vyššia kvalita a menšia veľkosť, náklady sa výrazne zvýšia. Pasívne filtre tiež vytvárajú malé množstvo hluku v dôsledku tepelného hluku v prvkoch. Avšak pri správnej konštrukcii sa táto amplitúda šumu môže minimalizovať.

Pretože nedochádza k zosilneniu signálu, musí sa zosilnenie signálu vykonať neskôr. Niekedy môžu byť potrebné vyrovnávacie zosilňovače na kompenzáciu rozdielov vo výstupnom obvode ...

Viac informácií o aktívnych filtroch

Filtre s komponentmi, ako sú operačné zosilňovače, tranzistory alebo iné aktívne prvky, sú známe ako aktívne filtre. Používajú kondenzátory a odpory, ale induktory sa nepoužívajú. Aktívne filtre vyžadujú na fungovanie externý zdroj energie z dôvodu aktívnych prvkov spotrebujúcich energiu v návrhu.

Pretože sa nepoužívajú žiadne induktory, obvod je kompaktnejší a menej ťažký. Jeho vstupná impedancia je vysoká a výstupná impedancia je nízka, čo umožňuje riadiť nízke impedančné záťaže na výstupe. Zvyčajne je záťaž izolovaná od vnútorného obvodu; preto zmena zaťaženia nemá vplyv na vlastnosti filtra.

Výstupný signál má zosilnenie výkonu a je možné upraviť parametre, ako je pásmo priechodu zisku a medzná frekvencia. Aktívne filtre majú niekoľko nedostatkov. Zmeny v napájaní môžu spôsobiť zmeny vo veľkosti výstupného signálu a vysokofrekvenčné rozsahy sú obmedzené vlastnosťami aktívneho prvku. Smyčky spätnej väzby používané na reguláciu aktívnych zložiek môžu tiež prispievať k oscilácii a šumu.

Aký je rozdiel medzi aktívnymi a pasívnymi filtrami?

• Pasívne filtre spotrebúvajú energiu signálu, ale nie je k dispozícii žiadny zisk energie; zatiaľ čo aktívne filtre majú zisk.

• Aktívne filtre vyžadujú externé napájanie, zatiaľ čo pasívne filtre fungujú iba na vstupe signálu.

• Tlmivky používajú iba pasívne filtre.

• Iba aktívne filtre používajú prvky operačných zosilňovačov a tranzistorov, ktoré sú aktívnymi prvkami.

• Teoreticky pasívne filtre nemajú žiadne obmedzenia frekvencie, zatiaľ čo aktívne filtre majú obmedzenia kvôli aktívnym prvkom.

• Pasívne filtre majú lepšiu stabilitu a vydržia veľké prúdy.

• Pasívne filtre sú relatívne lacnejšie ako aktívne filtre.