Aktiivne filter vs Passiivne filter

Filtrid on elektrooniliste vooluahelate klass, mida kasutatakse signaalitöötluses soovitud signaalivahemiku või signaali lubamiseks või blokeerimiseks. Filtreid saab liigitada omaduste põhjal mitmel tasandil, näiteks aktiivne - passiivne, analoog - digitaalne, lineaarne - mittelineaarne, diskreetne aeg - pidev aeg, ajavariant - ajavariant ja lõpmatu impulssreaktsioon - piiratud impulssreaktsioon.

Aktiivsed ja passiivsed filtrid eristatakse filtriringis kasutatavate komponentide passiivsuse järgi. Kui komponent tarbib energiat või pole võimeline võimu suurendama, siis nimetatakse seda passiivseks komponendiks. Komponente, mis pole passiivsed, nimetatakse aktiivseteks komponentideks.

Lisateave passiivsete filtrite kohta

Takistid, kondensaatorid ja induktiivpoolid tarbivad kõik voolu, kui vool neist läbi läheb, ja pole võimelised võimu suurendama; seetõttu on iga RLC-filter passiivne filter, eriti koos induktiivpoolidega. Veel üks passiivfiltrite peamine omadus on see, et filtrid ei vaja töötamiseks välist toiteallikat. Sisendtakistus on madal ja väljundtakistus kõrge, mis võimaldab koormusi juhtivatel pingetel isereguleerida.

Tavaliselt pole passiivfiltrites koormustakisti ülejäänud võrgust eraldatud; seetõttu võib koormuse muutus mõjutada vooluringi ja filtreerimisprotsessi omadusi. Siiski pole passiivfiltritele ribalaiuse piiranguid, mis võimaldavad rahuldavat tööd väga kõrgetel sagedustel. Madalama sagedusega filtrites kipub vooluringis kasutatav induktiivpool olema suurem, muutes vooluringi mahukamaks. Kui on vaja kõrgemat kvaliteeti ja väiksemat suurust, suurenevad kulud märkimisväärselt. Passiivfiltrid tekitavad ka elementide termilise müra tõttu vähe müra. Sellest hoolimata saab selle müra amplituudi nõuetekohase kavandamise korral minimeerida.

Kuna signaali võimendust pole, tuleb signaali võimendamine teostada hiljem. Mõnikord võib väljundiahela erinevuste kompenseerimiseks olla vaja puhvervõimendid. .

Lisateave aktiivsete filtrite kohta

Filtrid, mille komponendid on näiteks operatsioonvõimendid, transistorid või muud aktiivsed elemendid, on tuntud kui aktiivfiltrid. Nad kasutavad kondensaatoreid ja takisteid, kuid induktiivpoolid ei kasutata. Aktiivfiltrid vajavad töötamiseks välist energiaallikat, kuna konstruktsioonis on energiat tarbivad aktiivsed elemendid.

Kuna induktiivjuhtmeid ei kasutata, on vooluahel kompaktsem ja vähem raske. Selle sisendtakistus on kõrge ja väljundtakistus on madal, võimaldades väljundis juhtida väikese takistuse koormusi. Üldiselt on koormus sisemisest vooluringist isoleeritud; seetõttu ei mõjuta koormuse erinevus filtri omadusi.

Väljundsignaalil on võimsuse suurendamine ja selliseid parameetreid nagu võimendusriba ja läbilõike sagedus saab reguleerida. Aktiivsetele filtritele on omane mitu puudust. Toiteallika muutused võivad põhjustada muutusi väljundsignaali suurusjärgus ja kõrge sageduse vahemikud on piiratud aktiivse elemendi omadustega. Samuti võivad võnkumistele ja mürale kaasa aidata tagasisideahelad, mida kasutatakse aktiivsete komponentide reguleerimiseks.

Mis vahe on aktiivsel ja passiivsel filtril?

• Passiivfiltrid tarbivad signaali energiat, kuid võimsuse suurenemist pole saadaval; samal ajal kui aktiivsetel filtritel on võimsuse suurenemine.

• Aktiivfiltrid vajavad välist toiteallikat, passiivfiltrid aga ainult signaali sisendit.

• Induktoreid kasutavad ainult passiivfiltrid.

• Ainult aktiivsed filtrid kasutavad elemente kike op-amps ja transistore, mis on aktiivsed elemendid.

• Teoreetiliselt pole passiivfiltritel sageduspiiranguid, samal ajal kui aktiivsetel filtritel on piirangud aktiivsete elementide tõttu.

• Passiivfiltrid on parema stabiilsusega ja taluvad suuri voolusid.

• Passiivfiltrid on suhteliselt odavamad kui aktiivfiltrid.