Активен филтър срещу пасивен филтър
Филтрите са клас електронни схеми, използвани при обработката на сигнали, за разрешаване или блокиране на желан обхват на сигнала или сигнал. Филтрите могат да бъдат категоризирани на много нива въз основа на свойствата, като активни – пасивни, аналогови – цифрови, линейни – нелинейни, дискретно време – непрекъснато време, инвариантно време – времеви вариант и безкраен импулсен отговор – краен импулсен отговор.
Активните и пасивните филтри се различават по пасивността на компонентите, използвани във филтърната верига. Ако даден компонент консумира енергия или не може да увеличи мощността, тогава той е известен като пасивен компонент. Компонентите, които не са пасивни, са известни като активни компоненти.
Повече за пасивните филтри
Резисторите, кондензаторите и индукторите консумират енергия, когато през тях преминава ток, и не могат да увеличат мощността; следователно всеки RLC филтър е пасивен филтър, особено с включените индуктори. Друга основна характеристика на пасивните филтри е, че филтрите не се нуждаят от външен източник на захранване за работа. Входният импеданс е нисък, а изходният импеданс е висок, което позволява саморегулиране на напреженията, управляващи товарите.
Обикновено при пасивните филтри товарният резистор не е изолиран от останалата част от мрежата; следователно промяната в товара може да повлияе на характеристиките на веригата и процеса на филтриране. Въпреки това, няма ограничения за честотната лента за пасивните филтри, което позволява задоволителна работа при много високи честоти. При филтрите с по-ниска честота индукторът, използван във веригата, обикновено е по-голям, което прави веригата по-обемна. Ако се изисква по-високо качество и по-малък размер, цената се увеличава значително. Пасивните филтри също създават малко количество шум поради топлинния шум в елементите. Независимо от това, с подходящ дизайн тази амплитуда на шума може да бъде сведена до минимум.
Тъй като няма усилване на сигнала, усилването на сигнала трябва да се извърши на по-късен етап. Понякога може да са необходими буферни усилватели, за да се компенсират разликите в изходната верига..
Повече за активните филтри
Филтри с компоненти като операционни усилватели, транзистори или други активни елементи са известни като активни филтри. Те използват кондензатори и резистори, но не се използват индуктори. Активните филтри изискват външен източник на захранване, за да работят поради енергоемките активни елементи в дизайна.
Тъй като не се използват индуктори, веригата е по-компактна и по-малко тежка. Неговият входен импеданс е висок, а изходният импеданс е нисък, което позволява да се управляват товари с нисък импеданс на изхода. Обикновено товарът е изолиран от вътрешната верига; следователно промяната на натоварването не влияе на характеристиките на филтъра.
Изходният сигнал има усилване на мощността и параметри като честота на пропускане на усилването и честота на срязване могат да се регулират. Няколко недостатъка са присъщи на активните филтри. Промените в захранването могат да причинят промени в големината на изходния сигнал и високочестотните диапазони са ограничени от свойствата на активния елемент. Също така вериги за обратна връзка, използвани за регулиране на активните компоненти, могат да допринесат за трептене и шум.
Каква е разликата между активните и пасивните филтри?
• Пасивните филтри консумират енергията на сигнала, но няма налично усилване на мощността; докато активните филтри имат усилване на мощността.
• Активните филтри изискват външно захранване, докато пасивните филтри работят само на входния сигнал.
• Само пасивните филтри използват индуктори.
• Само активните филтри използват елементи като операционни усилватели и транзистори, които са активни елементи.
• Теоретично пасивните филтри нямат честотни ограничения, докато активните филтри имат ограничения поради активни елементи.
• Пасивните филтри имат по-добра стабилност и могат да издържат на големи токове.
• Пасивните филтри са относително по-евтини от активните филтри.
