Skirtumas tarp aktyvaus ir pasyvaus filtrų

Aktyvus filtras vs Pasyvus filtras

Filtrai yra elektroninių grandinių klasė, naudojama signalų apdorojimui, norint leisti arba užblokuoti norimą signalo diapazoną ar signalą. Filtrus galima suskirstyti į įvairius lygmenis pagal savybes, tokius kaip aktyvusis - pasyvusis, analoginis - skaitmeninis, linijinis - netiesinis, diskretusis laikas - nenutrūkstamas laikas, laiko invariantas - laiko variantas ir begalinis impulsų atsakas - baigtinis impulsinis atsakas..

Aktyvieji ir pasyvieji filtrai skiriasi nuo komponentų, naudojamų filtrų kontūre, pasyvumo. Jei komponentas sunaudoja galią arba negali padidinti galios, tada jis žinomas kaip pasyvus komponentas. Komponentai, kurie nėra pasyvūs, yra žinomi kaip aktyvūs komponentai.

Daugiau apie pasyvius filtrus

Rezistoriai, kondensatoriai ir induktoriai sunaudoja energiją, kai pro juos praeina srovė ir kurie negali įgyti galios; todėl bet kuris RLC filtras yra pasyvus filtras, ypač su įtrauktais induktoriais. Kita svarbi pasyvių filtrų savybė yra ta, kad filtrams veikti nereikia išorinio energijos šaltinio. Įėjimo varža yra maža, o išėjimo varža - aukšta, todėl apkrovas veikiančios įtampos gali savireguliuoti.

Paprastai pasyviuose filtruose apkrovos rezistorius nėra izoliuotas nuo likusio tinklo; todėl apkrovos pasikeitimas gali paveikti grandinės ir filtravimo proceso savybes. Tačiau pasyviems filtrams nėra pralaidumo apribojimų, kurie leistų tinkamai veikti labai aukštais dažniais. Žemesnio dažnio filtruose grandinėje naudojamas induktorius yra didesnis, todėl grandinė yra tūrinė. Jei reikia aukštesnės kokybės ir mažesnio dydžio, išlaidos žymiai padidėja. Pasyvieji filtrai taip pat sukuria nedidelį triukšmą dėl šiluminio triukšmo elementuose. Nepaisant to, tinkamai projektuojant šią triukšmo amplitudę galima sumažinti.

Kadangi nėra signalo prieaugio, signalo stiprinimas turi būti atliekamas vėliau. Kartais, norint kompensuoti išėjimo grandinės skirtumus, gali prireikti buferinių stiprintuvų.

Daugiau apie aktyvius filtrus

Filtrai su komponentais, tokiais kaip operaciniai stiprintuvai, tranzistoriai ar kiti aktyvūs elementai, yra žinomi kaip aktyvūs filtrai. Jie naudoja kondensatorius ir rezistorius, tačiau induktyvumo davikliai nenaudojami. Dėl aktyvių filtrų veikimo reikalingas išorinis energijos šaltinis, nes konstrukcijoje naudojami daug energijos sunaudojantys aktyvieji elementai.

Kadangi nenaudojami induktoriai, grandinė yra kompaktiškesnė ir mažiau sunki. Jo įėjimo varža yra aukšta, o išėjimo varža yra maža, todėl išėjimo varža gali būti maža. Paprastai apkrova izoliuojama nuo vidinės grandinės; taigi apkrovos kitimas neturi įtakos filtro savybėms.

Išėjimo signalas turi galios padidėjimą, o parametrus, tokius kaip padidėjimo pralaidumo juosta ir ribinis dažnis, galima reguliuoti. Aktyviajam filtrui būdingi keli trūkumai. Dėl energijos tiekimo pokyčių gali pasikeisti išėjimo signalo dydis, o aukšto dažnio diapazonus riboja aktyvaus elemento savybės. Taip pat grįžtamojo ryšio kilpos, naudojamos aktyviems komponentams reguliuoti, gali prisidėti prie virpesių ir triukšmo.

Kuo skiriasi aktyvieji ir pasyvieji filtrai?

• Pasyvūs filtrai sunaudoja signalo energiją, tačiau nėra galimybės padidinti galią; tuo tarpu aktyviems filtrams padidėja galia.

• Aktyviems filtrams reikalingas išorinis maitinimo šaltinis, tuo tarpu pasyvieji filtrai veikia tik signalo įvestyje.

• Induktorius naudoja tik pasyvūs filtrai.

• Tik aktyvūs filtrai naudoja „kike op-amp“ ir tranzistorius, kurie yra aktyvūs elementai.

• Teoriškai pasyvūs filtrai neturi dažnio apribojimų, tuo tarpu aktyvūs filtrai turi apribojimus dėl aktyvių elementų.

• Pasyvūs filtrai yra geresnio stabilumo ir atlaiko dideles sroves.

• Pasyvūs filtrai yra palyginti pigesni nei aktyvūs filtrai.