Aktivni filter v primerjavi s pasivnim filtrom
Filtri so razred elektronskih vezij, ki se uporabljajo pri obdelavi signalov, da omogočijo ali blokirajo želeno območje signala ali signal. Filtre lahko kategoriziramo na več ravneh glede na lastnosti, kot so aktivni - pasivni, analogno - digitalni, linearni - nelinearni, diskretni čas - neprekinjeni čas, časovno nespremenljiva časovna varianta in neskončni impulzni odziv - končni impulzni odziv.
Aktivni in pasivni filtri se razlikujejo po pasivnosti komponent, ki se uporabljajo v filtrirnem vezju. Če komponenta porabi energijo ali ni sposobna povečati moči, je znana kot pasivna komponenta. Komponente, ki niso pasivne, so znane kot aktivne komponente.
Več o pasivnih filtrih
Upori, kondenzatorji in induktorji porabijo energijo, ko skozi njih teče tok, in niso sposobni povečati moči; zato je kateri koli RLC filter pasivni filter, zlasti z vključenimi induktorji. Druga pomembna značilnost pasivnih filtrov je, da filtri za delovanje ne potrebujejo zunanjega vira energije. Vhodna impedanca je nizka, izhodna impedanca pa visoka, kar omogoča samoregulacijo napetosti, ki poganjajo obremenitve.
Običajno v pasivnih filtrih obremenitveni upor ni ločen od ostalega omrežja; zato lahko sprememba obremenitve vpliva na značilnosti vezja in postopka filtriranja. Vendar pasivne filtre ne omejujejo pasovne širine, kar omogoča zadovoljivo delovanje pri zelo visokih frekvencah. V filtrih z nižjo frekvenco je induktor, ki se uporablja v vezju, ponavadi večji, zaradi česar je vezje večje. Če sta potrebna višja kakovost in manjša velikost, se stroški znatno povečajo. Pasivni filtri ustvarjajo tudi malo hrupa zaradi toplotnega hrupa v elementih. Kljub temu lahko s pravilno zasnovo to amplitudo hrupa zmanjšamo.
Ker ni ojačanja signala, je treba ojačanje signala izvesti pozneje. Včasih bodo za kompenzacijo razlik v izhodnem vezju potrebni vmesni ojačevalniki..
Več o aktivnih filtrih
Filtri s komponentami, kot so operacijski ojačevalniki, tranzistorji ali drugi aktivni elementi, so znani kot aktivni filtri. Uporabljajo kondenzatorje in upore, toda induktorji se ne uporabljajo. Aktivni filtri potrebujejo zunanji vir energije za delovanje zaradi porabe energije aktivnih elementov v zasnovi.
Ker se ne uporabljajo induktorji, je vezje bolj kompaktno in manj težko. Njegova vhodna impedanca je visoka, izhodna impedanca pa nizka, kar omogoča vožnjo nizkih impedančnih obremenitev na izhodu. Na splošno je obremenitev ločena od notranjega vezja; zato sprememba obremenitve ne vpliva na značilnosti filtra.
Izhodni signal ima ojačanje moči in lahko prilagodite parametre, kot so pasovni pas in ojačevalna frekvenca. Aktivnim filtrom je značilnih več pomanjkljivosti. Spremembe v napajanju lahko povzročijo spremembe v velikosti izhodnega signala, visokofrekvenčna območja pa so omejena z lastnostmi aktivnih elementov. Tudi povratne zanke, ki se uporabljajo za uravnavanje aktivnih komponent, lahko prispevajo k nihanju in hrupu.
Kakšna je razlika med aktivnimi in pasivnimi filtri?
• Pasivni filtri porabijo energijo signala, vendar ni na voljo nobenega povečanja moči; medtem ko imajo aktivni filtri moč.
• Aktivni filtri zahtevajo zunanje napajanje, medtem ko pasivni filtri delujejo samo na vhod signala.
• Samo pasivni filtri uporabljajo induktorje.
• Samo aktivni filtri uporabljajo elemente kike op-ampere in tranzistorje, ki so aktivni elementi.
• Teoretično pasivni filtri nimajo frekvenčnih omejitev, medtem ko imajo aktivni filtri omejitve zaradi aktivnih elementov.
• Pasivni filtri imajo boljšo stabilnost in prenesejo velike tokove.
• Pasivni filtri so relativno cenejši od aktivnih filtrov.
