Forskel mellem aktivt filter og passivt filter

Aktivt filter vs passivt filter

Filtre er en klasse af elektroniske kredsløb, der bruges til signalbehandling, for at tillade eller blokere et ønsket signalområde eller et signal. Filtre kan kategoriseres på mange niveauer baseret på egenskaberne, såsom aktiv - passiv, analog - digital, lineær - ikke-lineær, diskret tid - kontinuerlig tid, tidsvariant - tidsvariant og uendelig impulsrespons - endelig impulsrespons.

Aktive og passive filtre differentieres af passiviteten af ​​de komponenter, der bruges i filterkredsløbet. Hvis en komponent bruger strøm eller ikke er i stand til strømforstærkning, er det kendt som en passiv komponent. Komponenter, der ikke er passive, kaldes aktive komponenter.

Mere om passive filtre

Modstande, kondensatorer og induktorer forbruger alle strøm, når en strøm passerer gennem dem og ikke er i stand til strømforstærkning; derfor er ethvert RLC-filter et passivt filter, især med de inkluderede induktorer. Et andet vigtigt kendetegn ved de passive filtre er, at filtrene ikke har brug for en ekstern strømkilde til drift. Indgangsimpedansen er lav, og outputimpedansen er høj, hvilket tillader selvregulering af spændingerne, der kører belastningerne.

I passive filtre isoleres belastningsmodstand normalt ikke fra resten af ​​netværket; ændring i belastningen kan derfor påvirke egenskaberne for kredsløbet og filtreringsprocessen. Der er imidlertid ingen båndbreddebegrænsninger for de passive filtre, hvilket tillader tilfredsstillende drift ved meget høje frekvenser. I filtre med lavere frekvens har induktoren, der bruges i kredsløbet, en tendens til at være større, hvilket gør kredsløbet bulkere. Hvis der kræves højere kvalitet og mindre størrelse, øges omkostningerne markant. Passive filtre skaber også en lille mængde støj på grund af den termiske støj i elementerne. Ikke desto mindre kan denne støjamplitude med korrekt design minimeres.

Da der ikke er nogen signalforstærkning, skal signalforstærkningen udføres på et senere tidspunkt. Nogle gange kan det være nødvendigt med bufferforstærkere for at kompensere forskellene i outputkredsløbet ...

Mere om aktive filtre

Filtre med komponenter såsom operationelle forstærkere, transistorer eller andre aktive elementer er kendt som aktive filtre. De bruger kondensatorer og modstande, men induktorer bruges ikke. Aktive filtre kræver en ekstern strømkilde for at fungere på grund af de strømforbrugende aktive elementer i designet.

Da der ikke anvendes nogen induktorer, er kredsløbet mere kompakt og mindre tungt. Dets indgangsimpedans er høj, og outputimpedansen er lav, hvilket gør det muligt at køre lave impedansbelastninger ved udgangen. Generelt er belastningen isoleret fra det indre kredsløb; variation på belastningen påvirker derfor ikke filterets egenskaber.

Udgangssignalet har en effektforstærkning, og parametrene som forstærkningsbånd og afskæringsfrekvens kan justeres. Flere ulemper hænger sammen med de aktive filtre. Ændringerne i strømforsyningen kan forårsage ændringer i udgangssignalstørrelsen, og de høje frekvensområder er begrænset af de aktive elementegenskaber. Feedback-løkker, der bruges til at regulere de aktive komponenter, kan også bidrage til svingning og støj.

Hvad er forskellen mellem aktive og passive filtre?

• Passive filtre forbruger signalet energi, men der er ingen strømforstærkning tilgængelig; mens aktive filtre har en effektforstærkning.

• Aktive filtre kræver en ekstern strømforsyning, mens passive filtre kun fungerer på signalindgangen.

• Kun passive filtre bruger induktorer.

• Kun aktive filtre bruger elementer kike op-ampere og transistorer, som er aktive elementer.

• Teoretisk set har passive filtre ingen frekvensbegrænsninger, mens aktive filtre har begrænsninger på grund af aktive elementer.

• Passive filtre har bedre stabilitet og kan modstå store strømme.

• Passive filtre er relativt billigere end aktive filtre.