Aktivni filtar nasuprot pasivnog filtra
Filtri su klasa elektroničkih sklopova koji se koriste u obradi signala, za dopuštanje ili blokiranje željenog raspona signala ili signala. Filtri se mogu kategorizirati na više razina na temelju svojstava, kao što su aktivno – pasivno, analogno – digitalno, linearno – nelinearno, diskretno vrijeme – kontinuirano vrijeme, vremenski nepromjenjivo – vremenska varijanta i beskonačni impulsni odziv – konačni impulsni odziv.
Aktivni i pasivni filtri razlikuju se po pasivnosti komponenti koje se koriste u krugu filtra. Ako komponenta troši energiju ili nije u stanju dobiti snagu, tada je poznata kao pasivna komponenta. Komponente koje nisu pasivne poznate su kao aktivne komponente.
Više o pasivnim filtrima
Otpornici, kondenzatori i induktori troše energiju kada struja prolazi kroz njih i ne mogu povećati snagu; stoga je svaki RLC filtar pasivni filtar, posebno s uključenim induktorima. Druga glavna karakteristika pasivnih filtara je da filtri ne trebaju vanjski izvor napajanja za rad. Ulazna impedancija je niska, a izlazna impedancija visoka, što omogućuje samoregulaciju napona koji pokreću opterećenja.
Obično, u pasivnim filterima, otpornik opterećenja nije izoliran od ostatka mreže; stoga promjena u opterećenju može utjecati na karakteristike kruga i procesa filtriranja. Međutim, nema ograničenja propusnosti za pasivne filtre, što omogućuje zadovoljavajući rad na vrlo visokim frekvencijama. U filtrima niže frekvencije, induktor koji se koristi u krugu obično je veći, čineći krug glomaznijim. Ako je potrebna veća kvaliteta i manja veličina, trošak se značajno povećava. Pasivni filtri također stvaraju malu količinu buke, zbog toplinske buke u elementima. Unatoč tome, pravilnim projektiranjem ova se amplituda buke može svesti na minimum.
Budući da nema pojačanja signala, pojačanje signala mora se izvršiti kasnije. Ponekad mogu biti potrebna međuspremnička pojačala kako bi se kompenzirale razlike u izlaznom krugu..
Više o aktivnim filterima
Filtri s komponentama kao što su operacijska pojačala, tranzistori ili drugi aktivni elementi poznati su kao aktivni filtri. Koriste kondenzatore i otpornike, ali se ne koriste induktori. Aktivni filtri zahtijevaju vanjski izvor napajanja za rad zbog aktivnih elemenata koji troše energiju u dizajnu.
Budući da se ne koriste induktori, krug je kompaktniji i manje težak. Njegova ulazna impedancija je visoka, a izlazna impedancija niska, što omogućuje pokretanje opterećenja niske impedancije na izlazu. Općenito, opterećenje je izolirano od unutarnjeg kruga; stoga varijacija opterećenja ne utječe na karakteristike filtra.
Izlazni signal ima pojačanje snage, a parametri poput propusnog opsega pojačanja i granične frekvencije mogu se podesiti. Nekoliko je nedostataka svojstveno aktivnim filtrima. Promjene u napajanju mogu uzrokovati promjene u veličini izlaznog signala, a visokofrekventni rasponi ograničeni su svojstvima aktivnog elementa. Također, povratne sprege koje se koriste za regulaciju aktivnih komponenti mogu pridonijeti oscilacijama i šumu.
Koja je razlika između aktivnih i pasivnih filtara?
• Pasivni filtri troše energiju signala, ali nema dostupnog pojačanja snage; dok aktivni filteri imaju povećanje snage.
• Aktivni filtri zahtijevaju vanjsko napajanje, dok pasivni filtri rade samo na ulaznom signalu.
• Samo pasivni filtri koriste induktore.
• Samo aktivni filtri koriste elemente kao op-amps i tranzistore, koji su aktivni elementi.
• Teoretski, pasivni filtri nemaju frekvencijska ograničenja, dok aktivni filtri imaju ograničenja zbog aktivnih elemenata.
• Pasivni filteri imaju bolju stabilnost i mogu izdržati velike struje.
• Pasivni filteri su relativno jeftiniji od aktivnih filtera.
