Aktívny filter vs Pasívny filter
Filtre sú triedou elektronických obvodov používaných pri spracovaní signálu na povolenie alebo blokovanie požadovaného rozsahu signálu alebo signálu. Filtre je možné kategorizovať na mnohých úrovniach na základe vlastností, ako napríklad aktívny - pasívny, analógový - digitálny, lineárny - nelineárny, diskrétny čas - nepretržitý čas, časovo nemenný - časová varianta a nekonečná impulzná odpoveď - konečná impulzná odpoveď.
Aktívne a pasívne filtre sa odlišujú pasivitou komponentov použitých vo filtračnom obvode. Ak komponent spotrebováva energiu alebo nie je schopný získať výkon, je známy ako pasívny komponent. Súčasti, ktoré nie sú pasívne, sú známe ako aktívne súčasti.
Viac informácií o pasívnych filtroch
Rezistory, kondenzátory a tlmivky všetky spotrebovávajú energiu, keď nimi prechádza prúd, a nie sú schopné získať výkon; preto je akýkoľvek RLC filter pasívnym filtrom, najmä s priloženými tlmivkami. Ďalšou hlavnou charakteristikou pasívnych filtrov je, že filtre na svoju činnosť nepotrebujú externý zdroj energie. Vstupná impedancia je nízka a výstupná impedancia vysoká, čo umožňuje samoreguláciu napätí poháňajúcich záťaž.
Zvyčajne nie je v pasívnych filtroch zaťažovací odpor izolovaný od zvyšku siete; preto môže zmena záťaže ovplyvniť charakteristiky obvodu a filtračného procesu. Pre pasívne filtre však neexistujú žiadne obmedzenia šírky pásma, čo umožňuje uspokojivú prevádzku pri veľmi vysokých frekvenciách. V nízkofrekvenčných filtroch má induktor použitý v obvode tendenciu byť väčší, čo robí obvod objemnejším. Ak sa vyžaduje vyššia kvalita a menšie rozmery, náklady sa výrazne zvýšia. Pasívne filtre tiež vytvárajú malé množstvo šumu v dôsledku tepelného šumu v prvkoch. Avšak pri správnom návrhu je možné túto amplitúdu šumu minimalizovať.
Pretože nedochádza k žiadnemu zosilneniu signálu, musí sa zosilnenie signálu vykonať v neskoršej fáze. Niekedy môžu byť potrebné vyrovnávacie zosilňovače na vyrovnanie rozdielov vo výstupnom obvode..
Viac informácií o aktívnych filtroch
Filtre s komponentmi, ako sú operačné zosilňovače, tranzistory alebo iné aktívne prvky, sú známe ako aktívne filtre. Používajú kondenzátory a odpory, ale tlmivky sa nepoužívajú. Aktívne filtre vyžadujú na svoju činnosť externý zdroj energie, pretože v konštrukcii sú aktívne prvky náročné na energiu.
Pretože sa nepoužívajú žiadne tlmivky, obvod je kompaktnejší a menej ťažký. Jeho vstupná impedancia je vysoká a výstupná impedancia nízka, čo umožňuje napájať na výstupe nízkoimpedančné záťaže. Zvyčajne je záťaž izolovaná od vnútorného obvodu; preto zmena zaťaženia nemá vplyv na vlastnosti filtra.
Výstupný signál má zosilnenie výkonu a je možné upraviť parametre ako pásmo zosilnenia a medzná frekvencia. Aktívne filtre majú niekoľko nevýhod. Zmeny napájacieho zdroja môžu spôsobiť zmeny veľkosti výstupného signálu a vysokofrekvenčné rozsahy sú obmedzené vlastnosťami aktívneho prvku. K oscilácii a šumu môžu prispieť aj spätnoväzbové slučky používané na reguláciu aktívnych zložiek.
Aký je rozdiel medzi aktívnym a pasívnym filtrom?
• Pasívne filtre spotrebúvajú energiu signálu, ale nie je k dispozícii žiadny energetický zisk; zatiaľ čo aktívne filtre majú zosilnenie výkonu.
• Aktívne filtre vyžadujú externé napájanie, zatiaľ čo pasívne filtre fungujú iba na vstupe signálu.
• Tlmivky používajú iba pasívne filtre.
• Iba aktívne filtre používajú prvky ako optické zosilňovače a tranzistory, ktoré sú aktívnymi prvkami.
• Teoreticky nemajú pasívne filtre žiadne obmedzenia frekvencie, zatiaľ čo aktívne filtre majú obmedzenia kvôli aktívnym prvkom.
• Pasívne filtre majú lepšiu stabilitu a odolávajú veľkým prúdom.
• Pasívne filtre sú relatívne lacnejšie ako aktívne filtre.
