Διαφορά μεταξύ δραστικού φίλτρου και παθητικού φίλτρου: ενεργό έναντι παθητικού φίλτρου σε σύγκριση και διαφορών επισημασμένων

Φίλτρα ενεργού φίλτρου έναντι παθητικού φίλτρου

Τα φίλτρα είναι μια κλάση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία σήματος για να επιτρέπουν ή να αποκλείουν ένα επιθυμητό εύρος σήματος ένα σήμα. Τα φίλτρα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε πολλά επίπεδα με βάση τις ιδιότητες, όπως ενεργή - παθητική, αναλογική - ψηφιακή, γραμμική - μη γραμμική, διακριτή χρονική - συνεχής χρονική, χρονική μεταβλητή - χρονική παραλλαγή και απεριόριστη παθητική απόκριση - απάντηση πεπερασμένης ώθησης.

Τα ενεργά και παθητικά φίλτρα διαφοροποιούνται από την παθητικότητα των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα του φίλτρου. Εάν ένα στοιχείο καταναλώνει ισχύ ή ανίκανο να αποκτήσει ισχύ, τότε είναι γνωστό ως παθητικό στοιχείο. Τα στοιχεία που δεν είναι παθητικά είναι γνωστά ως ενεργά συστατικά.

Περισσότερα για τα παθητικά φίλτρα

Οι αντιστάτες, οι πυκνωτές και οι επαγωγείς καταναλώνουν ενέργεια όταν περνούν από ένα ρεύμα και ανίκανοι να κερδίσουν ενέργεια. Επομένως, οποιοδήποτε φίλτρο RLC είναι ένα παθητικό φίλτρο, ειδικά με τους συμπιεστές που περιλαμβάνονται. Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό των παθητικών φίλτρων είναι ότι τα φίλτρα δεν χρειάζονται εξωτερική πηγή ενέργειας για λειτουργία. Η σύνθετη αντίσταση εισόδου είναι χαμηλή και η αντίσταση εξόδου είναι υψηλή, επιτρέποντας την αυτορρύθμιση των τάσεων που οδηγούν τα φορτία.

Συνήθως, στα παθητικά φίλτρα, η αντίσταση φορτίου δεν απομονώνεται από το υπόλοιπο δίκτυο. επομένως, η αλλαγή στο φορτίο μπορεί να επηρεάσει τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος και τη διαδικασία φιλτραρίσματος. Ωστόσο, δεν υπάρχουν περιορισμοί σχετικά με το εύρος ζώνης για τα παθητικά φίλτρα, επιτρέποντας ικανοποιητική λειτουργία σε πολύ υψηλές συχνότητες. Στα φίλτρα χαμηλότερης συχνότητας, ο επαγωγέας που χρησιμοποιείται στο κύκλωμα τείνει να είναι μεγαλύτερος, κάνοντας το κύκλωμα πιο ογκώδες. Εάν απαιτείται υψηλότερη ποιότητα και μικρότερο μέγεθος, το κόστος αυξάνεται σημαντικά. Τα παθητικά φίλτρα δημιουργούν επίσης λίγο θόρυβο λόγω του θερμικού θορύβου στα στοιχεία. Παρ 'όλα αυτά, με σωστό σχεδιασμό αυτό το πλάτος θορύβου μπορεί να ελαχιστοποιηθεί.

Επειδή δεν υπάρχει κέρδος σήματος, η ενίσχυση σήματος πρέπει να πραγματοποιηθεί σε μεταγενέστερο στάδιο. Μερικές φορές μπορεί να χρειαστούν ενισχυτές για να αντισταθμίσουν τις διαφορές στο κύκλωμα εξόδου …

Περισσότερα για τα ενεργά φίλτρα

Φίλτρα με στοιχεία όπως λειτουργικοί ενισχυτές, τρανζίστορ ή άλλα ενεργά στοιχεία είναι γνωστά ως ενεργά φίλτρα. Χρησιμοποιούν πυκνωτές και αντιστάσεις, αλλά οι επαγωγείς δεν χρησιμοποιούνται. Τα ενεργά φίλτρα απαιτούν να λειτουργήσει μια εξωτερική πηγή ενέργειας λόγω των ενεργών στοιχείων που καταναλώνουν ενέργεια στο σχέδιο.

Εφόσον δεν χρησιμοποιούνται πηνία, το κύκλωμα είναι πιο συμπαγές και λιγότερο βαρύ. Η σύνθετη αντίσταση εισόδου είναι υψηλή και η αντίσταση εξόδου είναι χαμηλή, επιτρέποντας την οδήγηση φορτίων χαμηλής σύνθετης αντίστασης στην έξοδο. Γενικά, το φορτίο απομονώνεται από το εσωτερικό κύκλωμα. επομένως η μεταβολή του φορτίου δεν επηρεάζει τα χαρακτηριστικά του φίλτρου.

Το σήμα εξόδου έχει κέρδος ισχύος και μπορούν να ρυθμιστούν οι παράμετροι όπως η ζώνη περάσματος κέρδους και η συχνότητα αποκοπής. Αρκετά μειονεκτήματα είναι εγγενή στα ενεργά φίλτρα. Οι αλλαγές στην τροφοδοσία ρεύματος μπορεί να προκαλέσουν αλλαγές στο μέγεθος του σήματος εξόδου και οι περιοχές υψηλών συχνοτήτων περιορίζονται από τις ιδιότητες του ενεργού στοιχείου. Επίσης, οι βρόγχοι ανάδρασης που χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση των ενεργών στοιχείων μπορούν να συμβάλλουν στην ταλάντωση και τον θόρυβο.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενεργών και παθητικών φίλτρων;

• Τα παθητικά φίλτρα καταναλώνουν την ενέργεια του σήματος, αλλά δεν υπάρχει κέρδος ισχύος. ενώ τα ενεργά φίλτρα έχουν κέρδος ισχύος.

• Τα ενεργά φίλτρα απαιτούν εξωτερική παροχή ρεύματος, ενώ τα παθητικά φίλτρα λειτουργούν μόνο στην είσοδο σήματος.

• Μόνο παθητικά φίλτρα χρησιμοποιούν επαγωγείς.

• Μόνο τα ενεργά φίλτρα χρησιμοποιούν στοιχεία op-amp και τρανζίστορ, τα οποία είναι ενεργά στοιχεία.

• Θεωρητικά, τα παθητικά φίλτρα δεν έχουν περιορισμούς συχνότητας, ενώ τα ενεργά φίλτρα έχουν περιορισμούς λόγω ενεργών στοιχείων.

• Τα παθητικά φίλτρα έχουν καλύτερη σταθερότητα και μπορούν να αντέξουν σε μεγάλα ρεύματα.

• Τα παθητικά φίλτρα είναι σχετικά φθηνότερα από τα ενεργά φίλτρα.