Aktív szűrő vs passzív szűrő
A szűrők az elektronikus áramkörök olyan osztályai, amelyeket a jelfeldolgozás során használnak, hogy lehetővé tegyék vagy blokkolják a kívánt jeltartományt vagy jelet. A szűrők a tulajdonságok alapján sok szinten kategorizálhatók, például aktív - passzív, analóg - digitális, lineáris - nem lineáris, diszkrét idő - folyamatos idő, idő invariáns - időváltozat és végtelen impulzus válasz - véges impulzus válasz.
Az aktív és passzív szűrőket a szűrőáramkörben használt alkatrészek passzivitása különbözteti meg. Ha egy alkatrész energiát fogyaszt vagy nem képes teljesítménynövelésre, akkor passzív komponensként ismerik. Azok a komponensek, amelyek nem passzívak, aktív komponensként ismertek.
További információ a passzív szűrőkről
Az ellenállások, a kondenzátorok és az induktorok mind energiát fogyasztanak, amikor egy áram áthalad rajtuk, és képtelenek teljesítmény-erősítésre; ezért bármely RLC szűrő passzív szűrő, különösen az induktorokkal együtt. A passzív szűrők másik fő jellemzője, hogy a szűrők működéséhez nincs szükség külső áramforrásra. A bemeneti impedancia alacsony és a kimeneti impedancia magas, ami lehetővé teszi a terhelést vezérlő feszültségek önszabályozását.
Általában a passzív szűrőkben a terhelési ellenállás nincs elkülönítve a hálózat többi részétől; ezért a terhelés változása befolyásolhatja az áramkör és a szűrési folyamat jellemzőit. A passzív szűrők esetében azonban nincsenek sávszélesség-korlátozások, amelyek lehetővé teszik a kielégítő működést nagyon magas frekvenciákon. Alacsonyabb frekvenciájú szűrőkben az áramkörben használt induktor általában nagyobb, így az áramkör nagyobb lesz. Ha magasabb minőségre és kisebb méretre van szükség, a költségek jelentősen megemelkednek. A passzív szűrők kis mennyiségű zajt hoznak létre, az elemek hőhatása miatt. Ennek ellenére megfelelő kialakítással ez a zaj amplitúdója minimalizálható.
Mivel nincs jelerősítés, a jelerősítést később kell végrehajtani. Néha puffererősítőkre lehet szükség a kimeneti áramkör különbségeinek kompenzálásához..
További információ az Aktív szűrőkről
Az olyan komponenseket tartalmazó szűrők, mint a műveleti erősítők, tranzisztorok vagy más aktív elemek, aktív szűrőként ismertek. Kondenzátorokat és ellenállásokat használnak, de induktivitásokat nem használnak. Az aktív szűrők működéséhez külső áramforrásra van szükség, mivel a tervezés energiaigényes aktív elemei vannak.
Mivel induktivitást nem használnak, az áramkör kompaktabb és kevésbé nehéz. Bemeneti impedanciája magas és a kimeneti impedanciája alacsony, ami lehetővé teszi alacsony impedancia terhelések meghajtását a kimeneten. Általában a terhelést elkülönítik a belső áramkörtől; ezért a terhelés változása nem befolyásolja a szűrő jellemzőit.
A kimenő jelnek erősítése van, és az olyan paraméterek, mint az erősítés átsávja és a kikapcsolási frekvencia, beállíthatók. Az aktív szűrőknek számos hátránya van. Az áramellátás változásai változást okozhatnak a kimeneti jel nagyságában, és a nagy frekvenciatartományokat korlátozzák az aktív elem tulajdonságai. Az aktív komponensek szabályozásához használt visszacsatoló hurkok hozzájárulhatnak az oszcillációhoz és a zajhoz is.
Mi a különbség az aktív és a passzív szűrők között?
• A passzív szűrők elfogyasztják a jel energiáját, de nincs erőnövekedés; míg az aktív szűrők teljesítménynövekedéssel rendelkeznek.
• Az aktív szűrők külső tápellátást igényelnek, míg a passzív szűrők csak a jelbemeneten működnek.
• Csak passzív szűrők használnak induktivitást.
• Csak az aktív szűrők használnak olyan elemeket, mint az aktív erősítők és a tranzisztorok, amelyek aktív elemek.
• Elméletileg a passzív szűrőknek nincs frekvenciakorlátozásuk, míg az aktív szűrőknek az aktív elemek miatt vannak korlátozásai.
• A passzív szűrők stabilitása jobb és ellenáll a nagy áramoknak.
• A passzív szűrők viszonylag olcsóbbak, mint az aktív szűrők.
