Differenza tra filtro attivo e filtro passivo

Filtro attivo vs Filtro passivo

I filtri sono una classe di circuiti elettronici utilizzati nell'elaborazione del segnale, per consentire o bloccare un intervallo di segnale o un segnale desiderati. I filtri possono essere suddivisi in più livelli in base alle proprietà, come attivo - passivo, analogico - digitale, lineare - non lineare, tempo discreto - tempo continuo, tempo invariante - variante temporale e risposta impulsiva infinita - risposta impulsiva finita.

I filtri attivi e passivi sono differenziati dalla passività dei componenti utilizzati nel circuito del filtro. Se un componente consuma energia o non è in grado di guadagnare energia, allora è noto come componente passivo. I componenti che non sono passivi sono noti come componenti attivi.

Ulteriori informazioni sui filtri passivi

Resistori, condensatori e induttori consumano energia quando una corrente li attraversa e non è in grado di guadagnare energia; pertanto, qualsiasi filtro RLC è un filtro passivo, in particolare con gli induttori inclusi. Un'altra caratteristica importante dei filtri passivi è che i filtri non necessitano di una fonte di alimentazione esterna per il funzionamento. L'impedenza di ingresso è bassa e l'impedenza di uscita è elevata, consentendo l'autoregolazione delle tensioni che pilotano i carichi.

Di solito, nei filtri passivi, il resistore di carico non è isolato dal resto della rete; pertanto, la modifica del carico può influire sulle caratteristiche del circuito e del processo di filtraggio. Tuttavia, non ci sono restrizioni di larghezza di banda per i filtri passivi, consentendo un funzionamento soddisfacente a frequenze molto alte. Nei filtri a bassa frequenza, l'induttore utilizzato nel circuito tende ad essere più grande, rendendo il circuito più voluminoso. Se sono richiesti una qualità superiore e dimensioni più ridotte, il costo è aumentato in modo significativo. I filtri passivi creano anche una piccola quantità di rumore, a causa del rumore termico negli elementi. Tuttavia, con una progettazione corretta, questa ampiezza del rumore può essere ridotta al minimo.

Poiché non vi è alcun guadagno del segnale, l'amplificazione del segnale deve essere eseguita in una fase successiva. A volte possono essere necessari amplificatori di buffer per compensare le differenze nel circuito di uscita ...

Ulteriori informazioni sui filtri attivi

I filtri con componenti come amplificatori operazionali, transistor o altri elementi attivi sono noti come filtri attivi. Usano condensatori e resistori, ma gli induttori non vengono utilizzati. I filtri attivi richiedono il funzionamento di una fonte di alimentazione esterna a causa degli elementi attivi che consumano energia nel progetto.

Poiché non vengono utilizzati induttori, il circuito è più compatto e meno pesante. L'impedenza di ingresso è elevata e l'impedenza di uscita è bassa, consentendo di pilotare carichi a bassa impedenza in uscita. Generalmente, il carico è isolato dal circuito interno; quindi la variazione del carico non influenza le caratteristiche del filtro.

Il segnale di uscita ha un guadagno di potenza e i parametri come la banda di guadagno e la frequenza di taglio possono essere regolati. Diversi svantaggi sono inerenti ai filtri attivi. Le variazioni nell'alimentazione possono causare variazioni nell'ampiezza del segnale di uscita e gli intervalli di alte frequenze sono limitati dalle proprietà dell'elemento attivo. Inoltre, i circuiti di retroazione utilizzati per regolare i componenti attivi possono contribuire all'oscillazione e al rumore.

Qual è la differenza tra filtri attivi e passivi?

• I filtri passivi consumano l'energia del segnale, ma non è disponibile alcun guadagno di potenza; mentre i filtri attivi hanno un guadagno in potenza.

• I filtri attivi richiedono un'alimentazione esterna, mentre i filtri passivi funzionano solo sull'ingresso del segnale.

• Solo i filtri passivi usano induttori.

• Solo i filtri attivi utilizzano gli elementi opke-amp e i transistor kike, che sono elementi attivi.

• In teoria, i filtri passivi non hanno limitazioni di frequenza mentre i filtri attivi hanno limitazioni dovute a elementi attivi.

• I filtri passivi hanno una migliore stabilità e possono sopportare correnti elevate.

• I filtri passivi sono relativamente più economici dei filtri attivi.