Differenza tra filtri analogici e digitali

Differenza principale - Filtri analogici e digitali

Nell'elettronica, può essere creato un segnale di una combinazione di segnali componenti a frequenze diverse. filtri sono componenti utilizzati nei circuiti elettrici per rimuovere componenti di frequenza indesiderati in un segnale. Il differenza principale tra i filtri analogici e digitali è che i filtri analogici elaborano direttamente i segnali analogici, mentre i filtri digitali devono prima convertire i segnali analogici in segnali digitali, prima di elaborarli. Dopo l'elaborazione, il segnale deve essere nuovamente convertito da segnali digitali a segnali analogici.

Cosa sono i filtri analogici

I filtri analogici fanno uso di risonanza nei circuiti elettrici. Combinazioni di resistori e induttori forniscono diversi livelli di impedenza a correnti con frequenze diverse. Pertanto, possono essere utilizzati nei circuiti per sopprimere componenti di frequenza indesiderati in un segnale.

Ad esempio, a filtro passa-banda sopprime le frequenze che si trovano al di fuori di un dato intervallo di frequenze. Lo schema seguente mostra come un tale filtro può essere costruito usando condensatori (C) e induttori (L):

Un filtro passa-banda che sopprime le frequenze che non rientrano nel suo intervallo.

E, nel segnale di uscita, tutte le frequenze che non sono nel la larghezza di banda intervallo (B) sono soppressi:

Un filtro passa-banda sopprime le frequenze che non si trovano in una regione chiamata larghezza di banda.

I filtri analogici possono filtrare i segnali continuamente. In alcuni casi, ciò offre un leggero vantaggio ai filtri analogici, dove tutti le frequenze indesiderate devono essere rimosse. La capacità di un filtro digitale di farlo dipende dalla sua frequenza di campionamento (vedi sotto).

Cosa sono i filtri digitali

I filtri digitali possono funzionare con segnali digitali (cioè non continui). Un filtro digitale, quindi, consiste di un Convertitore da analogico a digitale (ADC), che per prima cosa converte qualsiasi segnale analogico in un segnale digitale. L'ADC fa questo campionatura il segnale a intervalli regolari. Dopo la conversione, il segnale digitalizzato viene elaborato e vengono rimossi i componenti di frequenza non necessari. Quindi, il segnale digitale risultante deve essere riconvertito in un segnale analogico usando a Convertitore da digitale ad analogico (DAC).

I filtri digitali hanno diversi vantaggi rispetto ai filtri analogici. Una volta programmati, i programmi nei filtri digitali potrebbero essere facilmente modificati mediante la riscrittura dei loro algoritmi (per riprogrammare un filtro analogico, la circuiteria stessa deve essere modificata). Ciò consente anche ai filtri digitali di funzionare filtraggio adattivo: una forma di filtraggio in cui i parametri di filtraggio potrebbero essere modificati nel tempo, a seconda di come cambia il segnale di ingresso. Anche i filtri digitali tendono ad essere più precisi poiché la precisione di un filtro analogico dipende in gran parte dalle capacità dei suoi componenti. I filtri digitali sono anche in grado di gestire frequenze molto basse che i filtri analogici non sono in grado di gestire.

Differenza tra filtri analogici e digitali

Tipo di segnale elaborato

Filtri analogici può elaborare direttamente filtri analogici.

Filtri digitali è necessario prima convertire i segnali analogici in digitale, prima dell'elaborazione. Dopo l'elaborazione, il segnale deve essere nuovamente convertito da digitale ad analogico.

Alterazione della funzionalità

Per modificare il funzionamento di filtri analogici, i componenti stessi devono essere riconfigurati.

Filtri digitali di solito sono governati da algoritmi e la funzionalità può essere facilmente modificata alterando questi algoritmi.

Tasso di elaborazione

Filtri analogici filtrare continuamente le frequenze indesiderate.

La velocità con cui filtri digitali può funzionare dipende dalla loro frequenza di campionamento.

Cortesia dell'immagine

"Un diagramma schematico di un esempio di filtro passa-banda, nella sezione T Topologia di Cauer ..." di Inductiveload (Opera propria) [Public Domain], tramite Wikimedia Commons

"Un diagramma che mostra la definizione di larghezza di banda (B) per un filtro passa-banda ..." di Inductiveload (Opera propria) [Public Domain], tramite Wikimedia Commons