Filtro activo vs pasivo: diferencia y comparación

Puntos clave

1. Los filtros activos usan componentes activos como amplificadores operacionales para dar forma a la respuesta de frecuencia, mientras que los filtros pasivos usan solo componentes pasivos como resistencias, capacitores e inductores.
2. Los filtros activos pueden proporcionar ganancia y mejorar la relación señal/ruido, mientras que los filtros pasivos solo pueden atenuar la señal.
3. Los filtros activos requieren fuentes de alimentación externas para su funcionamiento, mientras que los filtros pasivos no necesitan alimentación adicional.

¿Qué es un filtro activo?

Un filtro activo es un circuito analógico que implementa un filtro electrónico con un componente activo como un amplificador. Agregar amplificadores a un diseño de filtro puede mejorar su costo, rendimiento y previsibilidad. En un filtro activo, un amplificador evita que la impedancia de carga de la siguiente etapa afecte las características del filtro.

Con un filtro activo, se logran polos y ceros complejos sin usar inductores voluminosos o costosos. En los circuitos de filtro activo, se puede ajustar un parámetro sin afectar a los demás, incluida la forma de respuesta y Q (factor de calidad).

Los filtros activos son filtros electrónicos que consisten en amplificadores operacionales y filtros pasivos que contienen elementos como resistencias y capacitores. Existen algunas limitaciones para el uso de filtros activos. No se tiene en cuenta el ancho de banda finito de los amplificadores en las ecuaciones básicas de diseño de filtros.

Debido a su ancho de banda limitado, los dispositivos activos no son prácticos a altas frecuencias. Además de consumir energía, los amplificadores producen ruido. Cuando no hay una ruta de CC para que la corriente de polarización llegue a los elementos del amplificador, es posible que ciertas topologías de circuito no sean prácticas. Las etapas del amplificador limitan la capacidad de manejo de potencia.

Los filtros activos son de diferentes tipos según las bandas de frecuencias que permiten o rechazan.

• Filtro de paso bajo activo
• Filtro de paso alto activo
• Filtro de paso de banda activo
• Filtro de parada de banda activa

¿Qué es un filtro pasivo?

Los filtros pasivos consisten en capacitores, inductores y resistencias sintonizados para resonar a una frecuencia específica o un rango de frecuencias. Los filtros pasivos se utilizan en los sistemas de potencia para reducir la distorsión de voltaje y las corrientes armónicas que aparecen en áreas sensibles del sistema.

Los filtros pasivos funcionan mostrando varios valores de impedancia en la frecuencia de resonancia. La frecuencia armónica bloqueada tiene una alta impedancia cuando se conecta un filtro en serie.

Aunque la conexión de filtros en una configuración en serie es una opción, las formas más comunes son las conexiones en paralelo. Tal configuración de derivación proporciona Poder reactivo que puede mejorar el factor de potencia al mismo tiempo que desvía las corrientes armónicas a tierra.

Por lo tanto, capacitivo a la frecuencia fundamental es la propiedad prevista de pasivo derivación filtros Los filtros pasivos se utilizan con frecuencia para suministrar las frecuencias y propiedades necesarias a los circuitos que contienen amplificadores, osciladores y circuitos de suministro de energía.

Hay diferentes tipos de filtros pasivos que se detallan a continuación.

1. Filtro de paso bajo
2. Filtro de paso alto
3. Filtro de paso de banda
4. Filtro de parada de banda

Diferencia entre filtro activo y pasivo

Los filtros activos y pasivos son tipos de filtros electrónicos que se utilizan para filtrar frecuencias específicas de las señales. Tanto los filtros activos como los pasivos son diferentes en su diseño y sus funciones. Hay muchas diferencias entre los filtros activos y pasivos, pero la diferencia clave es.

1. El filtro activo utiliza transistores y amplificadores operacionales para la filtración de frecuencias. Por el contrario, los filtros pasivos utilizan resistencia, inductores y condensadores para la generación de señales.
2. Los filtros activos dependen de una fuente de alimentación externa, mientras que los filtros pasivos no requieren energía; operan en la entrada de señal.

Comparación Entre Filtro Activo y Pasivo

parámetros	Filtro activo	Filtro pasivo
Definición	Un filtro activo es un circuito analógico que implementa un filtro electrónico con un componente activo como un amplificador.	Los filtros pasivos consisten en capacitores, inductores y resistencias sintonizados para resonar a una frecuencia específica o un rango de frecuencias.
Eficiencia	El filtro activo es eficiente y transmite frecuencias a una velocidad más nítida.	Un filtro pasivo es menos eficiente y transmite frecuencias a un ritmo más lento.
Complejidad	Los filtros activos son más complejos.	Los filtros pasivos son más simples y menos complejos.
Sensibilidad	Más sensible.	Menos sensitivo.
Cost	Los filtros activos son costosos o caros.	Los filtros pasivos son rentables y menos costosos.

Referencias

1. Elwakil, COMO y Maundy, BJ, 2014. Filtros activos de un solo transistor: qué es posible y qué no. Transacciones IEEE en circuitos y sistemas I: documentos regulares, 61(9), pp.2517-2524.
2. Busarello, TDC, Pomilio, JA and Simoes, MG, 2016. Filtro pasivo asistido por compensadores shunt basados ​​en la teoría de potencia conservadora. Transacciones IEEE en aplicaciones industriales, 52(4), pp.3340-3347.

Última actualización: 14 de octubre de 2023