Filtre actif vs passif : différence et comparaison

Faits marquants

1. Les filtres actifs utilisent des composants actifs tels que des amplificateurs opérationnels pour façonner la réponse en fréquence, tandis que les filtres passifs n'utilisent que des composants passifs tels que des résistances, des condensateurs et des inductances.
2. Les filtres actifs peuvent fournir du gain et améliorer le rapport signal sur bruit, tandis que les filtres passifs ne peuvent qu'atténuer le signal.
3. Les filtres actifs nécessitent des sources d'alimentation externes pour fonctionner, tandis que les filtres passifs n'ont pas besoin d'alimentation supplémentaire.

Qu'est-ce qu'un filtre actif ?

Un filtre actif est un circuit analogique qui implémente un filtre électronique avec un composant actif comme un amplificateur. L'ajout d'amplificateurs à une conception de filtre peut améliorer son coût, ses performances et sa prévisibilité. Dans un filtre actif, un amplificateur empêche l'impédance de charge de l'étage suivant d'affecter les caractéristiques du filtre.

Avec un filtre actif, des pôles et des zéros complexes sont obtenus sans utiliser d'inductances encombrantes ou coûteuses. Dans les circuits de filtrage actifs, un paramètre peut être ajusté sans affecter les autres, y compris la forme de réponse et Q (facteur de qualité).

Les filtres actifs sont des filtres électroniques composés d'amplificateurs opérationnels et de filtres passifs contenant des éléments tels que des résistances et des condensateurs. Il existe quelques limitations à l'utilisation des filtres actifs. Il n'y a aucune considération pour la bande passante finie des amplificateurs dans les équations de conception de filtre de base.

En raison de leur bande passante limitée, les dispositifs actifs ne sont pas pratiques aux hautes fréquences. En plus de consommer de l'énergie, les amplificateurs produisent du bruit. Lorsqu'il n'y a pas de chemin CC pour que le courant de polarisation atteigne les éléments amplificateurs, certaines topologies de circuit peuvent ne pas être pratiques. Les étages d'amplification limitent la capacité de gestion de la puissance.

Les filtres actifs sont de différents types en fonction des bandes de fréquences qu'ils autorisent ou rejettent.

• Filtre passe-bas actif
• Filtre passe-haut actif
• Filtre passe-bande actif
• Filtre d'arrêt de bande actif

Qu'est-ce qu'un filtre passif ?

Les filtres passifs sont constitués de condensateurs, d'inducteurs et de résistances réglés pour résonner à une fréquence spécifique ou à une plage de fréquences. Les filtres passifs sont utilisés dans les systèmes électriques pour réduire la distorsion de tension et les courants harmoniques qui apparaissent dans les zones sensibles du système.

Les filtres passifs fonctionnent en affichant diverses valeurs d'impédance à la fréquence de résonance. La fréquence harmonique bloquée a une impédance élevée lorsqu'un filtre est connecté en série.

Bien que la connexion de filtres dans une configuration en série soit une option, les formes les plus courantes sont les connexions parallèles. Une telle configuration de shunt fournit puissance réactive qui peut améliorer le facteur de puissance tout en détournant simultanément les courants harmoniques vers le sol.

Ainsi, capacitif à la fréquence fondamentale est la propriété voulue du passif shunter filtres. Les filtres passifs sont fréquemment utilisés pour fournir les fréquences et les propriétés nécessaires aux circuits contenant des amplificateurs, des oscillateurs et des circuits d'alimentation.

Il existe différents types de filtres passifs indiqués ci-dessous.

1. Filtre passe-bas
2. Filtre passe-haut
3. Filtre passe-bande
4. Filtre d'arrêt de bande

Différence entre filtre actif et passif

Les filtres actifs et passifs sont des types de filtres électroniques utilisés pour filtrer des fréquences spécifiques à partir de signaux. Les filtres actifs et passifs sont différents dans leur conception et leurs fonctions. Il existe de nombreuses différences entre les filtres actifs et passifs, mais la principale différence est.

1. Le filtre actif utilise des transistors et des amplificateurs opérationnels pour le filtrage de fréquence. En revanche, les filtres passifs utilisent une résistance, des inductances et des condensateurs pour la génération de signaux.
2. Les filtres actifs dépendent d'une alimentation externe, tandis que les filtres passifs ne nécessitent aucune alimentation ; ils fonctionnent sur l'entrée du signal.

Comparaison Entre filtre actif et passif

Paramètres	Filtre actif	Filtre passif
Définition	Un filtre actif est un circuit analogique qui implémente un filtre électronique avec un composant actif comme un amplificateur.	Les filtres passifs sont constitués de condensateurs, d'inducteurs et de résistances réglés pour résonner à une fréquence spécifique ou à une plage de fréquences.
Efficacité	Le filtre actif est efficace et transmet les fréquences à un rythme plus rapide.	Un filtre passif est moins efficace et transmet les fréquences à un rythme plus lent.
Complexité	Les filtres actifs sont plus complexes.	Les filtres passifs sont plus simples et moins complexes.
Sensibilité	Plus sensible.	Moins sensible.
Prix	Les filtres actifs sont coûteux ou onéreux.	Les filtres passifs sont rentables et moins chers.

Bibliographie

1. Elwakil, A.S. et Maundy, BJ, 2014. Filtres actifs à transistor unique : ce qui est possible et ce qui ne l'est pas. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Documents réguliers, 61(9), pp.2517-2524.
2. Busarello, TDC, Pomilio, JA et Simoes, MG, 2016. Filtre passif aidé par des compensateurs shunt basés sur la théorie conservatrice de la puissance. Transactions IEEE sur les applications industrielles, 52(4), pp.3340-3347.

Dernière mise à jour : 14 octobre 2023