重要なポイント
- アクティブ フィルターはオペアンプなどのアクティブ コンポーネントを使用して周波数応答を調整しますが、パッシブ フィルターは抵抗、コンデンサ、インダクタなどのパッシブ コンポーネントのみを使用します。
- アクティブ フィルターはゲインを提供し、信号対ノイズ比を改善できますが、パッシブ フィルターは信号を減衰させることしかできません。
- アクティブ フィルターの動作には外部電源が必要ですが、パッシブ フィルターには追加の電源は必要ありません。
アクティブフィルターとは？
アクティブフィルターは、アンプのようなアクティブコンポーネントで電子フィルターを実装するアナログ回路です。 フィルター設計に増幅器を追加すると、そのコスト、性能、および予測可能性が向上します。 アクティブ フィルターでは、アンプは次段の負荷インピーダンスがフィルター特性に影響を与えるのを防ぎます。
アクティブ フィルタを使用すると、かさばるまたは高価なインダクタを使用せずに、複雑な極とゼロを実現できます。 アクティブ フィルター回路では、応答形状や Q (品質係数) など、他のパラメーターに影響を与えることなく XNUMX つのパラメーターを調整できます。
アクティブ フィルターは、オペアンプと、抵抗やコンデンサーなどの素子を含むパッシブ フィルターで構成される電子フィルターです。 アクティブ フィルターの使用にはいくつかの制限があります。 基本的なフィルター設計式では、アンプの有限帯域幅は考慮されていません。
帯域幅が限られているため、アクティブ デバイスは高周波数では実用的ではありません。 アンプは電力を消費するだけでなく、ノイズも発生します。 バイアス電流が増幅素子に到達するための DC 経路がない場合、特定の回路トポロジーは実用的ではない場合があります。 増幅段は、電力処理能力を制限します。
アクティブ フィルターには、許可または拒否する周波数帯域に基づいてさまざまな種類があります。
- アクティブローパスフィルター
- アクティブハイパスフィルター
- アクティブバンドパスフィルター
- アクティブバンドストップフィルター
パッシブフィルターとは？
パッシブ フィルタは、特定の周波数または周波数範囲で共振するように調整されたコンデンサ、インダクタ、および抵抗で構成されます。 パッシブ フィルタは、電力システムで使用され、システムの敏感な領域に現れる電圧歪みと高調波電流を低減します。
パッシブフィルターは、共振周波数でさまざまなインピーダンス値を表示することによって機能します。 フィルターを直列に接続すると、ブロックされた高調波周波数は高インピーダンスになります。
フィルターを直列構成で接続することもできますが、より一般的な形式は並列接続です。このようなシャント構成では、無効電力が提供され、力率を改善できると同時に、高調波電流をグランドに流すことができます。
したがって、基本周波数での容量性は、パッシブ シャント フィルタの意図された特性です。パッシブ フィルタは、増幅器、発振器、電源回路を含む回路に必要な周波数と特性を供給するために頻繁に使用されます。
以下に示すさまざまな種類のパッシブフィルターがあります。
- ローパスフィルタ
- ハイパスフィルタ
- バンドパスフィルター
- バンドストップフィルター
アクティブフィルターとパッシブフィルターの違い
アクティブ フィルターとパッシブ フィルターは、信号から特定の周波数をフィルター処理するために使用される電子フィルターの一種です。 アクティブ フィルタとパッシブ フィルタは、設計と機能が異なります。 アクティブ フィルターとパッシブ フィルターには多くの違いがありますが、主な違いは次のとおりです。
- アクティブ フィルターは、周波数フィルターにトランジスタとオペアンプを使用します。 対照的に、パッシブ フィルタは、信号生成に抵抗、インダクタ、およびコンデンサを使用します。
- アクティブ フィルターは外部電源に依存しますが、パッシブ フィルターは電力を必要としません。 それらは信号入力で動作します。
比較 アクティブフィルターとパッシブフィルターの間
| Parameters | アクティブフィルター | パッシブフィルター |
|---|---|---|
| 定義 | アクティブフィルターは、アンプのようなアクティブコンポーネントで電子フィルターを実装するアナログ回路です。 | パッシブ フィルタは、特定の周波数または周波数範囲で共振するように調整されたコンデンサ、インダクタ、および抵抗で構成されます。 |
| 効率化 | アクティブフィルターは効率的で、より鋭いレートで周波数を送信します。 | パッシブ フィルターは効率が低く、周波数の送信速度が遅くなります。 |
| 複雑 | アクティブ フィルターはより複雑です。 | パッシブ フィルターはより単純で、それほど複雑ではありません。 |
| 感度 | より敏感。 | 感度が低い。 |
| 費用 | アクティブフィルターは高コストまたは高価です。 | パッシブ フィルタは費用対効果が高く、安価です。 |
- Elwakil, AS および Maundy, BJ、2014。「シングル トランジスタ アクティブ フィルタ: 可能なことと不可能なこと」 回路とシステムに関するIEEEトランザクションI：通常の論文, 61（9）、pp.2517-2524。
- Busarello, TDC, Pomilio, JA and Simoes, MG, 2016.保守的な電力理論に基づくシャント補償器によって支援されるパッシブ フィルター。 産業用アプリケーションに関する IEEE トランザクション, 52（4）、pp.3340-3347。
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