Aktīvais un pasīvais filtrs: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Aktīvie filtri izmanto aktīvās sastāvdaļas, piemēram, darbības pastiprinātājus, lai veidotu frekvences reakciju, savukārt pasīvajos filtros tiek izmantoti tikai pasīvie komponenti, piemēram, rezistori, kondensatori un induktori.
2. Aktīvie filtri var nodrošināt pastiprinājumu un uzlabot signāla-trokšņa attiecību, savukārt pasīvie filtri var tikai vājināt signālu.
3. Aktīvo filtru darbībai ir nepieciešami ārēji barošanas avoti, savukārt pasīvajiem filtriem nav nepieciešama papildu jauda.

Kas ir aktīvais filtrs?

Aktīvais filtrs ir analogā shēma, kas ievieš elektronisku filtru ar aktīvo komponentu, piemēram, pastiprinātāju. Pastiprinātāju pievienošana filtra konstrukcijai var uzlabot tā izmaksas, veiktspēju un paredzamību. Aktīvajā filtrā pastiprinātājs neļauj nākamā posma slodzes pretestībai ietekmēt filtra raksturlielumus.

Ar aktīvo filtru tiek sasniegti sarežģīti stabi un nulles, neizmantojot lielgabarīta vai dārgas indukcijas. Aktīvajās filtru shēmās vienu parametru var regulēt, neietekmējot citus, ieskaitot reakcijas formu un Q (kvalitātes koeficientu).

Aktīvie filtri ir elektroniski filtri, kas sastāv no darbības pastiprinātājiem un pasīviem filtriem, kas satur tādus elementus kā rezistori un kondensatori. Aktīvo filtru izmantošanai ir daži ierobežojumi. Pamata filtru konstrukcijas vienādojumos nav ņemts vērā pastiprinātāju ierobežotais joslas platums.

Ierobežotā joslas platuma dēļ aktīvās ierīces nav praktiskas augstās frekvencēs. Papildus jaudas patēriņam pastiprinātāji rada troksni. Ja nav līdzstrāvas ceļa, lai nobīdes strāva sasniegtu pastiprinātāja elementus, noteiktas ķēdes topoloģijas var nebūt praktiskas. Pastiprinātāja posmi ierobežo jaudas apstrādes iespējas.

Aktīvie filtri ir dažāda veida, pamatojoties uz frekvenču joslām, kuras tie pieļauj vai noraidīja.

• Aktīvs zemas caurlaides filtrs
• Aktīvs augstfrekvences filtrs
• Active Band Pass filtrs
• Aktīvās joslas apturēšanas filtrs

Kas ir pasīvais filtrs?

Pasīvie filtri sastāv no kondensatoriem, induktoriem un rezistoriem, kas noregulēti, lai rezonētu noteiktā frekvencē vai frekvenču diapazonā. Pasīvos filtrus izmanto energosistēmās, lai samazinātu sprieguma kropļojumus un harmoniskās strāvas, kas parādās jutīgajās sistēmas zonās.

Pasīvie filtri darbojas, parādot dažādas pretestības vērtības rezonanses frekvencē. Bloķētajai harmoniskajai frekvencei ir augsta pretestība, kad filtrs ir savienots virknē.

Lai gan filtru pievienošana sērijveidā ir iespēja, biežāk sastopami ir paralēlie savienojumi. Šāda šunta konfigurācija nodrošina reaktīvā jauda kas var uzlabot jaudas koeficientu, vienlaikus novirzot harmoniskās strāvas uz zemi.

Tādējādi kapacitatīvs pie pamatfrekvences ir pasīvā paredzētais īpašums šuntēt filtri. Pasīvos filtrus bieži izmanto, lai nodrošinātu nepieciešamās frekvences un īpašības ķēdēm, kurās ir pastiprinātāji, oscilatori un barošanas ķēdes.

Tālāk ir norādīti dažāda veida pasīvie filtri.

1. Low Pass Filter
2. Augstas caurlaides filtrs
3. Joslu filtrs
4. Band Stop filtrs

Atšķirība starp aktīvo un pasīvo filtru

Aktīvie un pasīvie filtri ir elektronisko filtru veidi, kurus izmanto, lai filtrētu noteiktas frekvences no signāliem. Gan aktīvie, gan pasīvie filtri atšķiras pēc konstrukcijas un funkcijām. Starp aktīvajiem un pasīvajiem filtriem ir daudz atšķirību, taču galvenā atšķirība ir.

1. Aktīvais filtrs frekvences filtrēšanai izmanto tranzistorus un darbības pastiprinātājus. Turpretim pasīvie filtri izmanto pretestību, induktorus un kondensatorus signālu ģenerēšanai.
2. Aktīvie filtri ir atkarīgi no ārēja barošanas avota, savukārt pasīvie filtri neprasa strāvu; tie darbojas ar signāla ieeju.

salīdzinājums Starp aktīvo un pasīvo filtru

parametri	Aktīvais filtrs	Pasīvais filtrs
Definīcija	Aktīvais filtrs ir analogā shēma, kas ievieš elektronisku filtru ar aktīvo komponentu, piemēram, pastiprinātāju.	Pasīvie filtri sastāv no kondensatoriem, induktoriem un rezistoriem, kas noregulēti, lai rezonētu noteiktā frekvencē vai frekvenču diapazonā.
Efektivitāte	Aktīvais filtrs ir efektīvs un pārraida frekvences ar lielāku ātrumu.	Pasīvais filtrs ir mazāk efektīvs un pārraida frekvences ar lēnāku ātrumu.
sarežģītība	Aktīvie filtri ir sarežģītāki.	Pasīvie filtri ir vienkāršāki un mazāk sarežģīti.
Jutība	Jūtīgāks.	Mazāk jutīgs.
Izmaksas	Aktīvie filtri ir dārgi vai dārgi.	Pasīvie filtri ir rentabli un lētāki.

Atsauces

1. Elvakils, AS un Maundy, BJ, 2014. Viena tranzistora aktīvie filtri: kas ir iespējams un kas nav. IEEE darījumi ar shēmām un sistēmām I: regulārie dokumenti, 61(9), pp.2517-2524.
2. Busarello, TDC, Pomilio, JA un Simoes, MG, 2016. Pasīvais filtrs, ko atbalsta šunta kompensatori, pamatojoties uz konservatīvo jaudas teoriju. IEEE darījumi nozares lietojumprogrammās, 52(4), pp.3340-3347.

Pēdējo reizi atjaunināts: 14. gada 2023. oktobrī