Unterschied zwischen aktivem Filter und passivem Filter

Aktiver Filter vs. Passiver Filter

Filter sind eine Klasse von elektronischen Schaltungen, die in der Signalverarbeitung verwendet werden, um einen gewünschten Signalbereich oder ein Signal zuzulassen oder zu blockieren. Filter können auf vielen Ebenen basierend auf den Eigenschaften kategorisiert werden, z. B. aktiv - passiv, analog - digital, linear - nicht linear, diskrete Zeit - kontinuierliche Zeit, zeitinvariante Zeitvariante und unendliche Impulsantwort - endliche Impulsantwort.

Aktive und passive Filter unterscheiden sich durch die Passivität der in der Filterschaltung verwendeten Komponenten. Wenn eine Komponente Strom verbraucht oder keine Leistungssteigerung erzielt, wird sie als passive Komponente bezeichnet. Komponenten, die nicht passiv sind, werden als aktive Komponenten bezeichnet.

Mehr über Passivfilter

Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten verbrauchen Energie, wenn ein Strom durch sie fließt, und können keine Leistungsverstärkung erzielen. Daher ist jedes RLC-Filter ein passives Filter, insbesondere mit den enthaltenen Induktoren. Ein weiteres Hauptmerkmal der passiven Filter ist, dass die Filter zum Betrieb keine externe Stromquelle benötigen. Die Eingangsimpedanz ist niedrig und die Ausgangsimpedanz ist hoch, was eine Selbstregulierung der die Lasten ansteuernden Spannungen ermöglicht.

Bei passiven Filtern ist der Lastwiderstand normalerweise nicht vom Rest des Netzwerks isoliert. Daher kann eine Änderung der Last die Eigenschaften der Schaltung und den Filterprozess beeinflussen. Es gibt jedoch keine Bandbreiteneinschränkungen für die passiven Filter, was einen zufriedenstellenden Betrieb bei sehr hohen Frequenzen ermöglicht. Bei Filtern mit niedrigerer Frequenz ist der in der Schaltung verwendete Induktor tendenziell größer, wodurch die Schaltung sperriger wird. Wenn höhere Qualität und kleinere Abmessungen erforderlich sind, steigen die Kosten erheblich. Passive Filter erzeugen auch ein wenig Geräusch aufgrund des thermischen Rauschens in den Elementen. Trotzdem kann diese Rauschamplitude bei richtiger Auslegung minimiert werden.

Da es keine Signalverstärkung gibt, muss die Signalverstärkung zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt werden. Manchmal sind Pufferverstärker erforderlich, um die Unterschiede in der Ausgangsschaltung auszugleichen…

Weitere Informationen zu aktiven Filtern

Filter mit Komponenten wie Operationsverstärker, Transistoren oder anderen aktiven Elementen werden als aktive Filter bezeichnet. Sie verwenden Kondensatoren und Widerstände, aber Induktoren werden nicht verwendet. Aktive Filter benötigen zum Betrieb eine externe Stromquelle, da die aktiven Elemente im Entwurf verbrauchen.

Da keine Induktoren verwendet werden, ist die Schaltung kompakter und weniger schwer. Die Eingangsimpedanz ist hoch und die Ausgangsimpedanz niedrig, so dass Lasten mit niedriger Impedanz am Ausgang angesteuert werden können. Im Allgemeinen ist die Last vom internen Stromkreis isoliert. Daher beeinflusst die Änderung der Last die Eigenschaften des Filters nicht.

Das Ausgangssignal hat eine Leistungsverstärkung, und die Parameter wie Verstärkungsdurchlassband und Grenzfrequenz können eingestellt werden. Die aktiven Filter sind mit einigen Nachteilen behaftet. Die Änderungen in der Stromversorgung können Änderungen in der Größe des Ausgangssignals verursachen, und die hohen Frequenzbereiche werden durch die Eigenschaften des aktiven Elements begrenzt. Auch Rückkopplungsschleifen, die zur Regelung der aktiven Komponenten verwendet werden, können zu Schwingungen und Geräuschen beitragen.

Was ist der Unterschied zwischen aktiven und passiven Filtern??

• Passive Filter verbrauchen die Energie des Signals, es steht jedoch keine Leistungsverstärkung zur Verfügung. während aktive Filter eine Leistungsverstärkung haben.

• Aktive Filter erfordern eine externe Stromversorgung, während passive Filter nur am Signaleingang arbeiten.

• Nur passive Filter verwenden Induktoren.

• Nur aktive Filter verwenden Elemente wie Operationsverstärker und Transistoren, bei denen es sich um aktive Elemente handelt.

• Theoretisch haben passive Filter keine Frequenzbeschränkungen, während aktive Filter aufgrund aktiver Elemente Beschränkungen unterliegen.

• Passivfilter haben eine bessere Stabilität und können großen Strömen standhalten.

• Passive Filter sind relativ günstiger als aktive Filter.