Aktif Filtre ve Pasif Filtre
Filtreler, istenen sinyal aralığına veya sinyale izin vermek veya bunu engellemek için sinyal işlemede kullanılan bir elektronik devre sınıfıdır. Filtreler aktif - pasif, analog - dijital, doğrusal - doğrusal olmayan, ayrık zaman - sürekli zaman, zamanla değişmeyen - zaman değişkeni ve sonsuz dürtü yanıtı - sonlu dürtü yanıtı gibi özelliklere göre birçok seviyede kategorize edilebilir..
Aktif ve pasif filtreler, filtre devresinde kullanılan bileşenlerin pasifliği ile ayırt edilir. Bir bileşen güç tüketiyorsa veya güç kazanamıyorsa, o zaman pasif bir bileşen olarak bilinir. Pasif olmayan bileşenler aktif bileşenler olarak bilinir.
Pasif Filtreler hakkında daha fazla bilgi
Dirençler, kapasitörler ve indüktörlerin hepsi, içinden bir akım geçtiğinde güç tüketir ve güç kazanamaz; bu nedenle, herhangi bir RLC filtresi, özellikle dahil edilen indüktörlerle birlikte pasif bir filtredir. Pasif filtrelerin bir başka önemli özelliği, filtrelerin çalışması için harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymamasıdır. Giriş empedansı düşük ve çıkış empedansı yüksek, yükleri yönlendiren voltajların kendi kendini düzenlemesine izin veriyor.
Genellikle, pasif filtrelerde yük direnci ağın geri kalanından izole edilmez; bu nedenle, yükteki değişiklik devrenin ve filtreleme işleminin özelliklerini etkileyebilir. Bununla birlikte, pasif filtreler için bant genişliği kısıtlaması yoktur, bu da çok yüksek frekanslarda tatmin edici bir çalışma sağlar. Düşük frekanslı filtrelerde, devrede kullanılan indüktör daha büyük olma eğilimindedir ve bu da devreyi daha büyük hale getirir. Daha yüksek kalite ve daha küçük boyut gerekiyorsa, maliyet önemli ölçüde artar. Pasif filtreler ayrıca elemanlardaki termal gürültü nedeniyle az miktarda gürültü yaratır. Bununla birlikte, uygun tasarımla bu gürültü genliği en aza indirilebilir.
Sinyal kazancı olmadığından, sinyal amplifikasyonu daha sonraki bir aşamada gerçekleştirilmelidir. Bazen çıkış devresindeki farkları telafi etmek için tampon amplifikatörlere ihtiyaç duyulabilir…
Aktif Filtreler hakkında daha fazla bilgi
İşlemsel yükselteçler, transistörler veya diğer aktif elemanlar gibi bileşenlere sahip filtreler aktif filtreler olarak bilinir. Kapasitörler ve dirençler kullanırlar, ancak indüktörler kullanılmaz. Aktif filtreler, tasarımdaki güç tüketen aktif elemanlar nedeniyle çalışmak için harici bir güç kaynağı gerektirir.
Hiçbir indüktör kullanılmadığından, devre daha kompakt ve daha az ağırdır. Giriş empedansı yüksek ve çıkış empedansı düşüktür, bu da çıkışta düşük empedans yüklerini sürmeyi sağlar. Genel olarak yük dahili devreden izole edilir; dolayısıyla yükün değişmesi filtrenin özelliklerini etkilemez.
Çıkış sinyalinin bir güç kazancı vardır ve kazanç geçiş bandı ve kesme frekansı gibi parametreler ayarlanabilir. Aktif filtrelerin bazı dezavantajları vardır. Güç kaynağındaki değişiklikler çıkış sinyali büyüklüğünde değişikliklere neden olabilir ve yüksek frekans aralıkları aktif eleman özellikleri ile sınırlıdır. Ayrıca, aktif bileşenleri düzenlemek için kullanılan geri besleme döngüleri salınım ve gürültüye katkıda bulunabilir.
Aktif ve Pasif Filtreler arasındaki fark nedir?
• Pasif filtreler sinyalin enerjisini tüketir, ancak güç kazanımı yoktur; aktif filtrelerin güç kazancı varken.
• Pasif filtreler yalnızca sinyal girişinde çalışırken aktif filtreler için harici bir güç kaynağı gerekir..
• Sadece pasif filtreler indüktör kullanır.
• Yalnızca aktif filtreler, aktif elemanlar olan op-amp ve transistörlere çarpan elemanlar kullanır.
• Teorik olarak, pasif filtrelerin frekans sınırlaması yoktur, aktif filtrelerin aktif elemanlardan dolayı sınırlamaları vardır.
• Pasif filtreler daha iyi bir stabiliteye sahiptir ve büyük akımlara dayanabilir.
• Pasif filtreler aktif filtrelerden nispeten daha ucuzdur.