Sự khác biệt giữa Bộ lọc hoạt động và Bộ lọc thụ động

Bộ lọc hoạt động và Bộ lọc thụ động

Bộ lọc là một loại mạch điện tử được sử dụng trong xử lý tín hiệu, để cho phép hoặc chặn phạm vi tín hiệu mong muốn hoặc tín hiệu. Các bộ lọc có thể được phân loại ở nhiều cấp độ dựa trên các thuộc tính, chẳng hạn như chủ động - thụ động, tương tự - kỹ thuật số, tuyến tính - phi tuyến tính, thời gian rời rạc - thời gian liên tục - biến đổi thời gian và đáp ứng xung vô hạn - đáp ứng xung hữu hạn.

Bộ lọc chủ động và thụ động được phân biệt bởi tính thụ động của các thành phần được sử dụng trong mạch lọc. Nếu một thành phần tiêu thụ năng lượng hoặc không có khả năng tăng công suất thì nó được gọi là thành phần thụ động. Các thành phần không thụ động được gọi là các thành phần hoạt động.

Tìm hiểu thêm về Bộ lọc thụ động

Các điện trở, tụ điện và cuộn cảm đều tiêu thụ năng lượng khi một dòng điện đi qua chúng và không có khả năng tăng công suất; do đó, bất kỳ bộ lọc RLC nào cũng là bộ lọc thụ động, đặc biệt là với các cuộn cảm đi kèm. Một đặc điểm chính khác của các bộ lọc thụ động là các bộ lọc không cần nguồn điện bên ngoài để hoạt động. Trở kháng đầu vào thấp và trở kháng đầu ra cao, cho phép tự điều chỉnh các điện áp điều khiển tải.

Thông thường, trong các bộ lọc thụ động, điện trở tải không được cách ly với phần còn lại của mạng; do đó, thay đổi tải có thể ảnh hưởng đến đặc tính của mạch và quá trình lọc. Tuy nhiên, không có giới hạn băng thông cho các bộ lọc thụ động, cho phép hoạt động thỏa đáng ở tần số rất cao. Trong các bộ lọc tần số thấp hơn, cuộn cảm được sử dụng trong mạch có xu hướng lớn hơn, làm cho mạch lớn hơn. Nếu chất lượng cao hơn và kích thước nhỏ hơn được yêu cầu, chi phí được tăng lên đáng kể. Bộ lọc thụ động cũng tạo ra một lượng nhiễu nhỏ, do nhiễu nhiệt trong các phần tử. Tuy nhiên, với thiết kế phù hợp, biên độ nhiễu này có thể được giảm thiểu.

Vì không có mức tăng tín hiệu, việc khuếch đại tín hiệu phải được thực hiện ở giai đoạn sau. Đôi khi các bộ khuếch đại đệm có thể cần thiết để bù cho sự khác biệt trong mạch đầu ra.

Tìm hiểu thêm về Bộ lọc hoạt động

Các bộ lọc với các thành phần như bộ khuếch đại hoạt động, bóng bán dẫn hoặc các thành phần hoạt động khác được gọi là bộ lọc hoạt động. Họ sử dụng tụ điện và điện trở, nhưng cuộn cảm không được sử dụng. Bộ lọc hoạt động yêu cầu nguồn năng lượng bên ngoài để hoạt động do các yếu tố hoạt động tiêu thụ năng lượng trong thiết kế.

Vì không có cuộn cảm được sử dụng, mạch nhỏ gọn hơn và ít nặng hơn. Trở kháng đầu vào của nó cao và trở kháng đầu ra thấp, cho phép điều khiển tải trở kháng thấp ở đầu ra. Nói chung, tải được cách ly với mạch bên trong; do đó sự thay đổi của tải không ảnh hưởng đến các đặc tính của bộ lọc.

Tín hiệu đầu ra có mức tăng công suất và các thông số như dải thông tăng và tần số cắt có thể được điều chỉnh. Một số nhược điểm cố hữu đối với các bộ lọc hoạt động. Những thay đổi trong nguồn cung cấp có thể gây ra những thay đổi về cường độ tín hiệu đầu ra và dải tần số cao bị giới hạn bởi các thuộc tính của phần tử hoạt động. Ngoài ra, các vòng phản hồi được sử dụng để điều chỉnh các thành phần hoạt động có thể góp phần gây ra dao động và tiếng ồn.

Sự khác biệt giữa Bộ lọc chủ động và thụ động là gì?

• Bộ lọc thụ động tiêu thụ năng lượng của tín hiệu, nhưng không có mức tăng công suất nào; trong khi các bộ lọc hoạt động có mức tăng công suất.

• Bộ lọc hoạt động yêu cầu nguồn điện bên ngoài, trong khi bộ lọc thụ động chỉ hoạt động trên đầu vào tín hiệu.

• Chỉ các bộ lọc thụ động sử dụng cuộn cảm.

• Chỉ các bộ lọc hoạt động mới sử dụng các phần tử kike op-amps và bóng bán dẫn, là các phần tử hoạt động.

• Về mặt lý thuyết, bộ lọc thụ động không có giới hạn tần số trong khi, bộ lọc hoạt động có giới hạn do yếu tố hoạt động.

• Bộ lọc thụ động có độ ổn định tốt hơn và có thể chịu được dòng điện lớn.

• Bộ lọc thụ động tương đối rẻ hơn bộ lọc hoạt động.