Filtre actif vs filtre passif
Les filtres sont une classe de circuits électroniques utilisés dans le traitement du signal, pour autoriser ou bloquer une plage de signaux ou un signal souhaité. Les filtres peuvent être classés à plusieurs niveaux en fonction de leurs propriétés, telles que actif - passif, analogique - numérique, linéaire - non linéaire, temps discret - temps continu, invariant dans le temps - variante temporelle et réponse impulsionnelle infinie - réponse impulsionnelle finie.
Les filtres actifs et passifs se différencient par la passivité des composants utilisés dans le circuit de filtrage. Si un composant consomme de l'énergie ou est incapable de gain de puissance, il est alors appelé composant passif. Les composants qui ne sont pas passifs sont appelés composants actifs.
En savoir plus sur les filtres passifs
Les résistances, les condensateurs et les inducteurs consomment tous de l'énergie lorsqu'un courant les traverse, et sont incapables de gagner de l'énergie; par conséquent, tout filtre RLC est un filtre passif, en particulier avec les inducteurs inclus. Une autre caractéristique majeure des filtres passifs est que les filtres n'ont pas besoin d'une source d'alimentation externe pour fonctionner. L'impédance d'entrée est faible et l'impédance de sortie est élevée, permettant une autorégulation des tensions entraînant les charges.
Habituellement, dans les filtres passifs, la résistance de charge n'est pas isolée du reste du réseau; par conséquent, une modification de la charge peut affecter les caractéristiques du circuit et le processus de filtrage. Cependant, il n'y a pas de restriction de bande passante pour les filtres passifs, permettant un fonctionnement satisfaisant à de très hautes fréquences. Dans les filtres à basse fréquence, l'inductance utilisée dans le circuit a tendance à être plus grande, ce qui rend le circuit plus volumineux. Si une qualité supérieure et une taille plus petite sont requises, le coût est considérablement augmenté. Les filtres passifs créent également un peu de bruit, en raison du bruit thermique dans les éléments. Néanmoins, avec une conception appropriée, cette amplitude de bruit peut être minimisée.
Puisqu'il n'y a pas de gain de signal, l'amplification du signal doit être effectuée à un stade ultérieur. Parfois, des amplificateurs tampons peuvent être nécessaires pour compenser les différences dans le circuit de sortie..
En savoir plus sur les filtres actifs
Les filtres avec des composants tels que des amplificateurs opérationnels, des transistors ou d'autres éléments actifs sont appelés filtres actifs. Ils utilisent des condensateurs et des résistances, mais les inductances ne sont pas utilisées. Les filtres actifs nécessitent une source d'alimentation externe pour fonctionner en raison des éléments actifs consommateurs d'énergie de la conception.
Puisqu'aucun inducteur n'est utilisé, le circuit est plus compact et moins lourd. Son impédance d'entrée est élevée et l'impédance de sortie est faible, ce qui permet de piloter des charges à faible impédance en sortie. Généralement, la charge est isolée du circuit interne; par conséquent, la variation de la charge n'affecte pas les caractéristiques du filtre.
Le signal de sortie a un gain de puissance et les paramètres tels que la bande passante de gain et la fréquence de coupure peuvent être ajustés. Plusieurs inconvénients sont inhérents aux filtres actifs. Les modifications de l'alimentation électrique peuvent entraîner des modifications de l'amplitude du signal de sortie et les plages de haute fréquence sont limitées par les propriétés de l'élément actif. De plus, les boucles de rétroaction utilisées pour réguler les composants actifs peuvent contribuer à l'oscillation et au bruit.
Quelle est la différence entre les filtres actifs et passifs?
• Les filtres passifs consomment l'énergie du signal, mais aucun gain de puissance n'est disponible; tandis que les filtres actifs ont un gain de puissance.
• Les filtres actifs nécessitent une alimentation externe, tandis que les filtres passifs fonctionnent uniquement sur l'entrée de signal.
• Seuls les filtres passifs utilisent des inducteurs.
• Seuls les filtres actifs utilisent des éléments amplis-op et transistors kike, qui sont des éléments actifs.
• Théoriquement, les filtres passifs n'ont aucune limitation de fréquence tandis que les filtres actifs ont des limitations dues aux éléments actifs.
• Les filtres passifs ont une meilleure stabilité et peuvent résister à des courants importants.
• Les filtres passifs sont relativement moins chers que les filtres actifs.
