Aktif Filtre vs Pasif Filtre
Filtreler, istenen bir sinyal aralığına veya bir sinyale izin vermek veya bunları 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 düzeyde kategorize edilebilir.
Aktif ve pasif filtreler, filtre devresinde kullanılan bileşenlerin pasifliği ile ayırt edilir. Bir bileşen güç tüketiyorsa veya güç kazanamıyorsa, o zaman pasif bileşen olarak bilinir. Pasif olmayan bileşenler, aktif bileşenler olarak bilinir.
Pasif Filtreler hakkında daha fazla bilgi
Dirençler, kapasitörler ve indüktörler, içlerinden bir akım geçtiğinde güç tüketirler ve güç kazanımı sağlayamazlar; bu nedenle, herhangi bir RLC filtresi, özellikle dahil edilen indüktörler ile pasif bir filtredir. Pasif filtrelerin bir diğer önemli özelliği, filtrelerin çalışması için harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymamasıdır. Giriş empedansı düşüktür ve çıkış empedansı yüksektir, bu da yükleri çalıştıran voltajların kendi kendini düzenlemesine izin verir.
Genellikle, pasif filtrelerde yük direnci ağın geri kalanından izole edilmez; bu nedenle yükteki değişiklik devrenin özelliklerini ve filtreleme işlemini etkileyebilir. Ancak, pasif filtreler için herhangi bir bant genişliği kısıtlaması yoktur, bu da çok yüksek frekanslarda tatmin edici çalışmaya izin verir. Düşük frekanslı filtrelerde, devrede kullanılan indüktör daha büyük olma eğilimindedir ve bu da devreyi daha hacimli hale getirir. Daha yüksek kalite ve daha küçük boyut gerekiyorsa, maliyet önemli ölçüde artar. Pasif filtreler ayrıca elemanlardaki termal gürültü nedeniyle az miktarda gürültü oluşturur. Yine de uygun tasarımla bu gürültü genliği en aza indirilebilir.
Sinyal kazancı olmadığından, sinyal amplifikasyonu daha sonraki bir aşamada gerçekleştirilmelidir. Bazen çıkış devresindeki farklılıkları telafi etmek için tampon yükselticilere ihtiyaç duyulabilir..
Aktif Filtreler hakkında daha fazla bilgi
İşlemsel yükselteçler, transistörler veya diğer aktif elemanlar gibi bileşenlere sahip filtreler, aktif filtreler olarak bilinir. Kondansatörler ve dirençler kullanırlar, ancak indüktörler kullanılmaz. Aktif filtreler, tasarımdaki güç tüketen aktif elemanlar nedeniyle çalışması için harici bir güç kaynağı gerektirir.
Hiçbir indüktör kullanılmadığından devre daha kompakt ve daha az ağırdır. Giriş empedansı yüksektir ve çıkış empedansı düşüktür, bu da çıkışta düşük empedans yüklerinin sürülmesine izin verir. Genellikle 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 birçok dezavantajı 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 kazancı yoktur; aktif filtrelerin bir güç kazancı varken.
• Aktif filtreler harici bir güç kaynağı gerektirirken pasif filtreler yalnızca sinyal girişinde çalışır.
• Yalnızca pasif filtreler indüktör kullanır.
• Yalnızca aktif filtreler, aktif öğeler olan op-amp'ler ve transistörler öğelerini kullanır.
• Teorik olarak, pasif filtrelerin frekans sınırlaması yoktur, aktif filtrelerin ise aktif elemanlar nedeniyle sınırlamaları vardır.
• Pasif filtreler daha iyi bir stabiliteye sahiptir ve büyük akımlara dayanabilir.
• Pasif filtreler, aktif filtrelerden nispeten daha ucuzdur.
