Введение
Аналоговая схема, которая фильтрует электронный сигнал с помощью усилителя.
Активный фильтр – это тип аналоговой схемы, реализующий электронный фильтр с использованием активных компонентов, обычно усилителя. Усилители, включенные в схему фильтра, могут использоваться для улучшения стоимости, характеристик и предсказуемости фильтра. В некоторых схемах активных фильтров один параметр можно настроить, не влияя на другие.
Сравнение с пассивными фильтрами
Активный фильтр может иметь усиление, увеличивая мощность, доступную в сигнале по сравнению с входной. Пассивные фильтры рассеивают энергию сигнала и не могут обеспечить чистый прирост мощности. Для определенных диапазонов частот, например, в области звуковых частот и ниже, активный фильтр может реализовать заданную передаточную функцию без использования индуктивностей, которые являются относительно большими и дорогостоящими компонентами по сравнению с резисторами и конденсаторами, и которые сложнее и дороже изготавливать с требуемым высоким качеством и точными значениями. Это преимущество может быть менее значимым для активных фильтров, полностью интегрированных на чипе, поскольку доступные конденсаторы имеют относительно низкие значения, что требует использования резисторов с высоким сопротивлением, занимающих площадь интегральной схемы. Активные фильтры обеспечивают хорошую изоляцию между каскадами и могут иметь высокое входное и низкое выходное сопротивление, что делает их характеристики независимыми от сопротивления источника и нагрузки. При необходимости для улучшения характеристик можно последовательно соединять несколько каскадов. В отличие от этого, при проектировании многокаскадных пассивных фильтров необходимо учитывать частотно-зависимую нагрузку каждого каскада на предыдущий. Активные фильтры можно настраивать в широком диапазоне, в отличие от пассивных. Поскольку индуктивности не используются, фильтры могут быть выполнены в очень компактном размере и не создают, и не подвергаются воздействию магнитных полей, которые могут присутствовать. По сравнению с активными фильтрами, пассивные фильтры не требуют дополнительных источников питания. Усилительные элементы активного фильтра должны обеспечивать предсказуемое усиление и производительность во всем диапазоне обрабатываемых частот; произведение усиления на полосу пропускания усилителя будет ограничивать максимальную используемую частоту.