Filtro Ativo vs Filtro Passivo
Filtros são uma classe de circuitos eletrônicos usados no processamento de sinais, para permitir ou bloquear uma faixa de sinal desejada ou um sinal. Os filtros podem ser categorizados em vários níveis com base nas propriedades, como ativo – passivo, analógico – digital, linear – não linear, tempo discreto – tempo contínuo, invariante no tempo – variante no tempo e resposta ao impulso infinito – resposta ao impulso finito.
Filtros ativos e passivos são diferenciados pela passividade dos componentes utilizados no circuito do filtro. Se um componente consome energia ou é incapaz de ganho de energia, ele é conhecido como componente passivo. Componentes que não são passivos são conhecidos como componentes ativos.
Mais sobre Filtros Passivos
Resistores, capacitores e indutores consomem energia quando uma corrente passa por eles e são incapazes de ganho de energia; portanto, qualquer filtro RLC é um filtro passivo, especialmente com os indutores incluídos. Outra característica importante dos filtros passivos é que os filtros não precisam de uma fonte de alimentação externa para operação. A impedância de entrada é baixa e a impedância de saída é alta, permitindo a autorregulação das tensões que acionam as cargas.
Normalmente, em filtros passivos, o resistor de carga não é isolado do restante da rede; portanto, a mudança na carga pode afetar as características do circuito e do processo de filtragem. No entanto, não há restrições de largura de banda para os filtros passivos, permitindo uma operação satisfatória em frequências muito altas. Em filtros de baixa frequência, o indutor utilizado no circuito tende a ser maior, tornando o circuito mais volumoso. Se for necessária maior qualidade e tamanho menor, o custo aumenta significativamente. Os filtros passivos também criam um pouco de ruído, devido ao ruído térmico nos elementos. No entanto, com um projeto adequado, essa amplitude de ruído pode ser minimizada.
Como não há ganho de sinal, a amplificação do sinal deve ser realizada posteriormente. Às vezes, amplificadores de buffer podem ser necessários para compensar as diferenças no circuito de saída..
Mais sobre Filtros Ativos
Filtros com componentes como amplificadores operacionais, transistores ou outros elementos ativos são conhecidos como filtros ativos. Eles usam capacitores e resistores, mas os indutores não são usados. Os filtros ativos requerem uma fonte de alimentação externa para operar devido aos elementos ativos que consomem energia no projeto.
Como não são usados indutores, o circuito é mais compacto e menos pesado. Sua impedância de entrada é alta e a impedância de saída é baixa, permitindo acionar cargas de baixa impedância na saída. Geralmente, a carga é isolada do circuito interno; portanto, a variação da carga não afeta as características do filtro.
O sinal de saída tem um ganho de potência, e os parâmetros como banda passante de ganho e frequência de corte podem ser ajustados. Várias desvantagens são inerentes aos filtros ativos. As alterações na fonte de alimentação podem causar alterações na magnitude do sinal de saída e as faixas de alta frequência são limitadas pelas propriedades do elemento ativo. Além disso, loops de feedback usados para regular os componentes ativos podem contribuir para oscilação e ruído.
Qual é a diferença entre Filtros Ativos e Passivos?
• Os filtros passivos consomem a energia do sinal, mas não há ganho de potência; enquanto os filtros ativos têm um ganho de potência.
• Os filtros ativos requerem uma fonte de alimentação externa, enquanto os filtros passivos operam apenas na entrada do sinal.
• Somente filtros passivos usam indutores.
• Somente filtros ativos usam elementos como amplificadores operacionais e transistores, que são elementos ativos.
• Teoricamente, os filtros passivos não têm limitações de frequência, enquanto os filtros ativos têm limitações devido aos elementos ativos.
• Filtros passivos têm melhor estabilidade e podem suportar grandes correntes.
• Os filtros passivos são relativamente mais baratos que os filtros ativos.
