Qu'est-ce qu'un filtre actif

Qu'est-ce qu'un filtre actif

Dans les domaines de l'ingénierie électronique et du traitement du signal, les filtres constituent un outil important pour le traitement des signaux. Un filtre actif est un filtre qui utilise des composants actifs (tels que des amplificateurs opérationnels) et offre une flexibilité et des performances supérieures à celles des filtres passifs (qui utilisent uniquement des résistances, des condensateurs et des inductances). Cet article présentera en détail la définition, le principe de fonctionnement, la classification et les scénarios d'application des filtres actifs.

1. Définition du filtre actif

Un filtre actif est un filtre qui utilise des composants actifs (généralement des amplificateurs opérationnels) et des composants passifs (résistances, condensateurs). Grâce à l'introduction de composants actifs, les filtres actifs peuvent fournir un gain et mettre en œuvre des fonctions de filtrage complexes sans augmenter l'atténuation du signal. Les filtres actifs ont généralement une taille plus petite, un coût inférieur et de meilleures performances que les filtres passifs.

2. Principe de fonctionnement du filtre actif

Le cœur du filtre actif consiste à traiter le signal d’entrée via un amplificateur opérationnel. Les caractéristiques d'impédance d'entrée élevée et de faible impédance de sortie de l'ampli opérationnel lui permettent d'isoler efficacement diverses parties du filtre, évitant ainsi la perte du signal pendant la transmission. Les filtres actifs utilisent généralement un réseau de rétroaction pour obtenir la réponse en fréquence souhaitée, telle qu'un filtrage passe-bas, passe-haut, passe-bande ou à rejet de bande.

3. Classification des filtres actifs

Les filtres actifs peuvent être divisés dans les catégories suivantes en fonction de leurs caractéristiques de réponse en fréquence :

4. Scénarios d'application des filtres actifs

Les filtres actifs sont largement utilisés dans divers appareils et systèmes électroniques. Voici quelques scénarios d'application typiques :

5. Avantages et inconvénients des filtres actifs

Les filtres actifs présentent les avantages suivants par rapport aux filtres passifs :

Cependant, les filtres actifs présentent également certains inconvénients :

6. Résumé

Les filtres actifs sont un composant indispensable des systèmes électroniques modernes. Leur flexibilité et leurs hautes performances les rendent largement utilisés dans le traitement audio, les communications, le contrôle médical et industriel et d'autres domaines. Bien qu'il existe certaines limites, avec les progrès de la technologie, les performances des filtres actifs seront encore améliorées et la gamme d'applications sera plus large.