Diferența dintre filtrele analogice și cele digitale

Diferența principală - Filtre analogice și digitale

În electronică, se poate realiza un semnal dintr-o combinație de semnale de componente la frecvențe diferite. Filtre sunt componente utilizate în circuitele electrice pentru a elimina componentele nedorite de frecvență într-un semnal. principala diferență între filtrele analogice și cele digitale este că filtrele analogice procesează direct semnalele analogice, în timp ce filtrele digitale trebuie să convertească mai întâi semnalele analogice la semnalele digitale, înainte de procesare. După procesare, semnalul trebuie transformat din nou de la semnale digitale la analogice.

Ce sunt filtrele analogice?

Filtrele analogice folosesc rezonanţă în circuitele electrice. Combinațiile de rezistoare și inductoare oferă diferite nivele de impedanță la curenții cu frecvențe diferite. Prin urmare, ele pot fi utilizate în circuite pentru a suprima componentele de frecvență nedorite într-un semnal.

De exemplu, a band-pass filtru suprimă frecvențele care se află în afara unui anumit interval de frecvențe. Diagrama de mai jos arată modul în care un astfel de filtru poate fi construit utilizând condensatori (C) și inductori (L):

Un filtru Band-pass care suprimă frecvențele care nu se află în raza sa de acțiune.

Și, în semnalul de ieșire, toate frecvențele care nu sunt în lățime de bandă (B) sunt suprimate:

Un filtru trece-bandă suprimă frecvențele care nu se află într-o regiune numită lățime de bandă.

Filtrele analogice pot filtra semnale continuu. În unele cazuri, acest lucru oferă un ușor avantaj filtrelor analogice, unde toate frecvențele nedorite trebuie eliminate. Capacitatea unui filtru digital de a face acest lucru depinde de rata de eșantionare (vezi mai jos).

Ce sunt filtrele digitale

Filtrele digitale pot funcționa cu semnale digitale (adică non-continue). Un filtru digital, prin urmare, constă dintr - un filtru Convertor analogic la digital (ADC), care convertește mai întâi orice semnal analogic la un semnal digital. ADC face acest lucru prin eșantionare semnalul la intervale regulate. După conversie, semnalul digitizat este procesat și componentele de frecvență inutile sunt îndepărtate. Apoi, semnalul digital rezultat trebuie să fie transformat înapoi într-un semnal analogic folosind a Convertor digital la analog (DAC).

Filtrele digitale au mai multe avantaje față de filtrele analogice. Odată ce acestea sunt programate, programele din filtrele digitale ar putea fi ușor modificate prin re-scrierea algoritmilor lor (pentru a reprograma un filtru analogic, circuitul în sine trebuie schimbat). Acest lucru permite, de asemenea, efectuarea de filtre digitale adaptarea adaptivă: o formă de filtrare în care parametrii de filtrare ar putea fi modificați în timp, în funcție de schimbarea semnalului de intrare. Filtrele digitale au tendința de a fi mai precise, deoarece precizia unui filtru analog depinde în mare măsură de capacitățile componentelor sale. Filtrele digitale sunt, de asemenea, capabile să se ocupe de frecvențe foarte scăzute pe care filtrele analogice nu le pot gestiona.

Diferența dintre filtrele analogice și cele digitale

Tipul de semnal prelucrat

Filtre analogice poate procesa direct filtrele analogice.

Filtre digitale trebuie să convertiți mai întâi semnalele analogice la cele digitale, înainte de procesare. După procesare, semnalul trebuie transformat din nou de la digital la analog.

Modificarea funcționalității

Pentru a modifica funcționarea filtre analogice, componentele însele trebuie reconfigurate.

Filtre digitale sunt de obicei guvernate de algoritmi, iar funcționalitatea poate fi ușor modificată prin modificarea acestor algoritmi.

Rata procesării

Filtre analogice filtrați continuu frecvențele nedorite.

Rata la care filtre digitale poate funcționa depinde de frecvența lor de eșantionare.

Image Courtesy

"O schemă schematică a unui exemplu de bandă-trecere a filtrului, în secțiunea T Caution topology ..." de Inductiveload (Domeniul propriu) [Public Domain], prin intermediul Wikimedia Commons

"O diagramă care prezintă definiția lățimii de bandă (B) pentru un filtru de bandă ..." de Inductiveload [Domeniul public], prin Wikimedia Commons