فیلتر فعال

فیلتر فعال یک نوع مدار آنالوگ است. این نمونه مدار آنالوگ یک فیلتر الکترونیکی است که با استفاده از عناصر فعال، معمولاً یک تقویت کننده، پیاده سازی شده است. [ ۱] در طراحی فیلتر، تقویت کننده ها به منظور بهبود هزینه، عملکرد و پیش بینی پذیری فیلتر مورد استفاده قرار می گیرند. [ ۲]
یک تقویت کننده، از تأثیر امپدانس بار طبقه بعدی، روی مشخصه های فیلتر جلوگیری می کند. یک فیلتر فعال می تواند بدون استفاده از یک سلف بزرگ یا گران قیمت، قطب و صفرهای مختلط داشته باشد. غالباً می توان شکل پاسخ، Q ( ضریب کیفیت ) ، و فرکانس تنظیم را با مقاومت های متغیر کم قیمت تنظیم کرد. در برخی از مدارهای فیلتر فعال می توان یک پارامتر را بدون تأثیر دیگر پارامترها تنظیم کرد. [ ۳]
استفاده از عناصر فعال دارای محدودیت هایی است. در معادلات پایه طراحی فیلتر، از محدودیت پهنای باند تقویت کننده ها صرفه نظر می شود. دستگاه های فعال موجود پهنای باند محدودی دارند، از این رو اغلب آنها در فرکانس های بالا غیرعملی هستند. تقویت کننده ها توان مصرف می کنند و نویز به سیستم تزریق می کنند. اگر هیچ مسیر جریان مستقیم ( DC ) برای جریان بایاس به عناصر تقویت کننده نباشد، توپولوژی های خاص مدار ممکن است غیرعملی باشند. قابلیت کنترل توان توسط طبقات تقویت کننده محدود می شود. [ ۳]
پیکربندی مدار فیلتر فعال فیلتر الکترونیکی عبارتند از:
• فیلترهای سالن - کی و وی سی وی اس ( حساسیت کم به تغییرات المان )
• فیلترهای حالت متغیر و دو ربعی ها یا فیلترهای دو ربعی
• تقویت کننده های میان گذر دوگانه ( DABP )
• وین ناچ ( Wien notch )
• فیدبک فیلترهای با فیدبک چندگانه
• فلیگ ( با کمترین تعداد مولفه برای دو اپ امپ اما کنترل خوبی روی فرکانس و نوع دارد )
• Akerberg Mossberg ( یکی از انواع توپولوژی هایی است که به طور کامل و مستقل روی بهره، فرکانس و نوع کنترل دارد )
فیلترهای فعال می توانند توابع انتقال مشابه فیلترهای پسیو داشته باشند. توابع انتقال مشترک عبارتند از:
• فیلتر بالا گذر – تضعیف فرکانس های پایین تر از فرکانس های قطع آن ها.
• فیلتر پایین گذر – تضعیف فرکانس های بالاتر از فرکانس های قطع آن ها.
• فیلتر میان گذر – تضعیف فرکانس های بالاتر و پایین تر از فرکانس هایی که اجازه عبور دارند. [ ۴]
• فیلتر میان نگذر ( notch filter ) - تضعیف فرکانس های خاص درحالیکه بقیه فرکانس ها اجازه عبور دارند.