Der Hauptunterschied zwischen Hochpass- und Tiefpassfilter ist der Frequenzbereich, den sie durchlassen. Ein Hochpassfilter ist ein Schaltkreis, der hohe Frequenzen durchlässt, während er niedrige Frequenzen blockiert. Im Gegensatz dazu ist ein Tiefpassfilter ein elektronischer Schaltkreis, der die niedrigen Frequenzen durchlässt und die hohen Frequenzen blockiert.
Du fragst dich vielleicht, welcher Frequenzbereich hoch und welcher niedrig ist. Für Filter gibt es einen definierten Begriff, nämlich die Grenzfrequenz, sie setzt einen Schwellenwert voraus. Der Hochpassfilter bietet Signalen mit einer Frequenz oberhalb dieser Grenzfrequenz einen niedrigen Blindwiderstand und bietet Frequenzen unterhalb dieser Grenzfrequenz einen hohen Blindwiderstand.
Der Tiefpassfilter bietet den Signalen mit Frequenzen unterhalb der Grenzfrequenz einen niedrigen Blindwiderstand, so dass niedrige Frequenzen passieren können, aber er bietet den hochfrequenten Signalen einen hohen Blindwiderstand und blockiert sie somit.
Bevor wir uns mit dem Funktionsmechanismus des Filters befassen, sollten wir die Bestandteile des Filters beleuchten. Wenn man ein Filter entwirft, entweder ein Hochpassfilter (HPF) oder ein Tiefpassfilter (LPF), benötigt man elektronische Komponenten wie einen Widerstand, einen Kondensator, einen Verstärker usw.
Der Punkt, der hier zu beachten ist, ist, dass, wenn man passive Komponenten wie einen Widerstand, einen Kondensator usw. verwendet, das resultierende Filter als passives Filter bezeichnet wird. Wenn Sie jedoch planen, den Verstärker in Ihrer Filterschaltung zu verwenden, um die Verstärkung des gefilterten Signals zu erhöhen, dann entwerfen Sie einen Filter, der als aktiver Filter bezeichnet werden kann.
So weit haben wir den entscheidenden Unterschied zwischen Hochpass- und Tiefpassfilter zusammen mit den Komponenten diskutiert, die ihn aktiv oder passiv machen. Lassen Sie uns weitere wichtige Unterschiede mit Hilfe eines Vergleichsdiagramms diskutieren.
Inhalt: Hochpass- und Tiefpassfilter
- Vergleichsdiagramm
- Definition
- Schlüsselunterschiede
- Abschluss
Vergleichsdiagramm
| Parameter | Hochpassfilter | Tiefpassfilter |
|---|---|---|
| Definition | Es ist eine Schaltung, die die Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz durchlässt. | Es ist ein Stromkreis, der die Frequenzen unterhalb der Grenzfrequenz durchlässt. |
| Schaltungsaufbau | Es besteht aus einem Kondensator gefolgt von einem Widerstand. | Es besteht aus einem Widerstand gefolgt von einem Kondensator. |
| Bedeutung | Es ist von Bedeutung, wenn die Verzerrung durch ein niederfrequentes Signal wie Rauschen entfernt werden soll. | Es ist von Bedeutung bei der Beseitigung des Aliasing-Effekts. |
| Betriebsfrequenz | Höher als die Grenzfrequenz. | Niedriger als die Grenzfrequenz. |
| Anwendungen | In Audioverstärkern, rauscharmen Verstärkern usw. | In Kommunikationsschaltungen als Anti-Aliasing-Filter. |
Definition
Hochpassfilter
Ein Hochpassfilter dämpft das niederfrequente Signal und lässt nur das hochfrequente durch. Er dämpft zwar auch hochfrequente Signale, aber der Dämpfungsfaktor ist so gering, dass er vernachlässigt werden kann.
Sie fragen sich sicher, wie ein Hochpassfilter konstruiert ist, warum er hochfrequente Signale durchlässt und niederfrequente Signale blockiert. Dies ist möglich, indem man die Eigenschaften von Kondensator und Widerstand nutzt.
Die Eingangssignale werden an den Kondensator angelegt, und dann wird die Spannung am Widerstand als Ausgangsspannung erhalten. Der kombinierte Begriff für den Widerstand des Widerstands und den Widerstand des Kondensators wird als Reaktanz bezeichnet.
In der obigen Schaltung ist es offensichtlich, dass ein Kondensator mit dem Widerstand verbunden ist.
Aus der obigen Gleichung geht klar hervor, dass die Reaktanz umgekehrt proportional zur Grenzfrequenz ist. Wenn die Frequenz des Eingangssignals hoch ist, dann nimmt der Blindwiderstand einen niedrigeren Wert an. Aber wenn die Frequenz des Signals niedrig ist, wird der Blindwiderstand hoch sein.
Ich hoffe, du hast jetzt verstanden, warum ein Hochpassfilter die hohe Frequenz durchlässt, während er die niedrige Frequenz blockiert.
Tiefpassfilter
In einem Tiefpassfilter wird die Position des Kondensators und des Widerstands ausgetauscht, so dass das gewünschte Ergebnis erzielt werden kann. Wenn das Eingangssignal in den Tiefpassfilterkreis eingespeist wird, bietet der Widerstand ein konstantes Hindernis, aber die Position des Kondensators wirkt sich auf das Ausgangssignal aus.
Wenn das Hochfrequenzsignal in den Tiefpasskreis eingespeist wird, wird es vom Widerstand durchgelassen, der ihm den üblichen Widerstand bietet, aber der vom Kondensator angebotene Widerstand ist Null. Das liegt daran, dass der Widerstand, den der Kondensator dem Hochfrequenzsignal bietet, Null ist, während das Niederfrequenzsignal unendlich ist.
Aus dem Schaltplan ist ersichtlich, dass, wenn das Hochfrequenzsignal in den Tiefpassfilterkreis eintritt, der Kondensator es durchlässt und es zur Erde geleitet wird. In diesem Zustand ist die erhaltene Ausgangsspannung Null, da die gesamte Spannung an Masse weitergeleitet wird.
Wenn aber ein niederfrequentes Signal in den Tiefpassfilterkreis eintritt, dann wird es den Ausgang erzeugen, weil der Widerstand das gleiche Hindernis bietet wie im Fall des hochfrequenten Signals, während der Kondensator einen unendlichen Widerstand bietet.
Daher kann das Signal in diesem Zustand nicht durch den Kondensatorpfad gehen. Somit wird das gesamte niederfrequente Signal an den Ausgangsanschluss weitergeleitet.
Schlüsselunterschiede zwischen Hochpass- und Tiefpassfilter
- Der Hauptunterschied zwischen Hochpass- und Tiefpassfilter besteht darin, dass die Hochpassfilterschaltung Signale mit einer höheren Frequenz als die Grenzfrequenz durchlässt, während der Tiefpassfilter Signale mit einer niedrigeren Frequenz als die Grenzfrequenz durchlässt.
- Hochpass- und Tiefpassfilter unterscheiden sich auch in der Schaltungsgestaltung; der Hochpassfilter besteht aus einem Kondensator und einem Widerstand, die parallel geschaltet sind. Der Tiefpassfilter wird als Anti-Aliasing-Filter verwendet, während der Hochpassfilter in Audioverstärkern zur Kopplung oder Beseitigung von Verzerrungen aufgrund von Niederfrequenzsignalen wie Rauschen verwendet wird.
Schlussfolgerung
Die Hochpass- und Tiefpassfilter, die wir oben besprochen haben, sind passive Filter, da sie passive Komponenten verwenden. Wir können die Verstärkung des Signals erhöhen, indem wir Verstärker in der Filterschaltung verwenden, dann wird es ein aktiver Filter.