La differenza principale tra filtro passa alto e filtro passa basso è la gamma di frequenze che passano. Se parliamo di filtro passa alto, allora è un circuito che permette alle alte frequenze di passare attraverso di esso mentre bloccherà le basse frequenze. Al contrario, il filtro passa-basso è un circuito elettronico che lascia passare la bassa frequenza e blocca il segnale ad alta frequenza.
Potreste pensare, quale gamma di frequenza è alta e quale è bassa? C’è un termine definito per i filtri, cioè frequenza di taglio, presuppone un valore di soglia. Il filtro passa alto offre una bassa reattanza ai segnali con la frequenza superiore a questa frequenza di taglio e fornisce un’alta reattanza alle frequenze al di sotto di questa frequenza di taglio.
Il filtro passa basso offre una bassa reattanza ai segnali con frequenze inferiori alla frequenza di taglio in modo che le basse frequenze possano passare ma fornisce un’alta reattanza al segnale ad alta frequenza e quindi li blocca.
Prima di intraprendere il meccanismo operativo del filtro, facciamo luce sui componenti del filtro. Se state progettando un filtro, sia un filtro passa alto (HPF) che un filtro passa basso (LPF), avete bisogno di componenti elettronici come un resistore, un condensatore, un amplificatore ecc.
Il punto da notare qui è che se state utilizzando i componenti passivi come un resistore, un condensatore ecc. il filtro risultante sarà definito come il filtro passivo. Mentre se avete intenzione di utilizzare l’amplificatore nel vostro circuito di filtraggio per aumentare il guadagno del segnale filtrato, allora state progettando un filtro che può essere definito come un filtro attivo.
Finora abbiamo discusso la differenza cruciale tra filtro passa alto e passa basso insieme ai componenti che lo rendono attivo o passivo. Discutiamo altre differenze significative con l’aiuto della tabella di confronto.
Contenuto: Filtro passa alto e passa basso
- Cartina di confronto
- Definizione
- Differenze chiave
- Conclusione
Tabella di confronto
| Parametri | Filtro passa alto | Filtro passa basso |
|---|---|---|
| Definizione | E’ un circuito che lascia passare le frequenze superiori a quella di taglio. | È un circuito che permette alle frequenze al di sotto della frequenza di taglio di passare attraverso di esso. |
| Architettura del circuito | È costituito da un condensatore seguito da una resistenza. | |
| Significato | È significativo quando la distorsione dovuta al segnale a bassa frequenza come il rumore deve essere rimosso. | È significativo nella rimozione dell’effetto aliasing. |
| Frequenza operativa | Superiore alla frequenza di taglio. | Basso rispetto alla frequenza di taglio. |
| Applicazioni | In amplificatori audio, amplificatori a basso rumore ecc. | In circuiti di comunicazione come filtro anti-aliasing. |
Definizione
Filtro passa alto
Un filtro passa alto attenua il segnale a bassa frequenza e lascia passare solo quello ad alta frequenza. Anche se offre un’attenuazione anche al segnale ad alta frequenza, ma il fattore di attenuazione è così piccolo che può essere trascurato.
Dovete pensare qual è il processo di progettazione del filtro passa alto, cosa gli permette di far passare i segnali di alta frequenza e bloccare i segnali di bassa frequenza. Questo è possibile utilizzando le caratteristiche del condensatore e del resistore.
I segnali di ingresso sono applicati al condensatore, e poi la tensione attraverso il resistore si ottiene come tensione di uscita. Il termine combinato per la resistenza del resistore e la resistenza del condensatore è chiamato reattanza.
Nel circuito di cui sopra, è evidente che un condensatore è collegato al resistore.
È abbastanza chiaro dall’equazione sopra che la reattanza è inversamente proporzionale alla frequenza di taglio. Se la frequenza del segnale d’ingresso è alta, allora la reattanza assumerà un valore più basso. Ma se la frequenza del segnale è bassa, la reattanza sarà alta.
Spero che ora abbiate capito perché un filtro passa alto permette alla frequenza alta di passare attraverso di esso mentre blocca la frequenza bassa.
Filtro passa basso
In un filtro passa basso, la posizione del condensatore e della resistenza viene scambiata in modo che l’uscita desiderata possa essere ottenuta. Quando l’ingresso viene applicato al circuito del filtro passa basso, allora la resistenza offrirà l’ostruzione costante, ma la posizione del condensatore influisce sul segnale di uscita.
Se il segnale ad alta frequenza viene introdotto nel circuito passa basso, allora passerà dalla resistenza che gli offrirà la solita resistenza, ma la resistenza offerta dal condensatore sarà zero. Questo perché la resistenza offerta dal condensatore al segnale ad alta frequenza è zero mentre al segnale a bassa frequenza è infinita.
È chiaro dallo schema del circuito che se il segnale ad alta frequenza entra nel circuito del filtro passa basso allora il condensatore lo lascerà passare e verrà passato a massa. In questa condizione, la tensione di uscita ottenuta è zero poiché l’intera tensione viene passata a terra.
Ma se il segnale a bassa frequenza entra nel circuito del filtro passa-basso allora genererà l’uscita, perché la resistenza offrirà la stessa ostruzione come nel caso del segnale ad alta frequenza ma il condensatore fornirà una resistenza infinita.
Quindi, in questa condizione, il segnale non può passare attraverso il percorso del condensatore. Così tutto il segnale a bassa frequenza viene passato al terminale di uscita.
Differenze chiave tra filtro passa alto e filtro passa basso
- La differenza chiave tra filtro passa alto e filtro passa basso è che il circuito del filtro passa alto passa i segnali di frequenza superiore alla frequenza di taglio, mentre il filtro passa basso passa i segnali di frequenza inferiore alla frequenza di taglio.
- I filtri passa alto e passa basso variano anche nella progettazione del circuito; il filtro passa alto consiste di un condensatore seguito da una resistenza in parallelo. Mentre il circuito del filtro passa basso è composto da una resistenza seguita dal condensatore.
- Il filtro passa basso è usato come filtro anti-aliasing mentre il filtro passa alto è usato nell’amplificatore audio per accoppiare o rimuovere le distorsioni dovute al segnale a bassa frequenza come il rumore.
Conclusione
I filtri passa alto e passa basso che abbiamo discusso sopra sono filtri passivi perché usano componenti passivi. Possiamo aumentare il guadagno del segnale usando amplificatori nel circuito del filtro, allora diventerà un filtro attivo.