מסנן פעיל לעומת מסנן פסיבי
מסננים הם סוג של מעגלים אלקטרוניים המשמשים בעיבוד אותות, כדי לאפשר או לחסום טווח אות רצוי או אות. ניתן לסווג מסננים ברמות רבות בהתבסס על המאפיינים, כגון פעיל - פסיבי, אנלוגי - דיגיטלי, ליניארי - לא ליניארי, זמן בדיד - זמן רציף, משתנה זמן - וריאנט זמן ותגובת דחף אינסופית - תגובת דחף סופית.
מסננים פעילים ופסיביים מובדלים על ידי הפסיביות של הרכיבים המשמשים במעגל המסנן. אם רכיב צורך חשמל או לא מסוגל להרוויח כוח אז זה ידוע בתור רכיב פסיבי. רכיבים שאינם פסיביים ידועים כרכיבים אקטיביים.
עוד על מסננים פסיביים
נגדים, קבלים ומשרנים כולם צורכים חשמל כאשר זרם עובר דרכם, ואינם מסוגלים להרוויח כוח; לכן, כל מסנן RLC הוא מסנן פסיבי, במיוחד עם המשרנים הכלולים. מאפיין מרכזי נוסף של המסננים הפאסיביים הוא שהמסננים אינם זקוקים למקור מתח חיצוני לצורך פעולתם. עכבת הכניסה נמוכה ועכבת המוצא גבוהה, מה שמאפשר ויסות עצמי של המתחים המניעים את העומסים.
בדרך כלל, במסננים פסיביים, נגד עומס אינו מבודד משאר הרשת; לכן, שינוי בעומס עלול להשפיע על מאפייני המעגל ותהליך הסינון. עם זאת, אין מגבלות רוחב פס עבור המסננים הפסיביים, מה שמאפשר פעולה משביעת רצון בתדרים גבוהים מאוד. במסננים בתדר נמוך יותר, המשרן המשמש במעגל נוטה להיות גדול יותר, מה שהופך את המעגל למגושם יותר. אם נדרשת איכות גבוהה יותר וגודל קטן יותר, העלות גדלה באופן משמעותי.מסננים פסיביים יוצרים גם כמות קטנה של רעש, בגלל הרעש התרמי באלמנטים. עם זאת, עם עיצוב נכון ניתן למזער את משרעת הרעש הזו.
מכיוון שאין הגברת אות, יש לבצע את הגברת האות בשלב מאוחר יותר. לפעמים ייתכן שיהיה צורך במגברי חיץ כדי לפצות על ההבדלים במעגל המוצא..
עוד על מסננים פעילים
מסננים עם רכיבים כגון מגברים תפעוליים, טרנזיסטורים או אלמנטים פעילים אחרים ידועים כמסננים פעילים. הם משתמשים בקבלים ובנגדים, אבל לא משתמשים במשרנים. מסננים פעילים דורשים מקור מתח חיצוני כדי לפעול בגלל האלמנטים הפעילים שצורכים חשמל בעיצוב.
מאחר שלא נעשה שימוש במשרנים, המעגל קומפקטי יותר ופחות כבד. עכבת הכניסה שלו גבוהה ועכבת המוצא נמוכה, מה שמאפשר להניע עומסי עכבה נמוכים במוצא. בדרך כלל, העומס מבודד מהמעגל הפנימי; מכאן ששינוי העומס אינו משפיע על המאפיינים של המסנן.
לאות הפלט יש רווח כוח, וניתן לכוונן את הפרמטרים כמו פס מעבר רווח ותדר חיתוך. מספר חסרונות טמונים במסננים הפעילים. השינויים באספקת החשמל עלולים לגרום לשינויים בגודל אות המוצא וטווחי התדרים הגבוהים מוגבלים על ידי מאפייני האלמנט הפעיל. כמו כן, לולאות משוב המשמשות לוויסות הרכיבים הפעילים עשויות לתרום לתנודה ולרעש.
מה ההבדל בין מסננים פעילים לפסיביים?
• מסננים פסיביים צורכים את האנרגיה של האות, אך אין רווח כוח זמין; בעוד שלמסננים פעילים יש רווח כוח.
• מסננים אקטיביים דורשים ספק כוח חיצוני, בעוד שמסננים פסיביים פועלים רק על כניסת האות.
• רק מסננים פסיביים משתמשים במשרנים.
• רק מסננים פעילים משתמשים באלמנטים של מגבר הפעלה וטרנזיסטורים, שהם אלמנטים פעילים.
• באופן תיאורטי, למסננים פסיביים אין מגבלות תדירות בעוד שלמסננים פעילים יש מגבלות עקב אלמנטים פעילים.
• למסננים פסיביים יש יציבות טובה יותר ויכולים לעמוד בפני זרמים גדולים.
• מסננים פסיביים זולים יחסית ממסננים פעילים.
