Filtro analógico
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Un filtro analógico es un tipo de filtro electrónico , mecánico o de audio que se ocupa de señales analógicas o continuas , como voltaje , sonido o movimiento mecánico. Por el contrario, los filtros digitales tratan con señales discretas.
Resumen
Los filtros analógicos se utilizan principalmente para el procesamiento de señales en la electrónica. Entre sus aplicaciones más populares se encuentran el antialiasing : procesamiento, muestreo de una estación de radio específica en receptores de radio, división de una señal de audio antes de la reproducción (graves, rango medio, tweeter) y otras. Los filtros analógicos electrónicos generalmente consisten en capacitores , inductores y resistencias .
Actualmente, muchas aplicaciones usan filtros digitales en lugar de filtros analógicos , sin embargo, en algunas aplicaciones no hay reemplazo para los filtros analógicos.
Implementación
La implementación más popular de filtros analógicos es en forma de circuitos RLC pasivos, sin embargo, existe una tendencia a utilizar elementos activos, como amplificadores operacionales , como parte de dichos filtros .
También han ganado cierta popularidad los filtros analógicos mecánicos , en los que las vibraciones mecánicas u ondas acústicas se filtran mediante componentes mecánicos. Dichos filtros se pueden utilizar como enlaces correctivos en sistemas de control automático . Desde el punto de vista de la descripción matemática de los filtros analógicos lineales, la naturaleza física de sus elementos constituyentes no es importante.
Otro tipo de filtros analógicos son los filtros de cristal , utilizados en particular para el filtrado de señales de banda estrecha. La señal en dichos filtros es una onda acústica mecánica que, con la ayuda de un transductor, se convierte en una señal eléctrica a la salida del cristal. [una]
Comparación con filtros digitales
Con la difusión de la tecnología digital, los filtros analógicos fueron reemplazados activamente por filtros digitales, pero hay aplicaciones en las que el uso de filtros digitales no es práctico. A continuación se presentan las características comparativas de los dos tipos de filtros en términos de algunos parámetros clave:
- Costo: Los filtros digitales son generalmente más económicos que los filtros analógicos, ya que por lo general no requieren una base de elementos complejos (inductores, capacitores, resistencias, amplificadores operacionales), aunque las placas de digital a analógico, las placas de conversión de analógico a digital , los microcontroladores , etc. a veces son necesarios.
- Velocidad: los filtros analógicos son más rápidos que los filtros digitales. Esto se debe a los recursos informáticos limitados de los microcontroladores, que generalmente se utilizan para filtros digitales.
- Ruido de cuantificación : los filtros digitales pueden tener un ruido de cuantificación significativo, mientras que los filtros analógicos no.
- Ruido externo: una señal digital es casi imposible de cambiar bajo la influencia del ruido externo, por lo que los filtros digitales son muy resistentes a las señales externas perturbadoras y al ruido. Los filtros analógicos se ven afectados por esto.
- Deriva: Los filtros digitales tienen una característica que no cambia con el tiempo. En particular, los coeficientes de la función de transferencia para los filtros digitales lineales son constantes, mientras que los componentes eléctricos sobre los que se construyen los filtros analógicos pueden tener una desviación característica con el tiempo, según la temperatura, las tolerancias nominales y otros errores que conducen a un cambio en la función de transferencia. coeficientes
- Rango dinámico: la relación de las amplitudes de las señales máximas y mínimas que un filtro puede manejar suele ser mucho mayor para los filtros analógicos que para los filtros digitales. Esta relación para filtros digitales a menudo está limitada por la profundidad de bits del convertidor A/D.
- Rango de frecuencia: el rango de frecuencia de los filtros digitales está limitado por la frecuencia de Nyquist , mientras que los filtros analógicos no lo están.
Notas
- ↑ Vizmuller, P. Guía de diseño de RF: sistemas, circuitos y ecuaciones . - Casa Artech, 1995. - S. 81 -84. — ISBN 0890067546 . (Inglés)
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