Tärkein ero - Analogiset ja digitaaliset suodattimet

Elektroniikassa signaali voidaan tehdä komponenttisignaalien yhdistelmästä eri taajuuksilla. Suodattimet ovat komponentteja, joita käytetään sähköpiireissä poistamaan ei -toivotut taajuuskomponentit signaalista. The tärkein ero analogisten ja digitaalisten suodattimien välillä on, että analogiset suodattimet käsittelevät analogisia signaaleja suoraan, kun taas digitaalisten suodattimien on ensin muunnettava analogiset signaalit digitaalisiksi signaaleiksi ennen käsittelyä. Käsittelyn jälkeen signaali on muutettava uudelleen digitaalisesta analogiseksi.

Mitä ovat analogiset suodattimet

Analogiset suodattimet käyttävät resonanssi sähköpiireissä. Vastusten ja induktorien yhdistelmät tarjoavat eri impedanssitasoja eri taajuuksisille virroille. Siksi niitä voidaan käyttää piireissä tukahduttamaan ei -toivotut taajuuskomponentit signaalissa.

Esimerkiksi a kaistanpäästösuodatin tukahduttaa taajuudet, jotka ovat tietyn taajuusalueen ulkopuolella. Alla oleva kaavio osoittaa, kuinka tällainen suodatin voidaan rakentaa kondensaattoreiden (C) ja induktorien (L) avulla:

Kaistanpäästösuodatin, joka estää taajuuksia, jotka eivät ole sen alueella.

Ja lähtösignaalissa kaikki taajuudet, jotka eivät ole kaistanleveysalueella (B), tukahdutetaan:

Kaistanpäästösuodatin estää taajuuksia, jotka eivät ole alueella, jota kutsutaan kaistanleveydeksi.

Analogiset suodattimet voivat suodattaa signaaleja jatkuvasti. Joissakin tapauksissa tämä antaa pienen edun analogisille suodattimille, joissa kaikki ei -toivotut taajuudet on poistettava. Digitaalisen suodattimen kyky tehdä tämä riippuu sen näytteenottotaajuudesta (katso alla).

Mitä ovat digitaaliset suodattimet

Digitaaliset suodattimet voivat toimia digitaalisten (eli jatkuvien) signaalien kanssa. Digitaalinen suodatin koostuu siis Analoginen digitaalimuunnin (ADC), joka muuntaa ensin minkä tahansa analogisen signaalin digitaaliseksi. ADC tekee tämän näytteenotolla signaalista säännöllisin väliajoin. Muuntamisen jälkeen digitoitu signaali käsitellään ja tarpeettomat taajuuskomponentit poistetaan. Sitten tuloksena oleva digitaalinen signaali on muunnettava takaisin analogiseksi signaaliksi käyttämällä Digitaalinen analogiamuunnin (DAC).

Digitaalisilla suodattimilla on useita etuja verrattuna analogisiin suodattimiin. Kun ne on ohjelmoitu, digitaalisten suodattimien ohjelmia voidaan helposti muuttaa kirjoittamalla niiden algoritmit uudelleen (analogisen suodattimen uudelleenohjelmoimiseksi itse piirin on muututtava). Tämä mahdollistaa myös digitaalisten suodattimien toiminnan adaptiivinen suodatus: suodatusmuoto, jossa suodatusparametreja voidaan muuttaa ajan mittaan riippuen siitä, miten tulosignaali muuttuu. Digitaaliset suodattimet ovat myös yleensä tarkempia, koska analogisen suodattimen tarkkuus riippuu suurelta osin sen komponenttien kapasiteetista. Digitaaliset suodattimet pystyvät myös käsittelemään hyvin matalia taajuuksia, joita analogiset suodattimet eivät pysty käsittelemään.

Ero analogisten ja digitaalisten suodattimien välillä

Käsitellyn signaalin tyyppi

Analogiset suodattimet voi käsitellä analogisia suodattimia suoraan.

Digitaaliset suodattimet täytyy ensin muuntaa analogiset signaalit digitaaliseksi ennen käsittelyä. Käsittelyn jälkeen signaali on muutettava uudelleen digitaalisesta analogiseksi.

Toiminnon muuttaminen

Toiminnon muuttamiseksi analogiset suodattimet, itse komponentit on määritettävä uudelleen.

Digitaaliset suodattimet ovat yleensä algoritmien hallitsemia, ja toiminnallisuutta voidaan helposti muuttaa muuttamalla näitä algoritmeja.

Käsittelynopeus

Analogiset suodattimet suodattaa pois ei -toivotut taajuudet jatkuvasti.

Korko, jolla digitaaliset suodattimet voi toimia näytteenottotaajuudesta riippuen.

Kuva kohteliaasti

"Kaavamainen kaavio esimerkistä kaistanpäästösuodattimesta, T-osion Cauer-topologiassa…", Inductiveload (Oma työ) [Public Domain], Wikimedia Commonsin kautta

"Kaavio, joka esittää kaistanleveyden (B) määritelmän kaistanpäästösuodattimelle…", Inductiveload (Oma työ) [Public Domain], Wikimedia Commonsin kautta