Skillnad mellan analoga och digitala filter

Huvudskillnad - Analog mot digitala filter

I elektronik kan en signal göras av en kombination av komponentsignaler vid olika frekvenser. filter komponenter som används i elektriska kretsar för att ta bort oönskade frekvenskomponenter i en signal. De huvudskillnad mellan analoga och digitala filter är de analoga filteren processiva analoga signaler direkt, medan digitala filter måste först konvertera analoga signaler till digitala signaler före bearbetning. Efter bearbetning måste signalen omformas igen från digitala till analoga signaler.

Vad är analoga filter

Analoga filter använder sig av resonans i elektriska kretsar. Kombinationer av motstånd och induktorer ger olika nivåer av impedans mot strömmar med olika frekvenser. Därför kan de användas i kretsar för att undertrycka oönskade frekvenskomponenter i en signal.

Till exempel a bandpassfilter undertrycker frekvenser som ligger utanför ett visst frekvensområde. Diagrammet nedan visar hur ett sådant filter kan konstrueras med kondensatorer (C) och induktorer (L):

Ett bandpassfilter som undertrycker frekvenser som inte ligger inom sitt område.

Och i utsignalen, alla frekvenser som inte finns i bandbredd intervallet (B) är undertryckt:

Ett bandpassfilter undertrycker frekvenser som inte finns i en region som kallas bandbredd.

Analoga filter kan filtrera signaler kontinuerligt. I vissa fall ger detta en liten fördel för analoga filter, var Allt oönskade frekvenser måste tas bort. En digital filters förmåga att göra detta beror på dess samplingsfrekvens (se nedan).

Vad är digitala filter

Digitala filter kan fungera med digitala (dvs icke-kontinuerliga) signaler. Ett digitalt filter består därför av en Analog till digitalomvandlare (ADC), som först omvandlar vilken analog signal som helst till en digital signal. ADC gör detta genom provtagning Signalen med jämna mellanrum. Efter omvandlingen bearbetas den digitaliserade signalen och onödiga frekvenskomponenter avlägsnas. Då måste den resulterande digitala signalen omvandlas tillbaka till en analog signal med användning av a Digital till analog omvandlare (DAC).

Digitala filter har flera fördelar jämfört med analoga filter. När de är programmerade kan programmen i digitala filter enkelt ändras genom att omskriva sina algoritmer (för omprogrammering av ett analogt filter, måste kretsarna själva ändra sig). Detta gör det också möjligt för digitala filter att utföra adaptiv filtrering: En form av filtrering där filtreringsparametrar kan ändras över tiden, beroende på hur insignalen ändras. Digitala filter tenderar också att vara mer exakta eftersom noggrannheten hos ett analogt filter i stor utsträckning beror på kapaciteten hos dess komponenter. Digitala filter kan också hantera mycket låga frekvenser som analoga filter inte klarar av att hantera.

Skillnad mellan analoga och digitala filter

Typ av signalbehandlad

Analoga filter kan bearbeta analoga filter direkt.

Digitala filter måste först konvertera analoga signaler till digital, före bearbetning. Efter bearbetning måste signalen omvandlas igen från digital till analog.

Ändra funktionaliteten

För att ändra funktionen hos analoga filter, komponenterna själva måste återkonfigureras.

Digitala filter regleras vanligen av algoritmer, och funktionaliteten kan lätt ändras genom att ändra dessa algoritmer.

Processhastighet

Analoga filter filtrera bort oönskade frekvenser kontinuerligt.

Hastigheten vid vilken digitala filter kan fungera beror på deras samplingsfrekvens.

Image Courtesy

"Ett schematiskt diagram över ett exempel på ett bandpassfilter, i T-sektion Cauer topologi ..." av Inductiveload (eget arbete) [Public Domain], via Wikimedia Commons

"Ett diagram som visar definitionen av bandbredd (B) för ett bandpassfilter ..." av Inductiveload (eget arbete) [Public Domain], via Wikimedia Commons