模拟和数字滤波器之间的区别

目录:

Anonim

主要区别 – 模拟与数字滤波器

在电子学中,信号可以由不同频率的分量信号组合而成。 过滤器 是电路中用于去除信号中不需要的频率分量的组件。这 主要区别 模拟滤波器和数字滤波器的区别在于模拟滤波器直接处理模拟信号,而数字滤波器需要先将模拟信号转换为数字信号,然后再进行处理。处理后的信号需要再次从数字信号转换为模拟信号。

什么是模拟滤波器

模拟滤波器利用 谐振 在电路中。电阻器和电感器的组合为不同频率的电流提供不同级别的阻抗。因此,它们可用于电路中以抑制信号中不需要的频率分量。

例如,一个 带通滤波器 抑制给定频率范围之外的频率。下图显示了如何使用电容器 (C) 和电感器 (L) 构建此类滤波器:

一种带通滤波器,可抑制不在其范围内的频率。

并且,在输出信号中,所有不在带宽范围 (B) 内的频率都被抑制:

带通滤波器抑制不在称为带宽的区域内的频率。

模拟滤波器可以过滤信号 不断地.在某些情况下,这给模拟滤波器带来了轻微的优势,因为模拟滤波器需要去除所有不需要的频率。数字滤波器执行此操作的能力取决于其采样率(见下文)。

什么是数字滤波器

数字滤波器可以处理数字(即非连续)信号。因此,数字滤波器由一个 模数转换器 (ADC),它首先将任何模拟信号转换为数字信号。 ADC 通过定期对信号进行采样来实现此目的。转换后,对数字化信号进行处理,去除不需要的频率成分。然后,需要使用生成的数字信号将其转换回模拟信号。 数模转换器 (DAC)。

与模拟滤波器相比,数字滤波器有几个优点。一旦它们被编程,数字滤波器中的程序可以通过重写它们的算法很容易地改变(要重新编程模拟滤波器,电路本身需要改变)。这也允许数字滤波器执行 自适应滤波:一种过滤形式,其中过滤参数可以随着时间的推移而改变,具体取决于输入信号的变化方式。数字滤波器也往往更准确,因为模拟滤波器的精度在很大程度上取决于其组件的容量。数字滤波器还能够处理模拟滤波器无法处理的非常低的频率。

模拟和数字滤波器之间的区别

处理的信号类型

模拟滤波器 可以直接处理模拟滤波器。

数字滤波器 需要先将模拟信号转换为数字信号,再进行处理。处理后的信号需要再次从数字转换为模拟。

改变功能

改变功能 模拟滤波器,组件本身需要重新配置。

数字滤波器 通常由算法控制,通过改变这些算法可以很容易地改变功能。

处理速度

模拟滤波器 连续过滤掉不需要的频率。

的比率 数字滤波器 能否工作取决于它们的采样频率。

图片提供

“带通滤波器示例的示意图,在 T 形截面 Cauer 拓扑结构中……”,Inductiveload(自己的作品)[公共领域],通过 Wikimedia Commons

“显示带通滤波器带宽 (B) 定义的图表……”,Inductiveload(自己的作品)[公共领域],通过 Wikimedia Commons

模拟和数字滤波器之间的区别