Principal diferença - Filtros analógicos vs. digitais

Na eletrônica, um sinal pode ser feito de uma combinação de sinais de componentes em diferentes frequências. Filtros são componentes usados ​​em circuitos elétricos para remover componentes de frequência indesejados em um sinal. o principal diferença entre os filtros analógicos e digitais é que os filtros analógicos processam os sinais analógicos diretamente, enquanto os filtros digitais precisam primeiro converter os sinais analógicos em sinais digitais, antes do processamento. Após o processamento, o sinal precisa ser convertido novamente de sinais digitais para analógicos.

O que são filtros analógicos

Filtros analógicos fazem uso de ressonância em circuitos elétricos. Combinações de resistores e indutores fornecem diferentes níveis de impedância para correntes com frequências diferentes. Portanto, eles podem ser usados ​​em circuitos para suprimir componentes de frequência indesejados em um sinal.

Por exemplo, um filtro passa-banda suprime as frequências que estão fora de uma determinada faixa de frequências. O diagrama abaixo mostra como tal filtro pode ser construído usando capacitores (C) e indutores (L):

Um filtro passa-banda que suprime as frequências que não estão dentro de sua faixa.

E, no sinal de saída, todas as frequências que não estão na faixa de largura de banda (B) são suprimidas:

Um filtro passa-banda suprime as frequências que não estão em uma região chamada largura de banda.

Filtros analógicos podem filtrar sinais continuamente. Em alguns casos, isso dá uma pequena vantagem aos filtros analógicos, em que todas as frequências indesejadas precisam ser removidas. A capacidade de um filtro digital de fazer isso depende de sua taxa de amostragem (veja abaixo).

O que são filtros digitais

Os filtros digitais podem funcionar com sinais digitais (ou seja, não contínuos). Um filtro digital, portanto, consiste em um Conversor analógico para digital (ADC), que primeiro converte qualquer sinal analógico em um sinal digital. O ADC faz isso amostrando o sinal em intervalos regulares. Após a conversão, o sinal digitalizado é processado e os componentes de frequência desnecessários são removidos. Então, o sinal digital resultante precisa ser convertido de volta em um sinal analógico usando um Conversor Digital para Analógico (DAC).

Os filtros digitais têm várias vantagens sobre os filtros analógicos. Uma vez programados, os programas em filtros digitais podem ser facilmente alterados reescrevendo seus algoritmos (para reprogramar um filtro analógico, o próprio circuito precisa ser alterado). Isso também permite que os filtros digitais funcionem filtragem adaptativa: uma forma de filtragem em que os parâmetros de filtragem podem ser alterados ao longo do tempo, dependendo de como o sinal de entrada muda. Os filtros digitais também tendem a ser mais precisos, pois a precisão de um filtro analógico depende muito das capacidades de seus componentes. Os filtros digitais também são capazes de lidar com frequências muito baixas que os filtros analógicos são incapazes de lidar.

Diferença entre filtros analógicos e digitais

Tipo de sinal processado

Filtros analógicos pode processar filtros analógicos diretamente.

Filtros digitais precisa primeiro converter sinais analógicos em digitais, antes do processamento. Após o processamento, o sinal precisa ser convertido novamente de digital para analógico.

Alterando a Funcionalidade

Para alterar o funcionamento do filtros analógicos, os próprios componentes precisam ser reconfigurados.

Filtros digitais são geralmente regidos por algoritmos e a funcionalidade pode ser facilmente alterada alterando-se esses algoritmos.

Taxa de Processamento

Filtros analógicos filtrar as frequências indesejadas continuamente.

A taxa em que filtros digitais pode funcionar depende de sua frequência de amostragem.

Imagem Cortesia

“Um diagrama esquemático de um exemplo de filtro passa-banda, na topologia T-section Cauer…” por Inductiveload (Own work) [Public Domain], via Wikimedia Commons

“Um diagrama que mostra a definição de largura de banda (B) para um filtro passa-banda…” por Inductiveload (Own work) [Public Domain], via Wikimedia Commons