(la videolezione) A differenza dei filtri passivi, che usano solo resistori, condensatori e induttori, i filtri attivi impiegano anche dispositivi attivi come gli amplificatori operazionali (op-amp), rendendoli più versatili e potenti.
Un filtro attivo consente di selezionare specifiche frequenze in un segnale, attenuandone alcune e amplificandone altre, senza la perdita di energia tipica dei filtri passivi. Ciò significa che possono avere guadagno, cioè non si limitano a “sottrarre” frequenze, ma possono anche rafforzare quelle desiderate.
Esistono diversi tipi di filtri attivi, ciascuno con uno scopo preciso:
Filtri passa-basso: Lasciando passare solo le frequenze inferiori a una soglia prestabilita, sono ideali per eliminare rumori ad alta frequenza in segnali audio o sensori.
Filtri passa-alto: Permettono il passaggio di frequenze superiori a una certa soglia, utili per eliminare il rumore a bassa frequenza o il rumore di fondo.
Filtri passa-banda: Selezionano un intervallo specifico di frequenze, bloccando sia quelle troppo basse che quelle troppo alte. Sono usati in comunicazioni e sistemi radio.
Filtri elimina-banda (notch): Attenuano selettivamente una frequenza specifica, spesso impiegati per rimuovere interferenze come il tipico rumore a 50/60 Hz della rete elettrica.
La progettazione di un filtro attivo si basa su una combinazione attenta di componenti. L’amplificatore operazionale fornisce il guadagno e l’adattamento di impedenza, mentre le reti RC (resistenza-condensatore) determinano il comportamento frequenziale. Grazie alla retroazione, il circuito può mantenere caratteristiche stabili e prevedibili anche in presenza di variazioni ambientali o di carico.
Un grande vantaggio dei filtri attivi è la possibilità di ottenere prestazioni elevate senza ricorrere a induttori, che possono essere ingombranti, costosi e sensibili ai campi magnetici esterni. Inoltre, è possibile integrare più funzioni in un singolo circuito, semplificando la progettazione e riducendo i costi.
In applicazioni reali, i filtri attivi trovano impiego nei sistemi audio, nei dispositivi biomedicali, negli strumenti di misura, e in tutte le situazioni in cui la qualità del segnale è cruciale. Sono anche parte integrante di equalizzatori, modulatori, e interfacce di comunicazione.
