有源滤波器是一种利用有源器件(比如管子、晶体管、场效应管等)作为放大器来组成的滤波器系统。相较于被动滤波器(如RLC电路等),有源滤波器可以实现更高的阻带深度、更窄的带宽和更低的失真。此外,与消极滤波器相比,有源滤波器的增益可以补偿滤波器的损耗,而形成的滤波器也可以提高灵敏度。
有源滤波器以有源器件作为电压放大器放大信号,同时通过具有低阻抗输出的电流放大器输出信号,能够提供信号损失的补偿和稳定性,系数可以任意设计,其增益、阶数和带宽都可以调整,同时可以根据需要设计成低通、高通、带通和带阻滤波器。因此,有源滤波器具有设计自由度高、性能稳定性好、频率范围宽广等特点。
有源滤波器中核心部件为有源器件,其能够通过利用外界电源提供的能量来增强信号,因此被称为“有源”滤波器。相较之下,消极滤波器只能利用被动元件(如电感、电容、电阻等)进行滤波处理,其性能和特殊的参数难以进行改变,而有源器件可以通过改变管子或其它有源器件的参数来调整系统的阻带深度和增益,因此有源滤波器被广泛使用。
有源滤波器因其零点调整方便、增益较高、Q值相对较小、通带及阻带精度高、适用于高频选频、滤波效果稳定等特点,在电子领域中得到广泛的应用。比如,在音频方面,音响系统中的低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等均常采用有源滤波器实现。此外,在通讯领域,有源滤波器也被广泛应用于滤波器设计和I/Q信号解调等方面。