Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Активный сглаживающий фильтр




Читайте также:
  1. Comb-фильтры
  2. Активно- емкостный (R-C) сглаживающий фильтр
  3. Активный аудит
  4. Активный и пассивный иммунитет
  5. Активный отдых
  6. АКТИВНЫЙ ОТДЫХ ДОШКОЛЬНИКОВ
  7. Анализ процесса изменения технического состояния гидрофильтра
  8. Виды иммунитета. Приобретенный иммунитет, пассивный и активный иммунитет. Нейро-гуморальные механизмы регуляции продукции антител (гипоталамо-гипофизо-адренокортикальная система).
  9. Включил(а) фильтр и программа зависла.

Из-за выше перечисленных недостатков пассивных сглаживающих фильтров нашли широкое распространение при небольших выходных мощностях активные фильтры. К их достоинствам относят:

- высокие качественные и энергетические показатели;

- широкий диапазон частот;

- простота конструкции;

- малая зависимость коэффициента сглаживания от изменений тока нагрузки;

- малые магнитные поля из-за отсутствия индуктивности в схеме фильтра;

- отсутствие опасных режимов при возникновении переходного процесса, т.к. нет перенапряжения при “сбросе” тока нагрузки.

К недостаткам схемы можно отнести: снижение к.п.д. устройства при увеличении тока нагрузки из-за увеличения потерь на транзисторе; необходимость защиты транзистора в переходных режимах.

В активных фильтрах последовательно или параллельно включается регулирующий транзистор, выполняющий роль дросселя или резистора в раннее рассматриваемых фильтрах. Принцип действия активных фильтров основан на свойстве транзистора создавать различные сопротивления для переменного и постоянного токов. Характерны два способа построения фильтров. Первый способ состоит в том, что транзистор включается по схеме с общим коллектором.

Ток коллектора IК в схеме фильтра ОК мало зависит от величины приложенного к переходу коллектор- эмиттер напряжения UК при постоянном значении тока базы.

На рисунке приведены графики зависимости IК = f (UК ) при Iб = const.

Если провести на графике нагрузочную прямую (UК = UВХ при IКО = 0 и IК = UВХ / RН при UК = 0 ) и выбрать на ней рабочую точку А (UК0, IКО}, то сопротивление транзистора переменой составляющей тока в точке.

 


Рисунок 7.11 Схема фильтра ОК, графики зависимости

IК = f (UК ) при Iб = const.

 

 

А RД = D UК / DIК будет много больше его сопротивления постоянному току RС = UК0 / IКО , т.е. RД >> RС . Соответственно переменная составляющая выпрямленного напряжения UВ.ПЕР. на входе фильтра вызывает небольшие изменения тока коллектора DIК при условии, что ток базы Iб = const. Переменная составляющая напряжения на выходе фильтра ОК UВЫХ.ПЕР. = DIК RН получается значительно ослабленной по сравнению с UВ.ПЕР. Чтобы обеспечить постоянство тока базы транзистора, в цепь базы включают конденсатор, и резистор такой величины при которой постоянная времени цепи была бы много больше периода пульсаций выпрямленного напряжения.



Таким образом, сглаживание пульсаций в фильтре ОК обеспечивается RC фильтром в базовой цепи, а транзистор VT предназначен для усиления сигнала по мощности (эмиттерный повторитель!). Резистор R задаёт режим работы транзистора по постоянному току, устанавливая ток базы.

Второй способ построения активного фильтра состоит в том, что транзистор включается по схеме с общей базой:

 

Рисунок 7.12 Схема активный фильтр с общей базой

 

Фильтры этого типа применяются лишь в тех случаях, когда ток нагрузки остается постоянным. Режим работы транзистора по постоянному току определяется величиной Rб, а сглаживающее действие – постоянной времени цепочки R1C1. Эта цепь стабилизирует ток эмиттера, если R1C1 >> Tn, где Tn – период пульсации. В этом режиме транзистор обладает большим дифференциальным сопротивлением и малым статическим, что эквивалентно дросселю в LC–фильтрах. В связи с тем, что у данной схемы выходное сопротивление имеет большую величину, для его снижения на выходе фильтра ставится конденсатор Сн.



Принцип действия этого фильтра основан на компенсации переменной составляющей входного напряжения за счет падения напряжения на резисторе R при протекании по нему тока эммитера транзистора.

Для повышения показателей качества активных фильтров в них применяются составные транзисторы, многозвенные RC-цепочки в цепи базы, а также токостабилизирующие двухполюсники.

Коэффициент сглаживания q схемы рассчитывается так же, как в RC пассивном фильтре:

(7.15)

Контрольные вопросы и задания

1Какова роль сглаживающих фильтров?

2Каковы основные требования, предъявляемые к сглаживающим фильтрам?

3Как классифицируются сглаживающие фильтры?

4Чему равен и что характеризует коэффициент сглаживания фильтра?

5Чему будет равен коэффициент сглаживания эквивалентного фильтра полученного путем последовательного соединения нескольких однотипных фильтров?

6Задание: Требуемый коэффициент пульсации на выходе источника питания равен S2=0,001, определить коэффициент сглаживания для фильтра, установленного на выходе:

-однополупериодного выпрямителя (Si =1,57);

-двухполупериодного выпрямителя (S1=0,67).

7Пояснить принцип работы емкостного фильтра.

8Как влияет на параметры емкостного фильтра величина сопротивления нагрузки и почему?

9Как влияет на параметры емкостного фильтра величина емкости фильтра и почему?

10Пояснить принцип работы индуктивного фильтра.

11Как влияет на параметры индуктивного фильтра величина сопротивления нагрузки и почему?

12Как влияет на параметры индуктивного фильтра величина индуктивности фильтра и почему?

13 Пояснить принцип работы Г - образного фильтра LC- типа и RC- типа.

14 Когда следует применять Г - образные фильтры LC- типа, а когда Г - образные фильтры RC- типа?

15Пояснить принцип работы П - образного фильтра LC- типа и RC- типа.

16 Когда следует применять П - образные фильтры LC- типа, а когда П - образные фильтры RC- типа

17.Каковы преимущества активных фильтров по сравнению с пассивными и каковы их недостатки?

18 Каков принцип работы активного фильтра?

19 Какие существую, схемы активных фильтров, и каким пассивным фильтрам они соответствуют?

20 Какие существуют методы повышения эффективности активных фильтров и в чем их суть?

 


Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 52; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2020 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты