додати матеріал


Згладжують фільтри

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

"Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки"

Кафедра захисту інформації

РЕФЕРАТ

на тему:

«Згладжує фільтр»

МІНСЬК, 2009

Згладжуючими вважають фільтри, пропускають з малим ослабленням постійну складову і з більшим послабленням змінну складову.

Якість згладжує фільтра (СФ) характеризується такими величинами:

(1)

(2)

Коефіцієнт згладжування:

(3)

Коефіцієнт згладжування враховує придушення пульсацій і передачу постійної складової U.

Для пристроїв, безперешкодно передавальних постійну складову, коефіцієнт згладжування - це поділ пульсацій між навантаженням і фільтром (при цьому вважається, що ).

- Коефіцієнт розподілу (4)

При розрахунку коефіцієнта згладжування застосовуються різні визначення коефіцієнта пульсацій. Інтенсивність пульсації оцінюють різними способами - обчислюють:

- Діюче значення U;

- Амплітуду ;

- Значення ;

(5)

За частотного складу розрізняють:

- Низькочастотну пульсацію (<300Гц)

- Високочастотну пульсацію (> 300Гц).

Застосовуються різноманітні фільтри:

  1. за принципом дії:

а) пасивні

б) активні

  1. за ступенем складності:

а) прості (однозвенная)

б) складні (багатоланкові або резонансні);

  1. за видом елементів:

а) LC-фільтри

б) RC-фільтри.

При проектуванні фільтрів як і при проектуванні інших електронних систем і пристроїв використовуються загальносистемні критерії оптимальності:

- Мінімальна вартість;

- Мінімальна маса;

- Мінімальні габарити;

Мінімізація зводиться до мінімізації сумарної ємності та індуктивності.

Пасивні згладжують фільтри

Будується на індуктивності, ємності, поєднаннях активних опорів і ємностей.

L-фільтри

Найпростіший пасивний фільтр: L-фільтр.

Для нього справедливі наступні співвідношення:

(6)

(7)

(8)

(9)

С-фільтр

Малюнок 1

Для нього справедливі наступні співвідношення:

(10)

(11)

(12)

(13)

З формули (13) випливає, що С-фільтр ефективний у випрямлячах з малою кількістю m імпульсів за період випрямленої напруги і в пристроях з малим струмом навантаження, таким чином область застосування С-фільтра протилежна застосування L-фільтра.

При необхідності досягнення підвищеного коефіцієнта згладжування, застосовують LC-фільтри.

L С-фільтри.

LC-фільтри можуть бути:

- Однозвенная;

- Г-образні;

- П-образні;

- Багатоланкові;

Малюнок 2

Для Г-образних фільтрів:

(14)

У даному випадку, на відміну від випадку використання L - або C-фільтрів за заданим коефіцієнтом згладжування безпосередньо розрахувати необхідні значення L і C, користуючись формулою для не вдається, але може бути визначено таке:

(15)

П-образні LC-фільтри можна розглядати як послідовність включення простого С-фільтра і Г-образного LC-фільтра.

(16)

Для багатоланкового LC-фільтра:

(17)

У теорії фільтрів показано, що якщо зафіксовано дозволене значення сумарної індуктивності та сумарної ємності фільтра, то максимальне значення коефіцієнта згладжування в багатоланковим фільтрі досягається при однакових індуктивність і ємність в кожній ланці.

Кількість ланок багатоланкових фільтрів вибирається виходячи з критерію оптимальності. Фільтри з мінімальною вартістю містять іншу кількість ланок, чим фільтри з мінімальними масою і габаритами.

Коефіцієнт згладжування можна підвищити, використовуючи резонансне явище і заснований на ньому LC-фільтр.

Резонансні L С-фільтри.

Малюнок 3

(18)

(19)

(20)

, (21)

де

Можлива схема з використанням послідовного резонансу (малюнок 4).

Малюнок 4

(22)

(23)

Використання резонансних LC-фільтрів дозволяє в 2-3 рази збільшити коефіцієнт згладжування проти LC-фільтрів з порівняльними витратами.

Однак резонансні фільтри складні в налаштуванні і можуть засмутиться через старіння елементів, за рахунок зміни струму I підмагнічування дроселя.

З використанням реактивностей можуть бути побудовані і фільтри з компенсацією змінної складової.

Недоліки: значні маса і габарити, зумовлені в основному конструктивними особливостями L (дроселя). Тому в малопотужних випрямлячах зі слабким струмом навантаження широко застосовуються RC-фільтри.

RC згладжують фільтри.

а) б)

Малюнок 5

(24)

RC-фільтри в своєму схемном обрисі і аналітичному описі багато в чому подібні відповідним LC-фільтрам.

Переваги:

-Простота;

-Малі габарити.

Недолік: неможливість використання в колах з великими струмами з-за неприпустимих падінь напруги на опорі фільтра, що діють при великих струмах навантаження .

Загальний недолік LC - і RC-фільтрів є складність отримання великих коефіцієнтів згладжування.

Значний коефіцієнт згладжування забезпечують активні згладжують фільтри.

Активні згладжують фільтри

Активні фільтри будуються з використанням електронних ламп по 2 схемами:

- З послідовним включенням регулювального елемента (РЕ);

- З паралельним включенням РЕ;

Розглянемо напівпровідникові варіанти таких фільтрів.

Транзисторний активний згладжує фільтр з послідовним включенням РЕ.

Робота фільтра заснована на тому, що проміжок колектор-емітер має великий опір для змінного струму, або порівняно невелике для постійного, що задається робочої точкою (струмом бази). Для зменшення проникнення пульсації в керуючу мережу бази, фільтр R-бази С-фільтра можна ускладнити (додати з ). Крім цього, замість VT можна використовувати схему РЕ, щоб зменшити струм I з опору .

(25)

Недолік: необхідність пропускання потужного струму навантаження через VT.

Даний недолік виключає VT-фільтр з паралельним включенням РЕ.

Транзисторний активний згладжує фільтр з паралельним включенням РЕ.

Малюнок 6

Схема з послідовним включенням (по відношенню до навантаження) VT пред'являє високі вимоги до пропускної здатності цього VT по струму. Крім того на VT розсіюється значна потужність, що знижує ККД пристрою.

У схемі з паралельним включенням VT, цей VT може бути малопотужним, але на додатковому опорі при великих струмах навантаження діє значне падіння напруги і втрати потужності.

Схема з паралельним включенням VT переважніше в малопотужних пристроях і при імпульсному споживанні енергії.

Недолік: труднощі забезпечення значних потужностей.

У технічній електроніці в багатьох випадках потрібно регульоване вихідна напруга джерела живлення (або струм). Крім того, через нестабільність (непостійності) напруги U первинного джерела харчування міняється і U ІВЕП, що може виявитися для споживача неприйнятно. У цих випадках виявляється доцільним регулювати і стабілізувати U і I ІВЕП.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Іванов-Циганов А.І. Електротехнічні пристрої радіосистем: Підручник. - Вид. 3-є, перероб. і доп.-Мн: Вища школа, 200

  2. Алексєєв О.В., Китаєв В.Є., Шіхін А.Я. Електричні пристрої / Под ред. А. Я. Шіхіна: Підручник. - М.: Енергоіздат, 200 - 336 с.

  3. Березін О.К., Костіков В.Г., Шахно В.А. джерела електроживлення радіоелектронної апаратури. - М.: Три Л, 2000. - 400 с.

  4. Шустов М.А. Практична схемотехніка. Джерела живлення і стабілізатори. Кн. 2. - М.: Альтекс а, 2002. -191 С.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Реферат
30.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Пасивні LC фільтри і активні RC фільтри
Пасивні LC-фільтри і активні RC-фільтри
Цифрові фільтри
Кварцові і електромеханічні фільтри
Фільтри нижніх частот
Фільтри верхніх частот
Частотні фільтри електричних сигналів
Загальні уявлення про індуктивні фільтри
Фільтри для точкових зображень в Adobe
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru