КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Транзисторные фильтры
Наиболее широкое применение нашли индуктивно-емкостные фильтры. Однако наряду с положительными качествами таких фильтров им присущи и недостатки. В таких фильтрах возникают переходные процессы, усложняющие работу как потребителя, так и источника питания, дроссели фильтров имеют большие габаритные размеры и массу, а их индуктивность и, следовательно, коэффициенты сглаживания зависят от тока нагрузки. От ряда перечисленных недостатков свободны транзисторные фильтры. Электронные фильтры находят относительно широкое применение и позволяют обеспечить небольшие значения переменно"?? составляющей (пульсации) выпрямленного напряжения на нагрузке. Транзисторы сглаживающих фильтров могут быть включены либо последовательно, либо параллельно сопротивлению нагрузки. При последовательном относительно нагрузки включении транзистора для уменьшения потерь мощности на нем следует уменьшить среднее значение напряжения на транзисторе. При этом, однако, приходится снижать амплитуду пульсации выпрямленного напряжения, поступающую на транзисторный фильтр, что требует увеличения коэффициента сглаживания предварительного фильтра выпрямителя. Применение транзисторных фильтров на выходе однофазных выпрямителей без предварительного фильтра невозможно. Простейшая схема транзисторного фильтра изображена на рис. 3.3. На вход транзисторного фильтра от выпрямителя через промежуточный фильтр поступает постоянное, предварительно сглаженное напряжение. Транзисторный фильтр представляет собой эмиттерный повторитель, на вход которого подается постоянное напряжение с выхода RС-фильтра. Амплитуда переменной составляющей выходного напряжения ивыхт, равна геометрической сумме двух составляющих. Одна из них возникает из-за передачи пульсации со входа фильтра через цепь коллектор—эмиттер транзистора на нагрузку. Вторая составляющая поступает на нагрузку с выхода RC- фильтра. Переменные составляющие сдвинуты по фазе на угол, приблизительно равный 90°. Считая, что угол сдвига переменных составляющих равен 90°, амплитуду пульсации выходного напряжения ивыхт1 можно определить из следующего выражения: где U01m1 — амплитуда пульсации на входе фильтра; (коэффициент усиления транзистора VT1 по напряжению,h21э1-статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером, rk1 — сопротивление коллектора в схеме с общим эмиттером, h11э1— входное сопротивление транзистора VT1 в схеме с общим эмиттером в режиме большого сигнала). Постоянная составляющая напряжения на выходе фильтра Vвux равна напряжению на резисторе R2, т. е. На основании (3.11), (3.13) получаем выражение для коэффициента сглаживания фильтра: Выходное сопротивление транзисторного фильтра г( по постоянному току равно выходному сопротивлению эмиттерного повторителя, и его значение в значительной степени зависит от сопротивлений резисторов фильтра Rl, R2: Для уменьшения выходного сопротивления необходимо по возможности уменьшать сопротивления резисторов R1 и R2, что приведет к уменьшению коэффициента сглаживания фильтра и вызовет необходимость увеличивать емкость конденсатора. Для увеличения коэффициента сглаживания транзисторного фильтра однозвенный RС-фильтр заменяют двухзвенным (рис. 3.4). Амплитуду переменной составляющей выходного напряжения и коэффициент сглаживания можно приближенно определить по (3.11), (3.14), пренебрегая вторым членом в подкоренном выражении: постоянную составляющую выходного напряжения и выходное сопротивление определяют из (3.13), (3.15), где R1 = Значения сопротивлений резисторов RС-фильтра Rl, R2 выбираются из условия получения минимального напряжения коллектор—эмиттер транзистора VT1 и обеспечения минимального выходного сопротивления фильтра rt. При токах нагрузки, достигающих десятых долей ампера, сопротивление резистора R1 оказывается малым, что требует установки конденсаторов большой емкости. Для увеличения сопротивления резистора R1 и уменьшения емкости конденсаторов фильтра применяют составной транзистор. Схема фильтра с составным транзистором представлена на рис. 3.5, применение которого дает возможность согласовать низкоомную нагрузку с высокоомным RС-фильтром. Через резистор фильтра R1 будет протекать ток резистора R2 и ток базы транзистора VT12, равный . Tак как ток базы транзистора VT12 мал, то сопротивление Rt будет достаточно большим и емкость конденсатора С можно значительно уменьшить. Резистор R3 в схеме рис. 3.5 необходим для обеспечения нормального режима по току транзистора VT12 при малых токах нагрузки и повышенной окружающей температуре. Параметры фильтра на составном транзисторе можно определить из (3.11), (3.13), (3.14) в случае, если RС-фильтр однозвенный, и из (3.16), если RС-фильтр двухзвенный. При определении параметров в указанные выражения необходимо вместо Ки подставить Кс — коэффициент усиления составного транзистора по напряжению. Для двойного составного транзистора гдекоэффициенты усиления транзисторов VT11, VT12, VT13 по напряжению соответственно. Внутреннее сопротивление фильтра на составном транзисторе приближенно составляет для: двойного составного транзистор гдевходные сопротивления транзисторов VT11, VT12, VT13 в схеме с общим эмиттером; статистические коэффициенты передачи тока в схеме с общим эмиттером транзисторов VT11, VT12, VT13; знак || обозначает параллельное включение резисторов Rl, R2. Лекция 7
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 3814; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |