- •Полупроводниковые диоды
- •Основные характеристические параметры:
- •Свых - служит для передачи выходных напряжений на следующий каскад(нагрузку) и для разделения переменной и постоянной составляющей выходного сигнала.
- •Принцип работы.
- •Типы фильтров
- •Параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне
- •Последовательный компенсационный стабилизатор с применением операционного усилителя
- •Последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе
- •Триггер шмитта
Типы фильтров
Фильтры, находящие применение в обработке сигналов, бывают
аналоговыми или цифровыми
пассивными или активными
линейными и нелинейными
рекурсивными и нерекурсивными
Среди множества рекурсивных фильтров отдельно выделяют следующие фильтры (по виду передаточной функции):
фильтры Чебышёва
фильтры Бесселя
фильтры Баттерворта
эллиптические фильтры
По тому, какие частоты фильтром пропускаются (задерживаются), фильтры подразделяются на
фильтры низких частот (ФНЧ)
фильтры высоких частот (ФВЧ)
полосно-пропускающие фильтры (ППФ)
полосно-задерживающие (режекторные) фильтры (ПЗФ)
фазовые фильтры
LC-фильтр
На рисунке показан пример простейшего LC-фильтра нижних частот: при подаче сигнала определённой частоты на вход фильтра (слева), напряжение на выходе фильтра (справа) определяется отношением
реактивных сопротивлений катушки индуктивности (XL = ωL) и конденсатора (XC = 1 / ωC).
Коэффициент передачи ФНЧ можно вычислить, рассматривая делитель напряжения, образованный частотно-зависимыми сопротивлениями. Комплексное (с учетом сдвига фаз между напряжением и током) сопротивление катушки индуктивности есть ZL = jωL = jXL и конденсатора ZC = 1 / (jωC) = − jXC, где , поэтому, для ненагруженного LC-фильтра
.
Подставляя значения сопротивлений, получим для частотно-зависимого коэффициента передачи:
.
Как видно, коэффициент передачи ненагруженного идеального ФНЧ неограниченно растет с приближением к частоте , и затем убывает. На очень низких частотах коэффициент передачи ФНЧ близок к единице, на очень высоких — к нулю. Вообще, зависимость модуля комплексного коэффициента передачи фильтра от частоты называют амлитудно-частотной характеристикой (АЧХ), а зависимость фазы — фазо-частотной характеристикой (ФЧХ).
В реальных схемах к выходу фильтра подключается активная нагрузка, которая понижает добротность фильтра и предотвращает острый резонанс АЧХ вблизи частоты ω0. Величину называют характеристическим сопротивлением фильтра. ФНЧ, нагруженный на сопротивление, равное характеристическому, имеет нерезонансную АЧХ, примерно постоянную для частот ω < ω0, и убывающую как 1 / ω2 на частотах выше ω0. Поэтому, частоту ω0 называют частотой среза.
Аналогичным образом строится и LC-фильтр верхних частот. В схеме ФВЧ меняются местами катушка индуктивности и конденсатор. Для ненагруженного ФВЧ получается следующий коэффициент передачи:
.
На очень низких частотах модуль коэффициента передачи ФВЧ близок к нулю. На очень высоких — к единице.
45. Параметрический стабилизатор, принцип работы, расчет.
Стабилизатор напряжения — преобразователь электрической энергии, позволяющий получить на выходе напряжение, находящееся в заданных пределах при значительно больших колебаниях входного напряжения и сопротивления нагрузки.
По типу выходного напряжения стабилизаторы делятся на стабилизаторы постоянного тока и переменного тока. Как правило, тип питания (постоянный либо переменный ток) такой же, как и выходное напряжение, хотя возможны исключения.