Обзор принципиальных схем транзисторных фильтров и проведение проектного расчета транзисторного фильтра с нагрузкой в центре эмиттера. Оценка уровня пульсации при изменениях нагрузки сети и определение коэффициента сглаживания разработанного фильтра.
В данной работе проектируется транзисторный фильтр с нагрузкой в цепи эмиттера. Для разработки транзисторного фильтра используется специальная литература для выбора схемы и дальнейшей конструкции, а также справочники по выбору необходимых элементов проектирования. В работе содержится информация о различных видах транзисторных фильтров их схемы, области применения, обзоры конструктивных и схемных решений. Транзисторные фильтры служат для сглаживания пульсаций как за счет затухания на пути прохождения переменной составляющей (ослабляющей фильтр), так и за счет компенсации напряжения пульсации источника встречным напряжением, получаемым в фильтре.Существуют следующие основные типы схем транзисторных фильтров: последовательного типа, с нагрузкой в цепи эмиттера и с нагрузкой в цепи коллектора[2]. Эмиттерный повторитель в качестве фильтра имеет два важных преимущества: выходное сопротивление такой схемы меньше, и его коэффициент усиления по напряжению немного меньше единицы. Фильтры с нагрузкой в коллекторной цепи применяются при малых нагрузках, когда ее сопротивление значительно больше выходного сопротивления фильтра. В фильтрах с нагрузкой в цепи коллектора потребитель включен в цепь коллектора, и, поэтому на потребитель, главным образом, оказывает влияние э.д.с. В данной схеме показано необходимое смещение напряжения на базе, которое обеспечивается постоянной составляющей выпрямленного напряжения, не зависящей от режима работы коллекторной цепи, и ее называют схемой с фиксированным смещением. схема работает при температуре окружающей среды 45°С . для каждого транзистора в схеме необходима индивидуальная настройка режима [2].Сглаживающими фильтрами выпрямителей называют устройства, предназначенные для уменьшения переменной составляющей выпрямленного напряжения (пульсаций) до величины, при которой обеспечивается нормальная работа питаемой электронной аппаратуры. Для работы выпрямителей принципиальное значение имеет характер фильтра, включенного на выходе выпрямителя. Выпрямители, нагруженные на фильтр в виде конденсатора, используются в широком диапазоне выпрямленных напряжений и мощностей.Необходимо рассчитать и спроектировать транзисторный фильтр с нагрузкой в цепи эмиттера. -коэффициент пульсации на выходе фильтра Кп=0,02 %; -коэффициент пульсации на входе фильтра K’п=6 %; Задание:-выбрать схему фильтра; Учитывая, что фильтр на одиночном транзисторе при однозвенной входной цепочке не дает коэффициента сглаживания, мы выбираем схему с двухзвенной входной цепочкой.Фильтры с потребителем в коллекторной цепи применяют при малых нагрузках, т. е. когда сопротивление нагрузки значительно больше выходного сопротивления фильтра. При больших нагрузках выходное сопротивление фильтра становится соизмеримым с сопротивлением нагрузки.Согласно исходным данным и выбранной по ним схеме в пункте 1.3 проводится расчет транзисторного фильтра с нагрузкой в цепи эмиттера. Выбирается фильтр на основе эмиттерного повторителя, с включением потребителя в эмиттерную цепь. В таком фильтре выходное сопротивление становится минимальным, и коэффициент усиления по напряжению равен единице. Пользуясь исходными данными, находится коэффициент сглаживания фильтра по формуле [2]: = Фильтр на одиночном транзисторе при одинарной входной цепочке не дает Ксг=233.3 %, поэтому мы выбираем схему с двухзвенной входной цепочкой.Данный транзисторный фильтр относится к числу маломощных преобразователей напряжения. Поскольку данный прибор фильтр принимается в основном для работы с выпрямителем, значит, выбирается для устройства встраиваемое исполнение в виде модуля. Плата привинчивается к передней панели из диэлектрика, на которую с противоположной стороны крепится ручка. На плату крепится устанавливаемый транзистор П213Б, с помощью трех винтов.Схема включения нагрузки в эмиттерную цепь применяется при больших нагрузках, так как схема с нагрузкой в цепи коллектора, несмотря на все выше описанные достоинства, неспособна, работать при больших нагрузках. Она имеет два важных достоинства: выходное сопротивление такой схемы меньше, чем всех других известных схем включения транзистора, имеет меньший коэффициент сглаживания, чем схема с нагрузкой в цепи коллектора.
План
СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ
1.1 Обзор схемных решений
1.2 Обзор конструктивных исполнений
1.3 Постановка задачи
2. РАБОТА ТРАНЗИСТОРНОГО ФИЛЬТРА С НАГРУЗКОЙ В
ЦЕПИ ЭМИТТЕРА
3. РАСЧЕТ СХЕМЫ ТРАНЗИСТОРНОГО ФИЛЬТРА С НАГРУЗКОЙ В ЦЕПИ ЭМИТТЕРА
4.КОНСТРУКЦИОННОЕ ИСПОЛНЕНИЕ
ВЫВОДЫ
Литература
Приложение А. Справочные данные на полупроводниковые элементы
Приложение Б. Справочные данные конденсаторов
Приложение В. Справочные данные для резисторов
Приложение Г. Справочные данные по вилкам пульсация нагрузка сглаживание транзистор фильтр
РЕФЕРАТ
ПЗ 25 с., 16 рис., 4 прил., 6 источников
Вывод
Схема включения нагрузки в эмиттерную цепь применяется при больших нагрузках, так как схема с нагрузкой в цепи коллектора, несмотря на все выше описанные достоинства, неспособна, работать при больших нагрузках. Она имеет два важных достоинства: выходное сопротивление такой схемы меньше, чем всех других известных схем включения транзистора, имеет меньший коэффициент сглаживания, чем схема с нагрузкой в цепи коллектора.
Транзисторные схемы наиболее просты. Увеличение габаритов фильтров происходит за счет необходимости ввода большого радиатора для транзистора, который является основным элементом фильтра. Полупроводниковые приборы перегреваются в процессе работы, что приводит к ухудшению характеристик прибора и снижению быстродействия, а потом к полной негодности, поэтому прибор нуждается в мощном теплоотводе. Транзисторные фильтры широко распространены изза их простоты и относительной дешевизны.
При расчете фильтра с нагрузкой в цепи эмиттера были подсчитаны такие основные величины: -коэффициент сглаживания -Ксг=300%
-входное напряжение фильтра - =34,6 В, -величина сопротивления и емкости - =205 Ом, Сб»84.69МКФ, -КПД фильтра - =0.88%, -модуль выходного сопротивления - =25,7Ом.
