Фильтры Сглаживающие фильтры

Сглаживающие фильтры
Сглаживающие фильтры питания предназначены для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения.
Уменьшить падение напряжения в паузах между полуволнами.
Принцип работы – во время действия полуволны напряжения происходит заряд реактивных элементов (конденсатора, дросселя) от источника – диодного выпрямителя, и их разряд на нагрузку во время отсутствия, либо малого по амплитуде напряжения.

Сглаживающие фильтры
Логично следует, что чем больше ёмкости и индуктивности фильтров, и чем больше в нём реактивных элементов (сложнее фильтр), тем меньше коэффициент пульсаций такого выпрямителя.
В качестве сглаживающих конденсаторов используются электролитические конденсаторы. Чем больше ёмкость, тем лучше. Кроме того, для надёжности, конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в полтора-два раза превышающее выходное напряжение диодного моста.

Стабилизатор напряжения
Стабилизатор напряжения — преобразователь электрической энергии, позволяющий получить на выходе стабильное напряжение, находящееся в заданных пределах при больших изменениях входного напряжения и сопротивления нагрузки.
По типу выходного напряжения стабилизаторы делятся на стабилизаторы постоянного тока и переменного тока.

Стабилизатор напряжения
Для стабилизации любого электрического параметра необходимо: наличие источника опорного напряжения «эталона»;
схема слежения за этим параметром;
схема управления этим параметром.
Если в ходе сравнения оказывается, что параметр больше эталонного значения, то схема слежения (назовём её схемой сравнения) даёт команду на схему управления "уменьшить" значение параметра. И наоборот, если параметр оказывается меньше эталонного значения, то схема сравнения даёт команду на схему управления "увеличить" значение параметра.

Стабилизатор напряжения
Источник опорного напряжения – это специальный делитель напряжения,
отличие его в том, что в качестве резистора R2 используется специальный диод – стабилитрон.
Стабилитрон, это такой диод, который в отличие от обычного выпрямительного диода, при достижении определённого значения обратно приложенного напряжения (напряжения стабилизации) пропускает ток в обратном направлении, а при его дальнейшем повышении, уменьшая своё внутреннее сопротивление, стремится удержать его на определённом значении.

Стабилизатор напряжения
Параллельный параметрический стабилизатор применяется для стабилизации напряжения в слаботочных схемах (2-7 мА), где ток в нагрузке в 3-10 раз меньше тока через стабилитрон VD1.
Для повышения нагрузочной способности такая схема стабилизатора применяется как источник опорного напряжения в более сложных схемах, где в качестве силового управляемого элемента выступает транзистор.

Фильтр
Электрический фильтр - это устройство, предназначенное для выделения или подавления электрических сигналов заданных частот.

Фильтр
По характеру полосы пропускаемых частот фильтры делятся на шесть типов:
1) ФНЧ (фильтр нижних частот) - пропускает сигналы с частотой от 0 до fср.
2) ФВЧ (фильтр верхних частот) - пропускает сигналы с частотой от fср до f
3) ФПП (полосовой фильтр) - пропускает сигналы с частотой от fср1 до fср2.

Фильтр
4) РФ (режекторный фильтр) - не пропускает сигналы заданной частоты или полосы частот
5) ГПФ (гребенчатый фильтр) - фильтр, имеющий несколько полос пропускания.
6) РГФ (режекторный гребенчатый фильтр) - фильтр, имеющий несколько полос подавления.

Фильтр
Почему работает фильтр?
В нем используются реактивные элементы, т.е. элементы (C, L), сопротивление которых зависит от частоты (f) сигнала.
Емкость C
Индуктивность L

ФНЧ
LC–фильтр нижних частот пропускает электрические колебания в полосе частот от 0 до fср

ФВЧ
LC-фильтр верхних частот не пропускает нижние частоты так, как XC велико, XL мало.
С ростом частоты сопротивление продольного плеча (XC) уменьшается, а поперечного (XL) увеличивается, что приводит к повышению коэффициента передачи. Полоса пропускания такого фильтра лежит в диапазоне частот от ƒ в до ƒ = ∞.

Полосовой фильтр
Принцип работы полосового фильтра основан на использовании резонансов напряжений и токов в последовательных и параллельных колебательных контурах.
При совпадении частот, на которых наблюдается резонанс напряжений в последовательном контуре L1C1 и резонанс токов в параллельном колебательном контуре L2C2, сопротивление продольного плеча L1C1 оказывается минимальным, а поперечного L2C2 – максимальным.
Коэффициент передачи ПФ при этом имеет наибольшее значение. При отклонении частоты входных колебаний от резонансной частоты ƒ0 коэффициент передачи ПФ уменьшается.