Напівпровідниковий згладжувальний фільтр забезпечує високий коефіцієнт згладжування (1200 - 200) с достатньо високим ККД.

При цьому транзистор еквівалент дроселю з індуктивністю в 200 – 3000 Гн. Фільтр надто чутливий до перевантаженню за струмом та навіть короткочасне коротке замикання навантаження фільтра приводить до виходу з ладу транзистора.

Рисунок 2 - Вольт-амперна характеристика згладжу вального фільтра

За допомогою даного ланцюга можна досліджувати пасивні фільтри, коли перемикач SА2/1...2 знаходиться у першому положенні. А за допомогою перемикачів SА3 та SА11 можна зібрати будь-який пасивний фільтр. За допомогою змінного резистора R1 можна встановити необхідну напругу для дослідження фільтра. Зміною положення резистора R3 та фіксуванням по міліамперметру можна змінити струм навантаження.

Вимірювальний прилад РV1 фіксує напругу, подану на вхід фільтра, прилад РV2 фіксує середню випрямовувальну напругу на виході фільтра.

Рисунок 3 - Принципова електрична схема макету

Активний фільтр перебуває із транзистора VТ1, котрий замінює дросель в пасивному фільтрі. Струм колектора буде визначатися в основному струмом емітера, за ради цього для забезпечення стабільності роботи фільтра необхідно підтримувати постійним емітерний струм. Це забезпечується великою за часом постійною складовою струму R4 та С7, з таким розрахунком, щоб напруга на С7 не встигала значно змінитися за періодом пульсуючої напруги, прикладеної до входу фільтра.

Опором R5 встановлюється вхідне зміщення на базі транзистора. Щоб запобігати глибоких провалів вхідної напруги, які фільтр не може згладити, на його вхід необхідно встановити конденсатор. Для підвищення фільтрації змінного упорядкування застосовується конденсатор С8.

4 Література та посібники:

4.1 Векслер Г.С., Пилинський В. В. „Електроживленні кінотехнічні пристрої електроакустичної апаратури” - Вища школа, 1986

5 Контрольні запитання:

Пояснить призначення згладжуючих фільтрів та основні вимоги, яки до них пред’являються.

Пояснити принцип роботи різних ланцюгів фільтра.

Як здійснюється вибір конденсатора в ємкісному фільтрі?

Як вибираються дроселя в індуктивному фільтрі?

З яких міркувань вибирають опір R в RC фільтрі?

Охарактеризуйте галузь застосування індуктивного фільтру.

Яким вимогам повинен відповідати транзистор в згладжуючому фільтрі?

З яких міркувань вибирають конденсатор С6, С7, і С8?

Як впливає опір R4 і R5 на режим роботи транзистора?

Коли рекомендується на практиці застосовувати транзисторний фільтр?

6 Порядок виконання роботи:

Підготовка до роботи

Ознайомитися з принциповою електричною схемою макета

Ввімкнути осцилограф та користуючись інструкцією 1.3 налагодити його.

Ввімкнути вимірювальний вольтметр та прогріти його 10 хвилин.

6.1.4 Ввімкнути тумблер „мережа” на дослідному макеті та дати можливість прогрітися йому в межах 5 хвилин.

Дослідження фільтра типа С

6.2.1 Зняти та побудувати залежність коефіцієнта згладжування фільтра від струму . Зібрати на дослідному стенді фільтр типа С за допомогою змінних резисторів R1 і RЗ. Вольтметр РV1 показує середньовипрямлене упорядкування на вхід фільтра, а вольтметр РV2 показує середньовипрямлене упорядкування на виході фільтра. Для вимірювання змінного упорядкування використовується електронний вольтметр, котрий по черзі підключається то до входу фільтра, то до виходу фільтра. Результати вимірювань занести до таблиці 1. Змінне упорядкування можна виміряти також за допомогою електронного осцилографа, який слід ввімкнути там, як і електронний вольтметр. За результатами вимірювань визначаємо коефіцієнт пульсації на вході за формулою:

,

а потім аналогічно визначаємо К_П.ВИХ на виході фільтра. Коефіцієнт згладжування фільтра для даного значення струму І_{СЕР.ВИП} визначається за формулою:

.

За допомогою змінного резистора R3 змінюємо значення струму І_{СЕР.ВИП}, визначаємо нове значення К_ЗГ. Результати розрахунків занести до таблиці 2.

6.2.2 Паралельно конденсатору С вмикають ще конденсатор і знову знімають залежність за передньою методикою.