ДОСЛІДЖЕННЯ СХЕМ ЗГЛАДЖУЮЧИХ ФІЛЬТРІВ.. Інструкція та методичні настанови з Електроніка та мікросхемотехніка. Робота № 400124

Перехід до торгівельного партнера Binance

ДОСЛІДЖЕННЯ СХЕМ ЗГЛАДЖУЮЧИХ ФІЛЬТРІВ.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2006

Тип роботи:

Інструкція та методичні настанови

Предмет:

Електроніка та мікросхемотехніка

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» ДОСЛІДЖЕННЯ СХЕМ ЗГЛАДЖУЮЧИХ ФІЛЬТРІВ Інструкція до лабораторної роботи № 10 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” Затверджено на засіданні кафедри « Комп’ютеризовані системи автоматики» Протокол № 1 від 31 серпня 2006 р. Львів 2006 Укладачі: к.т.н., доц.Вітер О.С., к.т.н., доц.Гаранюк І.П Відповідальний за випуск: д.т.н., проф. Наконечний А.Й. Мета роботи: вивчення і дослідження схем згладжуючих фільтрів EMBED Equation.3 та EMBED Equation.3 типів. Теоретичні відомості Згладжуючим фільтром називається чотириполюсник, призначений для виділення зі складу підведеного до входу складного електричного сигналу частотних складових, які знаходяться у заданій смузі частот, і подавлення частотних складових, розміщених за межами цієї смуги. Згладжуючі фільтри застосовуються для згладжування пульсацій випрямленої напруги до рівня, необхідного для нормальної роботи споживача. Згладжуюча дія фільтра зазвичай оцінюється за значенням коефіцієнта згладжування. Коефіцієнт згладжування фільтра це відношення коефіцієнта пульсацій на вході фільтра до коефіцієнта пульсацій на його виході. Згладжуючі фільтри залежно від того, з яких елементів вони виконані, поділяються на дві категорії: фільтри з пасивними RLC-елементами та електронні. Індуктивний згладжуючий фільтр застосовується для випрямлячів середньої та великої потужності, оскільки дозволяє забезпечити неперервність струму у колі навантаження. Для малопотужних споживачів найпростішим фільтром є конденсатор, під’єднаний паралельно до навантаження. Пульсації випрямленої напруги згладжуються більш ефективно за допомогою фільтрів, побудованих на Г- чи П-подібних ланках, які вмикаються послідовно. В якості базових елементів в цих ланках використовуються конденсатори, дроселі, а у випадку малопотужних споживачів і резистори. Параметри елементів Г-подібного фільтра вибирають таким чином, щоб послідовно включені з джерелом елементи мали великий опір для змінної складової й малий опір для постійної складової струму. Елементи фільтра, що під’єднуються паралельно до споживача (конденсатор, резонансна гілка з конденсатора та дроселя, які з’єднанані послідовно), навпаки, повинні мати малий опір для змінної складової і великий опір для постійної складової струму. Для випрямлячів, що живлять споживачів малої потужності (струм навантаження декілька міліампер, а опір навантаження декілька кілоом), замість дроселя в Г-подібному фільтрі використовують резистор. П-подібний фільтр належить до багатоланкових, які являють собою декілька одноланкових фільтрів, з’єднаних послідовно. Бігатоланкові фільтри застосовують тоді, коли необхідно отримати високий коефіцієнт фільтрації. Елементи окремих ланок у таких фільтрах підбирають так, щоб кожна наступна ланка не впливала на роботу попередньої. Якщо окремі ланки являють собою Г-подібні LC-фільтри, що застосовуються у випрямлячах великої потужності, то необхідно, щоб опір дроселя наступної ланки значно перевищував опір конденсатора попередньої ланки, а опір навантаження був значно більшим ніж опір шунтуючого конденсатора для основної гармоніки пульсацій. Контрольні запитання Розкажіть про призначення згладжуючих фільтрів. Накресліть відомі схеми згладжуючих фільтрів. Що таке коефіцієнт згладжування фільтру? Коли у фільтрах випрямлячів можна замість дроселя вмикати резистор? Порівняйте властивості згладжуючих фільтрів типів RC і LC. Напишіть формули для розрахунку елементів схеми фільтрів типів LC і RC. Визначіть індуктивність дроселя для Г-подібного одноланкового фільтру двонапівперіодного випрямляча, якщо коефіцієнт згладжування q=120, а ємність фільтра СФ=20 мкФ. На яку потужність повинен бути розрахований резистор RФ для Г-подібного одноланкового фільтру типу RC, якщо випрямлений струм I0=20 мА, а коефіцієнт згладжування фільтру q=200? Яка деталь випрямляча виходить із ладу у випадку пробою першого (вхідного) конденсатора фільтру? Як змінюються властивості згладжуючого фільтру при збільшенні числа його ланок? Схема дослідження, необхідні прилади та деталі Для дослідження властивостей згладжуючих фільтрів застосовується схема, яка зображена на рис.1. EMBED Word.Picture.8 До виходу випрямляча в точках 1–2 (рис. 1) під’єднується фільтр. Для визначення випрямленої напруги на вході і на виході фільтра використовуються вольтметри EMBED Equation.3 і EMBED Equation.3 , призначені для вимірювання постійної напруги. Верхня межа вимірювання вольтметрів повинен відповідати значенню випрямленої напруги EMBED Equation.3 . Якщо напруга пульсацій EMBED Equation.3 складає 0,2 В й більше, для вимірювання EMBED Equation.3 можна використовувати вольтметр типу В7-16А. При значенні випрямленої напруги 300 В виміряна величина пульсацій може складати від 0,1% і вище. При менших пульсаціях на виході фільтру доцільно користуватися осцилографом. Навантажувальним опором EMBED Equation.3 є реостат на 5000 Ом і струм 0,2 А. Значення випрямленого струму EMBED Equation.3 встановлюють за допомогою реостату EMBED Equation.3 й контролюють міліамперметром постійного струму EMBED Equation.3 . В якості вольтметра EMBED Equation.3 використовують прилад типу В7-16А. Тип осцилографа – С1-64. Найбільш розповсюджені схеми згладжуючих фільтрів показані на рис. 2, а, б, в, г, д та е. Дроселі, що входять у схеми фільтрів типу EMBED Equation.3 , збираються на осерді EMBED Equation.3 (зазор 0,2 мм) і містять 2200 витків провідника типу ПЕЛ 0,31 (опір обмотки приблизно 70 Ом). Можна використовувати й готові дроселі фільтрів. б) а) EMBED Word.Picture.8 EMBED Word.Picture.8 Рис. 2 е) д) г) в) EMBED Word.Picture.8 EMBED Word.Picture.8 EMBED Word.Picture.8 EMBED Word.Picture.8 Конденсатори EMBED Equation.3 – електролітичні, типу К50-6-50В-20мкФ. Резистори EMBED Equation.3 мають опір порядку сотень Ом і допускають потужність розсіювання EMBED Equation.3 . При струмі навантаження EMBED Equation.3 порядку (10–20) мА можна використовувати резистори С2-33-2-510 Ом EMBED Equation.3 5%. ВИКОНАННЯ РОБОТИ План роботи Складання та випробування схеми. Визначення коефіцієнта згладжування для різноманітних фільтрів типу EMBED Equation.3 і EMBED Equation.3 . Складання і випробування схеми Схему дослідження згладжуючих фільтрів складають відповідно до рис.1. Після перевірки схему випробовують. Під час випробування потрібно переконатися в нормальній роботі випрямляча. Для цього перевіряють наявність випрямленої напруги на опорі навантаження і добором значення опору реостату EMBED Equation.3 встановлюють необхідне значення випрямленого струму. При цьому потрібно пам’ятати, що при дослідженні фільтрів типу EMBED Equation.3 значення випрямленого струму не повинно перевищувати (10–20) мА. Перед проведенням досліджень необхідно переконатися в нормальній роботі всіх елементів фільтрів, які досліджуються. Для цього вмикають той чи інший фільтр в схему і за допомогою вольтметра EMBED Equation.3 вимірюють змінну напругу в точках (1–2) і (3–4), якщо фільтр працює нормально, то різко зменшується змінна складова випрямленої напруги в точках (3–4) на виході фільтру, порівняно із напругою в точках (1–2) на вході фільтру. Визначення коефіцієнта згладжування для різноманітних фільтрів EMBED Equation.3 і EMBED Equation.3 Вмикаємо Г-подібний одноланковий фільтр типу EMBED Equation.3 , схема якого показана на рис. 2, а. За допомогою вольтметра EMBED Equation.3 (див рис.1) визначають зачення постійної складової випрямленої напруги EMBED Equation.3 на вході фільтра. Після цього до точок (1–2) під’єднують вольтметр EMBED Equation.3 , що вимірює змінну напругу, і знаходять напругу пульсацій EMBED Equation.3 . Коефіцієнт пульсацій на вході фільтру EMBED Equation.3 . (1) Пізніше вольтметром EMBED Equation.3 визначають значення постійної складової випрямленої напруги на виході фільтру EMBED Equation.3 , а за допомогою вольтметра EMBED Equation.3 , під’єднаного до точок (3–4), напругу пульсацій EMBED Equation.3 . Підставивши у формулу (1) значення EMBED Equation.3 і EMBED Equation.3 , знаходимо EMBED Equation.3 . Коефіцієнт згладжування фільтру визначається за формулою EMBED Equation.3 . (2) Знаючи EMBED Equation.3 та EMBED Equation.3 , знаходимо втрати постійної складової випрямленої напруги на елементах фільтру EMBED Equation.3 (3) Дані вимірювані та обчислень заносять у таблицю спостережень (табл. 1). Таблиця 1 Аналогічні вимірювання та обчислення проводять і для інших схем фільтрів: дволанкового фільтру типу EMBED Equation.3 (рис. 2, в), одноланкового (рис. 2, б) і дволанкового (рис. 2, г) фільтрів типу EMBED Equation.3 , а також П-подібних фільтрів (рис. 2, г і е). Дані спостережень заносять у таблиці, аналогічні табл. 1. ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЗВІТУ Звіт повинен містити Точну назву та мету роботи. Схему дослідження згладжувальних фільтрів із короткою характеристикою її елементів. Необхідні для виконання роботи розрахунки елементів фільтрів, коефіцієнтів пульсацій та згладжування. Таблиці спостережень. Короткий висновок. Література Жеребцов И.П. “Основы электроники” Ленинград: 1989. Захаров В.К., Липарь Ю.И. “Электронные устройства автоматики и телемеханики” Ленинград: 1984. Степаненко И.П. “Основы теории транзисторов и транзисторных схем”. Гусев В.Е., Гусев Ю.М. “Электроника. Учебное пособие” Москва: 1982.

Інструкція та методичні настанови Електроніка та мікросхемотехніка

01.01.1970 03:01-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись