Разделы


Рекомендуем
Автоматическая электрика  Расчет вибропрочности конструкции 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 [ 101 ] 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154

таточности этих мер в обихие провода и шины включаются фильтрующие (развязывающие) цепи

Фильтрующие (развязывающие) цепи

В фильтруемый провод включают последовательно (Zi, Zg, Z5 ...) (рис. 10.19) и параллельно (Zj, Zj, Ze, ...) сопротивления. Величина последовательных сопротивлений для фильтруемых частот выбирается большой, а для параллельных - малой. При этом фильтрующую цепь можно рассматривать как серию последовательно включенных делителей напряжения. Если напряжение ИН равно и н, то в результате действия первого делителя, состоящего из сопротивлений Zi, Zj, напряжение снизится до величины Ui = UanZjZi, после второго делителя напряжение будет равно f/a = UijhZZJZiZs и т. д. к последнему делителю подключен ПН и напряжение на его входе будет равно

пнинг, а, e/2i з 5

Под эффективностью фильтрации будем понимать отношение

3 = fy H/t/nH=2i, 3, 5/Z2, i. в, (10.17)

показывающее, во сколько раз изменится напряжение на входе ПН от включения фильтра. Величина ЭФ часто выражается в неперах или децибелах.

Полезное (не паразитное) действие фильтруемого провода заключается в передаче постоянных напряжений питания, переменных напряжений силовой сети, импульсных или медленно изменяющихся напряжений управления и др. Одновременно с необходимым подавлением наводки фильтрующая цепь должна передавать полезные напряжения без значительных потерь и искажений.

В качестве последовательных сопротивлений в фильтрующей цепи применяются непроволочные постоянные резисторы или дроссели. Резисторы удобны тем, что величина MX сопротивления практически не зависит от частоты. Кроме того, резисторы имеют небольшие размеры и дешевы. Применение резисторов ограничивается падением на них на-

пряжений не только частот, подлежащих фильтрации, но и полезных. Поэтому резисторы применяются только при малых токах и высоких напряжениях, передаваемых по фильтрующему проводу, когда небольшая потеря напряжения н мощности несущественна.

При недопустимости включения сопротивлений в фильтруемый провод применяются дроссели. Они имеют собственную распределенную емкость и собственную резонансную частоту. Вследствие этого реактивное сопротивление любого дросселя при изменении частоты сначала имеет индуктивный характер и растет с повышением частоты, затем принимает максимальное значение, после чего оно становится емкостным и с повышением частоты падает При дальнейшем повышении частоты дроссель, как и любая другая цепь с распределенными постоянными, на некоторых частотах ведет себя как последовательный резонансный контур, его сопротивление может достигать малых величин и действие РЯ на этих частотах окажется незначительным Чтобы получить развязку во всем необходимом диапазоне частот, не следует применять в развязывающей ячейке слишком большие индуктивности, а собственную резонансную частоту катушек надо подбирать так, чтобы она была выше или не более чем на 20 .30% ниже самой высокой из подавляемых частот Поэтому в диапазонах KB и УКВ применяются однослойные катушки малого диаметра, так как они имеют минимальную собственную емкость.

Если катушка намотана на каркасе из изоляционного материала, то согласно экспериментальным данным ее собственная длина волны Я-о = 3/, где / - длина провода катушки. Часто однослойные дроссели наматывают на стержнях из магнитодиэлектрика (табл. 10.6). Такие дроссели имеют меньшие размеры при этой же индуктивности.

Можно обходиться и без катушек, заменив их безвитковыыи дросселями - трубчатыми ферритовы-ми цилиндрами (ГОСТ 19726-74), надеваемыми на отрезки проводов между точками подключения Z , Z4, Ze, ... (см. рис. 10.19). Индук-



Таблица 10.6


л.-дмг1,5 пе теог

Ш-Д15 ГЯ<1.777.0е</ . Гт.777. 003

Рис. 10.20. Варианты монтажа фильтра

С с

zzzz\

7ZZZ

тивное сопротивление такого дросселя мало и для получения нужной ЭФ приходится уменьшать сопротивления Z2, Z4, Ze, и увеличивать число ячеек.

В параллельные ветви Zg, Zj, ... (см рис. 10.19) включают конденсаторы, с помощью которых создается минимально возможное сопротивление этих ветвей РЯ- При выборе конденсатора следует учитывать не только его емкость, но и собственную индуктивность, включая индуктивность выводов, так как индуктивное сопротивление конденсатора на ВЧ может превосходить емкостное На НЧ и в диапазоне ДВ применяют бумажные конденсаторы большой емкости любой конструкции На KB и УКВ удовлетворительно работают слюдяные конденсаторы, керамические, специальные безындуктивные бумажные и пленочные. Для работы ~в широком диапазоне частот рекомендуется применять проходные и опорные конденсаторы, так как они позволяют обходиться без соединительных проводов, а также имеют минимальную индуктивность. В малогабаритных узлах они неприменимы.

Рациональный монтаж фильтра имеет первостепенное значение. Ошибки в монтаже могут привести к резкому снижению ЭФ. В правильно смонтированном фильтре напряжение наводки не должно проходить мимо его ячеек. Так, для устранения паразитной взаимоиндукции между дросселями устанавливают экранирующую перс-городку (рис. 10.20, а) или дроссели монтируют с разных сторон металлической или фольгированной платы корпуса (рис. 10.20, б, е) с применением проходных и опорных конденсаторов. При отсутствии последних (рис. 10.20, о) очень важно каждый конденсатор отдельно соединять с корпусом в ближайшей к нему точке, не применяя общей шины, лепестка или точки на перегородке. Подробно вопросы монтажа рассмотрены в [4 и 5].

Эффективность фильтрации фильтра рассчитывают по формуле (10.17). Если фильтр начинается с резистора или дросселя, то сопротивление Zi представляет собой геомет-



рическую сумму сопротивлений резистора или дросселя и выходного сопротивления ИН. Если фильтр начинается с конденсатора, то Zi - это выходное сопротивление ИН.

Пример. Определить ЭФ трехъ-ячеечного фильтра, начинающегося с конденсатора, при условии, что V = I МГц и выходное сопротивление ИН Гин = 100 Ом = Zi. В качестве последовательных сопротивлений применены резисторы г = = Z-i = Ze = 50 Ом. Емкость конденсаторов С = 0,047 мкФ, тип КБП-Р (проходные)

ЭФ = ZJZ.ZslZZf,Z,=

= 100. (2я)з. 1018 - 0,0473.10- 503 = = 6440:

В == 8,8 Нп, Л = 76 дБ.

Пример. Определить, как изменится ЭФ рассчитанного выше фильтра, если игк.п;оч:1ть первый конденсатор и заменить два резистора г = = 50 Ом на дроссели с индуктивностью i, = 20 мкГ.

Фильтр из трехъячеечного ста-новитсй двухъячеечным, в котором:


= Vl00a + (2.Ti- Ю-гО 10- )2 = = 160,6 Ом;

30 = Zi/Z2-Z3/Z4= 160,6o)C-coLtDC = = 160,6сйЗС2/<= 160,6 (2я)з X Х 10 . 0,0472.10-12.20 10-0 = 1760; В = 7,5 Нп, Л = 65 дБ.

10.4. ПАРАЗИТНЫЕ ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ

При передаче Р-й части выходного напряжения Uux усилителя (рис. 10.21) на его вход образуется замкнутый контур, называемый кольцом или петлей обратной связи (ОС). При этом коэффициент передачи напряжения усилителя К примет значение

Яос = К/(1 - РЮ, (10-18)

т. е. изменится в (1 - РК) раз. Произведение РК, называемое кольцевым усилением, в общем виде яв-

Рис. 10.21. Усилитель с цепью обратной связи

ляется комплексным. Модуль и аргумент его зависят от частоты. Такая ОС является частотнозависи-мой.

Из (10.18) следует, что при наличии ОС усиление возрастает, если абсолютное значение знаменателя I 1 - РЯ I < 1; такая ОС называется положительной. Увеличение кольцевого усиления РК при положительной ОС приводит к самовозбуждению усилителя, который делается неработоспособным. При отрицательной ОС I 1 - Р/( > I и усиление падает.

Отрицательная ОС особенно часто вводится в усилители НЧ дль улучшения их~ характеристик [3, 18]

Через паразитные ОС выходное напряжение любого каскада усилителя проникает на входы предыдущих каскадов. Цепи паразитных ОС рассмотрены в § 10.2. Будучи частотнозависимымн, они могут на одних частотах уменьшать усиление, па других - увеличивать, на третьих - давать самовозбуждение. Изменения коэффициента Р, зависящие от случайных обстоятельств и от времени, дают изменения параметров усилителя в процессе эксплуатации, что является признаком низкой его устойчиво сти.

Паразитные ОС подразделяются на внутренние и внешние. Первые возникают через усилительные приборы (УП), вторые - вследствие недостаточного экранирования каскадов усилителя.

Рнутрениие паразитные ОС

Этот вид паразитных ОС неизбежно присутствует в любом усилителе, поскольку у всех транзисторов и ламп имеется связь между элек-




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 [ 101 ] 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154

Яндекс.Метрика
© 2010 KinteRun.ru автоматическая электрика
Копирование материалов разрешено при наличии активной ссылки.