電源濾波電路識圖技巧

2021-03-03 23:38:43 字數 4236 閱讀 9603

對於整流電路輸出的交流成分,因l1電感量較大,感抗較大,對交流成分產生很大的阻礙作用,阻止了交流電通過c1流到加到負載rl.這樣,通過電感l1的濾波,從單向脈動性直流電中取出了所需要的直流電壓+u.

濾波電感l1的電感量越大,對交流成分的感抗越大,使殘留在負載rl上的交流成分越小,濾波效果就越好,但直流電阻也會增大。

圖4所示是π型rc濾波電路。電路中的c1、c2和c3是3只濾波電容,r1和r2是濾波電阻,c1、r1和c2構成第一節π型的rc濾波電路,c2、r2和c3構成第二節π型rc濾波電路。由於這種濾波電路的形式如同希臘字母π和採用了電阻器、電容器,所以稱為π型rc濾波電路。

π型rc濾波電路原理如下:

(1)這一電路的濾波原理是:從整流電路輸出的電壓首先經過c1的濾波,將大部分的交流成分濾除,然後再加到由r1和c2構成的濾波電路中。c2的容抗與r1構成乙個分壓電路,因c2的容抗很小,所以對交流成分的分壓衰減量很大,達到濾波目的。

對於直流電而言,由於c2具有隔直作用,所以r1和c2分壓電路對直流不存在分壓衰減的作用,這樣直流電壓通過r1輸出。

(2)在r1大小不變時,加大c2的容量可以提高濾波效果,在c2容量大小不變時,加大r1的阻值可以提高濾波效果。但是,濾波電阻r1的阻值不能太大,因為流過負載的直流電流要流過r1,在r1上會產生直流壓降,使直流輸出電壓ua2減小。r1的阻值越大,或流過負載的電流越大時,在r1上的壓降越大,使直流輸出電壓越低。

(3)c1是第一節濾波電容,加大容量可以提高濾波效果。但是c1太大後,在開機時對c1的充電時間很長,這一充電電流是流過整流二極體的,當充電電流太大、時間太長時,會損壞整流二極體。所以採用這種π型rc濾波電路可以使c1容量較小,通過合理設計r1和c2的值來進一步提高濾波效果。

(4)這一濾波電路中共有3個直流電壓輸出端,分別輸出ua1、ua2和ua3.三組直流電壓。其中,ua1只經過電容c1濾波;ua2則經過了c1、r1和c2電路的濾波,所以濾波效果更好,ua2中的交流成分更小;ua3則經過了2節濾波電路的濾波,濾波效果最好,所以ua3中的交流成分最少。

(5)3個直流輸出電壓的大小是不同的。ua1電壓最高,一般這一電壓直接加到功率放大器電路,或加到需要直流工作電壓最高、工作電流最大的電路中;ua2電壓稍低,這是因為電阻r1對直流電壓存在電壓降;ua3電壓最低,這一電壓一般供給前級電路作為直流工作電壓,因為前級電路的直流工作電壓比較低,且要求直流工作電壓中的交流成分少。

圖5所示是π型lc濾波電路。π型lc濾波電路與π型rc濾波電路基本相同。這一電路只是將濾波電阻換成濾波電感,因為濾波電阻對直流電和交流電存在相同的電阻,而濾波電感對交流電感抗大,對直流電的電阻小,這樣既能提高濾波效果,又不會降低直流輸出電壓。

在圖5的電路中,整流電路輸出的單向脈動性直流電壓先經電容c1濾波,去掉大部分交流成分,然後再加到l1和c2濾波電路中。

對於交流成分而言,l1對它的感抗很大,這樣在l1上的交流電壓降大,加到負載上的交流成分小。

對直流電而言,由於l1不呈現感抗,相當於通路,同時濾圖5 π型lc濾波電路波電感採用的線徑較粗,直流電阻很小,這樣對直流電壓基本上沒有電壓降,所以直流輸出電壓比較高,這是採用電感濾波器的主要優點。

電子濾波器識圖方法

1.電子濾波器

圖6所示是電子濾波器。電路中的vt1是三極體,起到濾波管作用,c1是vt1的基極濾波電容,r1是vt1的基極偏置電阻,rl是這一濾波電路的負載,c2是輸出電壓的濾波電容。

電子濾波電路工作原理如下:

①電路中的vt1、r1、c1組成電子濾波器電路,這一電路棚當於乙隻容量為c1×β1大小電容器,β1為vt1的電流放大倍數,而電晶體的電流放大倍數比較大,所以等效電容量很大,可見電子濾波器的濾波效能是很好的。等效電路如圖6(b)所示。圖中c為等效電容。

②電路中的r1和c1構成一節rc濾波電路,r1一方面為vt1提供基極偏置電流,同時也是濾波電阻。

由於流過r1的電流是vt1的基極偏置電流,這一電流很小,r1的阻值可以取得比較大,這樣r1和c1的濾波效果就很好,使vt1基極上直流電壓中的交流成分很少。由於發射極電壓具有跟隨基極電壓的特性,這樣vt1發射極輸出電壓中交流成分也很少,達到濾波的目的。

③在電子濾波器中,濾波主要是靠r1和c1實現的,這也是rc濾波電路,但與前面介紹的rc濾波電路是不同的。在這一電路中流過負載的直流電流是vt1的發射極電流,流過濾波電阻r1的電流是vt1基極電流,基極電流很小,所以可以使濾波電阻r1的阻值設得很大(濾波效果好),但不會使直流輸出電壓下降很多。

④電路中的r1的阻值大小決定了vt1的基極電流大小,從而決定了vt1集電極與發射極之間的管壓降,也就決定了vt1發射極輸出直流電壓大小,所以改變r1的大小,可以調整直流輸出電壓+v的大小。

2.電子穩壓濾波器圖7所示是另一種電子穩壓濾波器,與前一種電路相比,在vt1基極與地端之間接入了穩壓二極體vd1.電子穩壓原理如下:

在vt1基極與地端之間接入了穩壓二極體vd1後,輸入電壓經r1使穩壓二極體vd1處於反向偏置狀態,此時vd1的穩壓特性使vt1管的基極電壓穩定,這樣vt1發射極輸出的直流電壓也比較穩定。注意:這一電壓的穩定特性是由於vd1的穩壓特性決定的,與電子濾波器電路本身沒有關係。

r1同時還是vd1的限流保護電阻。在加入穩壓二極體vd1後,改變r1的大小不能改變vt1發射極輸出電壓大小,由於vt1的發射結存在pn結電壓降,所以發射極輸出電壓比vd1的穩壓值略小。

c1、r1與vt1同樣組成電子濾波器電路,起到濾波作用。

在有些場合下,為了進一步提高濾波效果,可採用雙管電子濾波器電路,2只電子濾波管構成了復合管電路。這樣總的電流放大倍數為各管電流放大倍數之積,顯然可以提高濾波效果。

電子穩壓濾波器

圖7所示是另一種電子穩壓濾波器,與前一種電路相比,在vt1基極與地端之間接入了穩壓二極體vd1.電子穩壓原理如下:

在vt1基極與地端之間接入了穩壓二極體vd1後,輸入電壓經r1使穩壓二極體vd1處於反向偏置狀態,此時vd1的穩壓特性使vt1管的基極電壓穩定,這樣vt1發射極輸出的直流電壓也比較穩定。注意:這一電壓的穩定特性是由於vd1的穩壓特性決定的,與電子濾波器電路本身沒有關係。

r1同時還是vd1的限流保護電阻。在加入穩壓二極體vd1後,改變r1的大小不能改變vt1發射極輸出電壓大小,由於vt1的發射結存在pn結電壓降,所以發射極輸出電壓比vd1的穩壓值略小。

c1、r1與vt1同樣組成電子濾波器電路,起到濾波作用。

在有些場合下,為了進一步提高濾波效果,可採用雙管電子濾波器電路,2只電子濾波管構成了復合管電路。這樣總的電流放大倍數為各管電流放大倍數之積,顯然可以提高濾波效果。

電源濾波電路小結

放大電路

放大電路是電子線路中最常見,也是最重要的基本電路。它的基本功能足將微弱的電訊號加以放大。電訊號放大所增加的能量來自於電源電路所提供的直流電源。

對放大電路的要求,除滿足必要放大倍數之外,還要盡量保持訊號不失真。在功率放大器中還特別要求效率要高,就是輸出訊號功率與輸入直流功率之比要高。

1.放大電路的分類放大電路的種類很多。按工作頻率分:直流放大器、低頻放大器、中頻放大器、高頻放大器、**放大器等;

按用途分類:電流放大器、電壓放大器及功率放大器。

按工作狀態分:甲類--弱訊號放大;乙類一一高頻功率放大。

按訊號大小分:小訊號放大電路和大訊號放大電路。

2.放大電路的指標衡量放大電路的質量效能的主要指標有:

放大倍數,又叫「增益」。增益常用分貝(db)表示。例如放大器輸出端電壓(或電流)比輸入端訊號電壓大10倍,其增益表示為:

au(或ai)=20lg10=20(db)

如果以功率衡量,輸出訊號功率比輸入訊號的功率大10倍,其增益表示為: ap=10lgl0=10(db)

第二個指標是輸入/輸出阻抗。輸入阻抗描述放大器輸入端電壓和電流的關係,反映了放大器本身的效能,一般希望放大器有較高的輸入阻抗。輸出阻抗表現為放大器的內阻,以小為好。

第三個指標是通頻帶,放大器所能放大的訊號頻率通常有乙個範圍,這個頻率範圍就是放大器的通頻帶(放大器允許通過頻率的集合)。這個通頻帶要足夠寬,保證訊號的所有頻率分量都能放大通過;

放大電路的第四項指標是非線性失真,這是衡量放大器質量的重要指標,如擴音系統訊號失真過大,揚聲器發出的聲音就很難聽。

3.放大電路的基本樣式有多種多樣,根據不同訊號、不同要求,都可以設計成不同的或簡單或複雜的放大電路。

4.反饋放大電路就是將輸出訊號的一部分送回輸入端,使輸入有效訊號變為原來外加訊號與反饋訊號的代數和。有效訊號大於原訊號是正反饋;反之,是負反饋。

正反饋使放大倍數增大;負反饋使放大倍數減小,可以提高放大電路的穩定性,擴充套件通頻帶並改善非線性失真。

5.多級放大電路在許多電子裝置中為了達到使用要求,常使用多級放大電路。在這種電路中常附加有兩種輔助電路:

耦合電路——前級與后級的一種傳遞連線:濾波電路——由電阻、電容或電感組成的乙個耦合濾波迴路,阻止無用訊號,包括不需要高頻分量。

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