Устройства электропитания радиоэлектронной аппаратуры, страница 2

Емкость конденсатора входной фильтрующей цепи

  где а — динамический коэффициент усиления.

   Сопротивление резистора входной фильтрующей цепи определяется режимом работы по постоянному току                                                                                           

Здесь U_dk= (l,5—3)U_dmin +Kn(1)U_d—напряжение на коллекторе; Udmin — напряжение   насыщения   транзистора,   пропорциональное I_dk

        Оптимальное сопротивление резистора R_э

         Напряжение смещения для рассматриваемого фильтра

Из приведенного выражения видно, что необходимое смещение напряжения на базе обеспечивается в основном постоянной составляющей выпрямленного напряжения U'_d и мало зависит от режима работы коллекторной цепи. Поэтому данный фильтр называют фильтром с фиксированным смещением. Он может работать только при небольших колебаниях температуры окружающей среды (порядка 10—20 °С). Требуется индивидуальная настройка режима для каждого транзистора, используемого в этом фильтре, так как с изменением температуры и нагрузки, а также при смене транзистора изменяется выходное напряжение U_d

На рис. 7.1, д приведена принципиальная схема фильтра с автоматическим смещением на базе транзистора, которое автоматически изменяется при изменении режима ^работы | коллекторной цепи. Напряжение смещения такого фильтра

т. е. величина U_эбd зависит в основном от напряжения U_dK. Изменение режима работы фильтра приводит к изменению U_dK и, следовательно, к изменению U_эбd что автоматически изменяет режим работы транзистора.

Максимальный коэффициент сглаживания фильтра с автоматическим смещением

Сопротивление резистора

Фильтр, устойчиво работает при  изменении температуры окружающей среды в широком диапазон. Он мало чувствителен к изменению нагрузки и не требует индивидуальной настройки при замене транзистора. Но максимальный коэффициент сглаживания данного фильтра почти в два раза меньше, чем для фильтра с фиксированным смещением. Выходное сопротивление фильтров в цепи коллектора Z_BЫX = - Jxc_вых  

Фильтры с потребителем в коллекторной цепи применяют при малых нагрузках, когда   r_d >> 1/(m_n wC_вых ) ,   т. е. когда сопротивление нагрузки значительно больше выходного сопротивления фильтра. При больших нагрузках выходное сопротивление фильтра становится соизмеримым с сопротивлением нагрузки и, следовательно, оказывает влияние на режим работы потребителя. Кроме того, наличие резистора R_э снижает к.п.д фильтра.Для уменьшения выходного сопротивления транзисторный фильтр целесообразно составлять на основе эмиттерного повторителя   в    эмиттерную цепь (рис. 7.2, а). В результате выходное сопротивление фильтра становится минимальным, при этом коэффициент усиления по напряжению практически равен единице. Поэтому в таких фильтрах нет необходимости ослаблять действие э. д. с. в коллекторной цепи, вносимой эмиттерным током (аr_к/_э).

В схеме рис. 7.2, а имеет место автоматическое смещение постоянной составляющей напряжения, подаваемого на базу транзистора. Поэтому фильтр может устойчиво работать при изменении температуры окружающей среды и не требует индивидуальной настройки при замене транзистора.

Из эквивалентной схемы фильтра (рис. 7.2, б) следует, что переменная составляющая входного напряжения проходит через Г-образный  RС-фильтр, у которого .