Исследование сглаживающих фильтров. Оборудование и приборы для исследований

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

СФУ

Вариант №3

Лабораторная работа №4

Исследование сглаживающих фильтров

Выполнили: ст-ты гр. Р55-3

О. В. Пусовская

М. В. Ермолаев

Я. Проверила:

Н. Н. Лисовская

Красноярск 2008

Цель работы: Рассчитать и определить экспериментально основные параметры пассивных и активных фильтров. Исследовать зависимость этих параметров от тока нагрузки.

Объекты исследования:

1.  Емкостный фильтр

2.  П-образный LC -фильтр.

3.  Транзисторный фильтр.

Оборудование и приборы:

1.  Стенд «Маломощный блок питания ЭС1А/1».

2.  Осциллограф.

3.  Милливольтметр В3-38. Предназначен для измерения среднеквадратического значения переменного напряжения произвольной формы.

Порядок проведения работы

1.  Емкостный фильтр.

С = 200 мкФ, R_н = 430 Ом

Рисунок 1 – Емкостный фильтр

Результаты измерения и расчет параметров ёмкостного фильтра занесены в таблицу 1.

Таблица 1

I0	Uпост.вх	Uпер.вх	Uпост.вых	Uпер.вых	Kпвых	Kпвх	КПД	q
50	26	8,5	26	0,4	0,0153	0,3269	1	21,25
150	24	8,4	24	0,8	0,0333	0,35	1	10,5
210	24	8	24	1,2	0,0500	0,3333	1	6,6666

2.  П-образный LC -фильтр.

С₁ = 200 мкФ, С₄ = 2000 мкФ, L = 1,3 Гн

Рисунок 2 – П-образный LC - фильтр

Таблица 2

I0	Uпост.вх	Uпер.вх	Uпост.вых	Uпер.вых	Kпвых	Kпвх	КПД	q
60	26	8,50	24	0,015	0,00063	0,326923	0,923077	523,0769
120	25	8,300	21	0,02	0,00095	0,332	0,84	348,6
170	24	8,2	18	0,025	0,00139	0,341667	0,75	246

3.  Транзисторный фильтр.

С₁ = 200 мкФ, С = 2000 мкФ, R = 50 Ом

Рисунок 3 – Транзисторный фильтр

Таблица 3

I0	Uпост.вх	Uпер.вх	Uпост.вых	Uпер.вых	Kпвых	Kпвх	КПД	q
50	26	0,12	17	0,005	0,000294	0,004615	0,653846	15,69231
100	25	0,23	16	0,007	0,000438	0,0092	0,64	21,02857
150	24	0,33	16	0,007	0,000438	0,01375	0,666667	31,42857

Исследовать зависимость основных параметров от тока нагрузки.

Рисунок 4 – зависимость К_пвых(I₀)

Рисунок 5 – зависимость К_пвых(I₀)

Рисунок 6 – зависимость КПД(I₀)

Рисунок 7 – зависимость q(I₀)

Рисунок 8 – зависимость q(I₀)

Вывод:

Были рассчитаны и определены экспериментально основные параметры пассивных и активных фильтров. Коэффициент пульсаций на выходе полученный экспериментально, совпадает с теоретическими значениями для С-фильтра и транзисторного фильтра. Экспериментальный коэффициент полезного действия совпадает с теоретическими значениями фильтров. А коэффициент сглаживания расчетный совпадает у С-фильтра с практическим коэффициентом сглаживания.

У С-фильтра коэффициент пульсаций на выходе сильно зависит от тока нагрузки, при увеличении последнего коэффициент пульсаций увеличивается, чего не наблюдается у оставшихся фильтров. Это видно из рисунков 4,5.

Коэффициент полезного действия при увеличении тока нагрузки остается постоянным у С-фильтра и транзисторного фильтра.

Коэффициент сглаживания у П-образного LC фильтра падает при росте тока нагрузки.

Список используемых источников

1.  Иванов-Цыганов А. И. Электропреобразовательные устройства РЭС. – М.: Высшая школа, 1991.

2.  Электропитание устройств связи. /под редакцией В.Е. Китаева. М.: Радио и связь, 1988.