Активный фильтр 4.0.0.0 для источника питания (Е.А. Москатов)

Программа позволяющая рассчитывать активные фильтры на биполярных транзисторах, предназначенные для фильтрации пульсаций напряжения в источниках питания. Схема фильтра.

Транзисторные фильтры обладают малыми массой и габаритами в отличие от реактивных низкочастотных LC-фильтров, не имеют крупногабаритного и тяжёлого дросселя и способны обеспечить малое выходное сопротивление. Кроме того, транзисторные фильтры имеют более высокий коэффициент сглаживания пульсаций. Транзисторный фильтр с последовательным включением транзистора и нагрузкой в цепи эмиттера эквивалентен П-образному индуктивно- ёмкостному фильтру. В рассчитываемом фильтре (смотрите рис. 1) с нагрузкой в цепи эмиттера, включённой последовательно с транзистором, на базу транзистора подаётся напряжение, отфильтрованное RC-цепочкой, состоящей из резистора Rб и конденсатора Cб.

Так как напряжение Uбэ биполярного транзистора весьма мало, то выходное напряжение будет мало отличаться от напряжения на базе транзистора. Пульсации на выходе этого фильтра зависят от cглаживающего действия RC-цепи. Рассчитываемая схема транзисторного фильтра представляет собой эмиттерный повторитель, выходное сопротивление которого мало, поэтому такой фильтр менее чувствителен к изменениям нагрузки. Так как база транзистора VT1 соединена с коллектором через резистор Rб, то в цепи имеется автоматическое смещение. Следовательно, активный фильтр устойчиво работает при изменении температуры внешней среды и не требует подгонки режима работы транзистора. Иногда конденсатор параллельно нагрузке не ставят, так как конденсатор Сб в цепи базы транзистора оказывает фильтрующее действие при колебаниях тока нагрузки. Его ёмкость, пересчитанная на выход, примерно в h21э раз больше (h21э – коэффициент усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером). Переменная составляющая напряжения пульсаций прикладывается к переходу база-коллектор и выделяется на транзисторе VT1. В коллекторном и эмиттерном токах переменная составляющая практически отсутствует, поэтому пульсации в нагрузке малы. Коэффициент полезного действия (КПД) транзисторного фильтра будет тем больше, чем меньше падение постоянного напряжения на транзисторе VT1. Но при этом амплитуда переменной составляющей напряжения на транзисторе не должна превышать значение постоянного напряжения на нём, иначе фильтр потеряет свою работоспособность. Применение транзисторных фильтров на выходе однофазных выпрямителей без предварительного фильтра невозможно.

Рис.2 Вид программы

В основном окне программы расположены поля ввода числовых значений. Расчёт осуществляется после нажатия на кнопку «Рассчитать!» . После заполнения всех полей ввода при нажатии на кнопку расчёта в нижней части окна появятся результаты вычислений (смотрите рис.2). Вызвать файл справки можно, нажав на клавиатуре клавишу F1.

Скачать справку (130кб)

Скачать программу рассчета активного фильтра (780кб)

Е. А. Москатов http://moskatov.narod.ru