Лекция по "Физике"

Буын электрлік  сигнал айнымалы құраушысы  үшін тасымалдау коэффиценті елеулі түрде азаяды..Сондықтан  оның тұрақты құраушысы тегістеуіш сүзгі деп аталады.

Әрине тегістеуіш сүзгі төменгі  жиілікті сүзгінің дербес жағдайы болып қарастырылады.

Тегістеуіш  сүзгінің қолайлығы q тегістеу коэффицентімен бағаланады. Қарастырылған RC сүзгі үшін табайық.

 

 , ( )/  (1.3)

Мұндағы   i- ші гармониканың шығыс  сүзгісінің амплитудасы

ші гармониканың жиілігі 

Онда

 

/ / ( )= =     (1.4)

 

Тегістеу  коэффиценті q және кіріс лүпілдеуіші біле тұрып, шығыс кернеу құраушысының айнымалысын табу оңайға түседі .

 

                                     

     (1.5)

(1.4) өрнегі кері есепті шешуге  де мумкіндік береді.Шығыс кернеудің  берілген лүпілдеуіш коэффиценті  бойынша алап етілген тегістеуіш  сүзгісінің параметрлерін анықтауға  болады.

Келтірілген әдістемені өзіндік күрделі сүзгінің тегістеу коэффицентін анықтау үшін пайда болады . Бірақ бұл жағдайда оның қолдану қажеттігі үшін сүзгінің  қосылуы тұзеткіш сүзгінің қосылуы түзеткіш диодтың коммутация заңына әсер етпеуі керек екенін ұмытпау қажет.

Бұл шарт әдетте, егер RC сүзгі одан да күрделі сүзгінің шығыс бөлігі болып табылады.

Индуктивті  – сыйымдылықты (Г – типті ) тегістегіш. К0 және q үлкен мәндерімен  RC – қатты ерекшеленеді.

Бұл кіріс  сигнал жиілігнің үлкеюінен  =1/( )             конденсатор кедергісі кішірейіп немесе азайып қана қоймай, =            индуктивтілігі өседі . Сондықтан активті кедергісі сүзгінің тегістеу коэффиценті әсер етпейді, және жобалау кезінде =0 қамтамасыз етуге тырысады.

LC – сүзгінің  тасымалдау функциясы мынадай түрге ие болады.

 

                                      W = / +2 +1

 

мұндағы                      - сүзгінің  уақыт тұрақтысы .

 

                                     2 - өшу коэффиценті,

 

                                   - сүзгінің тұрақты ток бойынша тасымалдау коэффиценті.

 деп ескерсек алдында айтылғанға  аналогты, LC –сүзгісін тегістеу коэффицентін былай алуға болады.

 

                                   

 

 LC –сүзгінің шығыс түзеткіште қосылуы  оның диодтарының жұмыс логарифмін бұзбайды , сондықтан мұндай есептеуде келтірілген  әдістемемен пайдалануға болады.

 Сыйымдылықты  тегістеуіш сүзгі қарастырылғандардың   ішінде ең қарапайымы болып  табылады. Ол 1.3,а-суреттегідей кедергісіне  параллель қосылатын   тұрады. Оның бірфазалы екіпериодты түзетіште жұмыс істеуін түсіндіретін уақытылы диаграммалар 1.3,б- суретте келтірілген.

 Берілген  сүзгінің жұмыс талдауын жүргізгенде  түзеткіш сұлбасыына диодтар  ретінде униторлар(идеалды диодтар  олардың   ) қолданылады кренеу көзінің ішкі кедергісі деген болжам жасайық .

t =   уақыт моментінде конденсаторындағы кернеу шығыс кернеуінің лездік мәніне тең десек, яғни өрнегі орындалады. Ары қарай кіріс кернеуінің ұлғаюы түзеткіштің сәйкес диодтар жұбының тікелей бағытта ығысуын тудырады. Бұл кезде осы токтар арқылы жүктемедегі жүктің қосындысына тең және конденсатордың зарядты тогына тең токтар ағып жатады.

                                     sin t / U_m cos t,

 

мұндағы  - кіріс кернеуінің амплитудалық мәні, -кіріс кернеу жиілігі.

Біз , болғандықтан лездік мәніне  тең болғанға дейін  және тең болады . кезінде кернеу кернеуінен аз болады. Бұл алдында ашылған ( )  диодтардың жабылуын тудырады және кіріс кернеуінен жүктемені өшіреді.Сосы н кезінде жүктемедегі тек қана ( -   ) кезінде диодтардың өткізу интервалының конденсаторына жиналған заряд есебінде қамтамасыздандырады. Әрдайым , яғни болған кезде диодтардың өшірілу болады. - нің кіріс тогы үшін нақты мәнін = 0 шарты орындалғнда табуға болады. t = кезінде ток = тең.

Көрсетілген жұмыс принціпінен шығатыны түезеткіштің шығысына сыйымдылықты сүзгінің қосылуы  оның жұмысын сапалы түрде өзгертеді. Сонымен шығыс көзінен энергия  тек  - интервалында, аралығында ғана алынады .Неғұрлым сыйымдылығы көп болса , соғұрлым кіріс кернеуінің  нақты лүпілі аз болады және = - интервалы қысқарады, сөйтіп жүктемедегі кернеу мәні кіріс кернеуінің мәніне жақындайды.

Бұдан  байқайтынымыз , , және нақты мәндері берілген сүзгі үшін аналогиялық мәндермен сәйкес келмегендікттен тегістеу коэффицентін анықтау үшін көрсетілген методикамен пайдалануға болмайды.

Есептеу қатынастарын алу үшін сүзгінің шығысындағы айнымалы кернеудіңамплитудасы ерекше аз болады, кернеудің орташа мәнінен . Онда - интервалында сүзгі конденсаторының тогы тұрақты және және = T/4 –ке тең.Бұл жағдайда интервалының  ұзақтығын келесі теңдік арқылы анықтауға болады.

 

= (I _p /C_c) [T/4 + (t₄-t₃)] = U_m sin (t ₄ - t₃)

 

t₂=t₄-t₂=T/4 + (t₄-t₃)            (1.5)

 

       Көрсетілген мәндегі  шығыс кернеудің лүпілі және табылған мән бойынша керкеті конденсатор сүзгісінің сыйымдылығын табу оңай.

 

=

 

Алынған өрнектен шығатыны конденсатор сыйымдылығын жүктеме тогына  және шығыс лүпілдеуішінің шамасына тікелей пропорционалды.Сондықтан сыйымдылықты снзгілерді пайдалану жүктемедегі аздаған тогы кезінде аздаған пропорционалды болып табылады.Технологиялық игеру деңгейіне байланысты және үлкен сыйымдылықтың аз өлшемді конденсаторының өңделуі қарастырылған сүзгіде қолайлы бола бастау барысында үлкен қолданыс табуда.

Cурет 1.5 – Тұрақты кернеудің үзіліссіз компенсацияланатын тұрақтандырғыштың сұлбасы

 

 а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

Сурет 1.4-Cтабилитрондағы параметрлік тұрақтандырғыш сұлбасы (а)және оның жұмысының графикалық интерпретациясы (б)

 

Тегістегіш  сүзгілердің негізгі  параметрлері      

Тегістегіш  сүзгілер коэффиценті к – сыншы  гармоникалық кірісіндегі лүпілдеу коэффицентінің шығысындағы лүпілдеу коэффиценті % қатынасына тең.

η = ;

мұндағы: - кірісіндегі және шығысындағы тұрақты құраушысы, ал - кірісіндегі және шығысындағы айнымалы құраушысы.      

Сонымен қатар тегістейтін сүзгілерді беруші коэффицент арқылы сипаттауға болады.

A(ω) =  

 –  шығыс, - кернеуі.      

Тегістеу  коэффиценті арқылы өрнектеуге болады.

q = A₀ A^-1 (ω) =

мұндағы A₀ дегеніміз орташа және жоғарғы қуаты қорек көздерінде 0,92 ден 0,96 интервал аралығында болады.

S = – лүпілдеуді әлсіреу коэффиценті (коэффицент фильтрации). Сүзгілеу коэффиценті.

q = A₀ S     

Тегістегіш  сүзгілерді құрастыру принциптері: қорек көздерінде қолданылмайтын тегістегіш сүзгілер төменгі жиілікті сүзгілер деп аталады. Сигналды түзететін  сүзгілерден қорек көздеріне  қолданылатын тегістегіш сүзгілердің  айырмашылығы ол жүктемеге электр энергиясының қуатын береді. Сол себептен тегістегіш сүзгілерді мүмкіндігі барынша қуатты аз шығындайтын етіп жасайды. Төменгі  жиілікті тегістегіш сүзгілердің қасиеті  берілу функциясына және меншікті жиілігінің еселігіне тәуелді болады. =       

Өзімге  белгілі сүзгілердің берілу коэффицентін және де басқа да параметрлерін техникалық энциклопедиялардан, кестелерден табуға болады. Ал егер бұл шамалар белгісіз болса, онда оны анализдеп есептеп, шығарп алуға болады.

A(ω) = =  

η = = A