当前课程知识点:模拟电子技术基础(应用部分) > 第七周 > 10.5 其它滤波电路 > 其他滤波电路
从前面的分析我们已经知道了
电容滤波电路
不适合大电流负载的情况
那么在大电流负载的时候
我们该用什么样的滤波电路呢
下面我们就来看其它滤波电路
首先讲一个适合大电流负载的
滤波电路
叫做电感滤波电路
我们来看
这就是电感滤波电路
那在这里我们看到
这画一个横杠
说明这个L是一个有磁芯的
也就是说这是需要一个
电感量比较大的
这样的一个电感
那么从一般意义上
我们其实能够理解
它是可以滤波的
因为电感对于直流分量
和交流分量呈现出来的电抗
是不一样
对于直流分量
电感呈现出来的电抗
就是这线圈的本身的这个电阻
而线圈电阻是比较小的
所以直流分量几乎可以全部
传递到输出
而它的交流分量呈现出来的电抗
是ωL
也就是呈现出来是比较大的一个电抗
那么负载本身所获得的
交流分量的分压就很小了
这就是它基本的滤波的道理
那么当回路电流减小的时候
我们知道电感会产生感生电动
势这个感生电动式的方向
是阻止电流的减小的
这样就可以增大二极管的导通角
所以用电容滤波
在大电流负载下不合适的原因
就是导通角小
而电感滤波之后
由于它感生电动势的方向是阻止
回路电流减小的
所以它可以使的二极管的
导通角增大
那么电感对直流分量的电抗
是线圈电阻
对交流分量的电抗是ωL
所以当电感量足够大的时候
负载上交流分量就很小
这是它的基本的滤波的原理
那下边我们就来分析一下
它的直流分量
也就是输出电压的直流分量
是什么呢
是RL/(R+RL)乘整流之后的平均值
我们把整流电路
分成两部分的叠加
一个是它直流的平均值
还有一个是它交流分量值
那么在这里
这是它直流分量的平均值
近似的就等于RL/(R+RL)
乘0.9U2
这里头的这个R
就是线圈电阻
那么从这个式子上我们可以看到
电感滤波
输出电压最多 最大
就是全波整流之后的那个
直流的平均值
然后我们再来看它的交流分量
它的交流分量等于什么呢
输出电压的交流分量
是根号下RL平方加上ωL平方分之RL
乘ud
ud就是那个交流分量
那它近似的就是ωL分之RL乘ud
因为后边的这一项
ωL是远远大于RL的
只有这样选取
这个滤波电路才是合理的
由此我们就得到了这样的结论
说在这个电路里边
负载电阻越小
负载电阻越小就意味着
负载电流大
然后电感的电感量越大
那么它得到的结果是什么呢
就是平均值减小了
从这个式子上可以看到
输出电压平均值减小了
但是交流分量也减小了
我们滤波的主要的作用
就是要使得脉动的这样的
一个电压
变成为平缓的电压
所以当它交流分量减小了
就达到了我们的目的
而输出平均值的这个问题
我们可以从前级的电路去解决
比如说U2的数值相对的大一些
就是电源变压器输出电压
相对大一些
也就是说你在选择
电源变压器的时候考虑到
这个问题
那么由此我们就可以看到了
它确实适合于大电流的负载
因为你电流越大
它的交流的分量会变小
这正是我们所要的滤波的结果
而在这样的一个情况下
假如我这个L取的足够大
我们就可以使得这里二极管
导通角也足够大
那么二极管在选择的时候
就没有那么大的困难
下面我们再来看其它的滤波电路
通常它是由两个元件
甚至三个元件来构成滤波电路
我们叫它复式滤波
有几种情况
一种就是这个
L C组成的这样的一种滤波电路
还有就是图b和图c组成的
这样的一种滤波电路
就是π型滤波
两个电容
一个电感
和两个电容一个电阻构成的
π型滤波
那么如果我问一个问题
说利用电感滤波和利用电容滤波
哪个元件应该串在负载回路里边
哪个元件应该并在负载回路上
那么大家能够理解吗
电容一定是并在负载上
而电感一定是串在回路里面
原因就在于电感本身和电容本身
对于直流分量和对于交流分量
它所呈现出来的电抗不一样
比如说这电容
它对交流分量呈现出来的电抗
就是容抗 就是小
因此最后这分得的交流分量
一定是小的
所以大家在构成滤波电路的时候
要特别注意电感和电容
它的接法以及为什么这样接
那下面我给出了一个
各种滤波电路性能的比较
这里边我们可以看到有电容滤波
电感滤波
LC的滤波
还有就是RC和LC的π型滤波
然后我给出了 说这时候
输出电压的平均值应该是什么
然后θ角应该是什么样子的
那特别注意 电容滤波
它的θ角小
而π型滤波里边
因为滤波器一进来还是一个电容
所以它也会使得θ角变小
然后它们的使用场合
电容滤波 小电流负载
注意
这个小电流可和我们在前边
所讲的放大电流的小电流相比
而不是那样的小法
小电流小到什么程度呢
比如说一个安培以下
如果是两个安培了
那你就要选择电感滤波了
所以这个小和大是相对的
几百毫安到一个多安培
你都可以用电容滤波
而再大就要用电感滤波了
那么LC滤波或者π型滤波
尤其是π型滤波
经常是在仪器仪表里边
采用这样的滤波形式
所以它是一种小电流负载
而LC滤波 它的适应性比较强
可以用在各种不同的场合
所以这样我们就知道了
各种滤波电路它们的适用场合
于是我们就可以根据需求
来选择合适的滤波电路
-7.1模拟电子技术基础(应用部分)概述
-7.2 由集成运放组成的运算电路概述
-7.3 反相输入比例运算电路
-7.4 同相输入比例运算电路
-7.5 反相求和运算电路
--反相求和运算电路
-7.6 同相求和运算电路
--同相求和运算电路
-实验一:单端输入双端输出电路
-7.7 加减运算电路
--加减运算电路
-7.8 关于比例及加减运算电路的讨论
-7.9 积分运算电路
--积分运算电路
-7.10 微分运算电路
--微分运算电路
-第一周作业
--第一周作业题
-EDA1 解一元多次方程
--解一元多次方程
-7.11 对数运算电路和指数运算电路
-7.12 模拟乘法器简介
--模拟乘法器简介
-7.13 模拟乘法器在运算电路中的应用
-实验二 正弦波电压倍频电路
-7.14 关于运算电路的讨论
-7.15 有源滤波器概述
--有源滤波器概述
-7.16 一阶低通滤波器
--一阶低通滤波器
-7.17 二阶低通滤波器
--二阶低通滤波器
-7.18 其它滤波器
--其它滤波器
-实验三 滤波电路的应用
--滤波电路的应用
-第二周作业
--第二周作业题
-8.1 正弦波振荡的条件
--正弦波振荡的条件
-8.2 正弦波振荡的组成及分类
-EDA2 正弦波振荡电路的起振和稳幅过程
-8.3 RC串并联选频网
--RC串并联选频网
-8.4 RC桥式正弦波振荡电路
-8.5 RC正弦波振荡电路的讨论
-实验四 正弦波振荡电路的测试
-8.6 变压器反馈式正弦波振荡电路
-8.7 电感反馈和电容反馈式正弦波振荡电路
-8.8 LC正弦波振荡电路的讨论
-第三周作业
--第三周作业题
-8.9 石英晶体正弦波振荡电路
-8.10 电压比较器概述
--电压比较器概述
-8.11 过零比较器
--过零比较器
-8.12 一般单限比较器
--一般单限比较器
-8.13 滞回比较器
--滞回比较器
-8.14 窗口比较器与集成比较器
-8.15 关于电压比较器的讨论
-8.16 常见非正弦波和矩形波发生电路的组成
-第四周作业题
-8.17 矩形波发生电路
--矩形波发生电路
-8.18 三角波-方波发生电路
-8.19 锯齿波发生电路和压控振荡电路
-EDA3 三角波发生电路->锯齿波发生电路->压控振荡电路的结构变化
-实验五 非正弦波发生电路的测试
-8.20 波形变换电路
--波形变换电路
-EDA4 波形变换电路的设计与实现
-8.21 信号转换电路
--信号转换电路
-8.22 关于信号转换电路的讨论
-9.1 概述
--概述
-9.2 变压器耦合功率放大电路
-第五周作业
--第五周作业题
-实验六 压控振荡电路的参数选择与调试
-9.3 OTL电路
--OTL电路
-9.4 OCL电路和BTL电路
-9.5 OCL电路最大输出功率及效率的估算
-9.6 OCL电路中晶体管的选择
-实验七 功放管及其散热器展示
-9.7 功率放大电路的讨论一(读图练习)
-9.8 功率放大电路的讨论二(电路的识别和故障分析)
-10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
-10.2 单相半波整流电路
--单相半波整流电路
-第六周作业
--第六周作业题
-EDA5 数字式仪表的设计与仿真
--数字式仪表的设计
-10.3 单相桥式整流电路
--单相桥式整流电路
-10.4 电容滤波电路
--电容滤波电路
-10.5 其它滤波电路
--其他滤波电路
-10.6 稳压电路的性能指标及稳压二极管
-10.7 稳压管稳压电路的工作原理和主要性能指标
-10.8 稳压管稳压电路的设计
-实验八 稳压管稳压电路的设计及实现
-10.9 串联型稳压电路的组成
-10.10 串联型稳压电路中调整管的选择
-第七周作业
--第七周作业题
-10.11 关于串联型稳压电路的讨论
-10.12 集成三端稳压器及其基本用法
-10.13 基准电压源三端稳压器及其基本用法
-实验九 稳压电源性能指标的测试
-10.14 关于线性稳压电源的讨论
-10.15 开关型稳压电路的特点和基本原理
-10.16 串联开关型稳压电路
-10.17 并联开关型稳压电路
-第八周作业
--第八周作业题
-调查问卷
-期末考试