2.2 Сүзгілерді қиыстыру.

Тұрақтандырғыш шығысында тегістеу үлкен коэффицент алу үшін, ереже бойынша бірнеше сүзгілердің тізбектей қосылуын пайдаланады.Мұндайда біртиптіде көптипті де қолданылуы мүмкін. 1.2 а,б –суретіндегі мысал ретіндегіқұралған CRC- және CLC- П- тәріздес сүзгілердің сұлбаларын келтірген.

Сурет 1.2- CRC (а) және CLC (б) тегістеуші сүзгінің сұлбалары

Мұндай құрылымдардың есебі келесі түрде іске асырылады.

Алдымен рұхсат етілген кернеу лүпілдеуішінің таңдалынған типі шмасы бойынша конденсаттор сыйымдылығын анықтайды, сосын жоғарыда алынған өрнектен RC-,LC- сүзгілерін тегістеу коэффиценті үшін олардың элементтерінің параметрлерін анықтайды.Берілген әдіс конденсаторындағы айнымалы құраушысы оның тұрақты құраушысы аз болған жағдайда ғана керекті немесе ыңғайлы нәтижелер дәлдігін қамтамасыз етеді. LC- сүзгінің кскадты қосылу кезінде тегістеудің қосынды коэффиценті үшін мына өрнек дұрыс.

q .... ( 1.6 )

мұндағы және -сәйкесінше бірінші , екінші және т.б. буынның тегістеу коэффиценті.

( 1.6 ) қолдана отырып берілген q -үшін тізбектей қосылған LC сүзгісінің (n опт.) оптималды санын көрсетуге болады. Сонымен қатар бүткіл сүзгінің өндірілуі минималды болады.

n опт =[ln (1/q )]/2 ( 1.7 )

1.3.Шығыс электрлік шамасының орташа тұрақтану мәні

ЕЭҚК шығысындағы электрлік шамасының тұрақтану мәні қосымша мүше көмегімен тасымалдау коэффиценті тұрақты құраушы бойынша шығыс электрлік шаманың берілген мәннен ауытқуын толығымен жою немесе азайту.Берілген функцияны тұрақтандырғыш деп аталады.

Тұрақтандырғыштар екі топқа бөлінеді: параметрлі және компенсациялық.

Параметрллік тұрақтандырғышы шығыс кернеудің қолдауымен жартылай өткізгішті элементті қолданатын өзінің сызықты еместігінің есебінде қамтамасызданады. Мұндай тұрақтандырғыш мысалы болып негізінен стабилитрон табылады.

Компенсациялайтын тұрақтандырғыш автоматы басқарудың тұйық жүйесі болып табылады, онда электрлік тасымалдау шамасының тізбегіне қосылған буынның тасымалдау коэффиценті кірісіне және кейбір эталондықсигналдың әртүрлігіне байланысты.

Тұрақтанатын электрлік шамаға байланысты кернеу , қуат және ток тұрақтандырғыштарын ажыратады.

Тұрақтандырғыштың тасымалдау коэффицентінің электрлік шамасының

өзгеруіне байланысты оған бір немесе бірнеше элементтен басқарылатын тасымалдау коэффицентіне қосылудың есебінде жүзеге асады.

Қосылу орнына байланысты мұндай элеметтің барлық тұрақтандырғыш-

тары тізбекті, параллель және тізбекті – параллель болып бөлінеді.(1.3-сурет)

(а) (б) (в)

Сурет1.3-Тізбекті (а), параллельді (б) және параллельді тізбекті (в) тұрақтандырушыны тұрғызу сұлбасы

Бұл сұлбалар негізгі коммутация сұлбаларын қайталайтынын аңғару қиын емес.

Басқару әдісі бойынша тұрақтандырғыштар үзіліссіз және кілттік (импулсті және релелік ) болып бөлінеді.Үзіліссіз типті тұрақтандырғыштар биполярлы өрістік транзисторлардың активті жұмыс режимін пайдаланады, ал ол кезде импулсті тұрақтандырғыштар немесе реле тәрізді жартылайөткізгішті кілттік жұмыс режимі пайдаланады.

Оның шығыс электрлі шамалар орта мәнінің тұрақтануын сипаттайтын негізгі параметрлері болып трақтандырғыш коэффиценті табылады.Тұрақтанатын электрлік шамаға байланысты тұрақтандырушы коэффицентін тұрақтандырғыш кернеуі , немесе қуаты бойынша ажыратылады.

Кернеудің параметрлік тұрақтандырғышы

Параметрлік кернеу тұрақтандырғышының стабиитронда орындалуының типтік сұлбасы 1.4, а суретінде келтірілген. Бұл параллель тұрақтану сұлбасы. Берілген сұлбада шығыс кернеудің талап етілген деңгейде VD1 стабилитронның кері электірлік BAX стабилитронды қолданумен жұмыс істеу принциіпінің сұлбасын түсіндіреміз 1.6,а-сурет

а)

б)

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

U_шығ кернеуі R_h жүктеме кедергісі және кіріс кернеуінің диапазондары U_{кір max} және U_{кір min} берілген делік.

Кернеу өсіне минималды және максималды кернеу мәнінің алып қою және осы нұктелер арқылы бұрылу бұрышы баланысты R_b резисторының кедергісі арқылы анықталатын түзулер жнргізейік. Сөйтіп , R_h >> R_b және I_b=I_тұр деп есептеуге болады.

BAX тұрақты стабилитронның сызықты еместігіне байланысты U_кір=U_{кір max} –U _{кір min} өзгерісіне U_шығ = U_{шығ max} –U _{шығ min} шығыс кернеудің өзгерісі сәйкес келеді, сонымен қатар U_кір>> U_шығ

(1.7,а суретіндегі ) тұрақтану (құрылғысының коэффицентін мына формуладан табуға болады.

U_кір>> U_шығ = 0 және R_h = const

Онда

I_кір = U_кір/R_b және U_шығ = I_кір *r_д

Мұндағы r_д стабилитронның диференцалды кедергісі

Бұдан

U_шығ / U_кір = I_кір *r_д / I_кір R_b

(K_u)тұр =( U_шығ / U_кір)/( U_шығ /U_шығ)= U_шығR_b/(U_кірr_д) (1.8)

Мұнда

U_кір = ( U_{кір max}+ U_{кір min})/2

Параметрлік тұрақтандырғыштың есебі І_{тұр min} I_{тұр max} өрнегін пайдалану шарты кезінде орындауы мүмкін. (U_{кір min}-U_шығ)/ R_b=U_шығ/R_Hmax+I_{тұр max}

Параметрлік тұрақтандырғыштың тұрақтану коэффициентінің типтік шамасы К_{u тұр}=10…30. кернеу тұрақтандырғышының 1000 және одан да көп коэффициенттерін компенсациялайтын тұрақтандырығыш қолданылады.

1.4.Компенсацияланатын тұрақтандырғыштың жұмыс істеу принципі

Компенсацияланатын тұрақтандырғыштың негізделгенпринципі ООС тізбегін пайдалануға негізделген. Көрсетілген принципімен іске асыру үшін құрылғы жүргізуші элемнттен (ЖЭ) басқа өлшенетін элементінен (ӨЭ) элементінен тұруы қажет салыстыру элементі және U_этэталонды кернеудің көзі керек болады. (1.6-сурет). Тұрақтанатын параметрге пропорционалды өлшенетін шығыс керенеуі салыстыру элементінде эталонды кернеумен салыстырады және қателік сигналы U_қат=U_эт-U_өлш ЖЭ тасымалдау коэффициентін басқарады. Шығыс параметрдің азаяюымен болатын U_қат үлкеюі шығыс кернеудің бастапқы мәнін қалпына келтіруге әкеледі және керісінше, шығыс кернеудің үлкеюі, қателік сигналын азайта отырып, ЖЭ тасымалдау сигналын азйтады.

Орындау түріне байланысты ЖЭ үзіліссіз және кілттік компенсциялық кернеу тұрақтандырғыштары болып бөлінеді. Үзілісіз компенсацияланатын тұрақтандырғыштарда ЖЭ ретінде өрістік және биполярлық транзисторлар қолданылады, ол активті жұмыс режимінде жұмыс істейді (генераторлар тогының режимінде). Кілттік компенсацияланатын тұрақтандырғыштарда ЖЭ-нің рөлін импулисті қуаттар орындайды.

Егер шығыс кернеуі шығыс кернеу құрылғысына пропорционалды болса, 1.6- сурет сұлбасында кернеу тұрақтануының режимін жүзеге асырады, сәйкес немесе шығыс қуатын өлшеу кезінде ток қуатының тұрақтандырғышын алуға болады.

Cурет 1.5 – Тұрақты кернеудің үзіліссіз компенсацияланатын тұрақтандырғыштың сұлбасы

Сурет 1.6 - Компенсациялық тұрақтандырғыштың жұмыс істеу процесіне қосымша