Транзисторный активный фильтр Советский патент 1990 года по МПК H03H11/12 

ел

СП

4ь

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в источниках питания для сглаживания выходного напряжения.

Цель изобретения - повышение давления пульсаций выходного напряжения. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема транзисторного активного фильтра.

Транзисторный активный фильтр содержит первый-третий транзисторы 1-3, первый-третий диоды 4-6, первый 7 и второй .8 конденсаторы, первый-четвер- тый резисторы 9-12, пятый 13 и шестой 14 резисторы и выходной зажим 15.

Транзисторный активный фильтр работает следующим образом.

При отсутствии выброса напряжения между выходным зажимом 15 и общей шиной транзистор 1 удерживается в линейном режиме при небольшом коллекторном токе. Действительно, первый транзистор 1 отперт базовым током, величина которого определяется сопротивлением последовательно соединенных первого 9 и четвертого 12 резисторов. Коллекторный ток первого транзистора 1 создает падение напряжения на шестом резисторе 14, которое через второй резистор 10 прикладывается к переходу база-эмиттер второго транзистора 2. При этом второй транзистор 2 оказывается открытым. В свою очередь, третий транзистор 3 открыт коллекторным током второго транзистора 2. Третий транзистор 3, находясь в линейном режиме, обеспечивает регулирование базового Тока первого транзистора 1 таким образом, чтобы величина коллекторного тока первого транзистора 1 оставалась постоянной. Увеличение коллекторного тока первого транзистора 1 приводит к увеличению базового, а следовательно, и коллекторного тока второго транзистора 2, что в свою увеличивает базовый, а следовательно, и коллекторный ток третьего транзистора 3, что приводит к уменьшению базового и коллекторного тока первого транзистора 1. Таким образом, обеспечивается стабилизация коллекторного тока первого транзистора 1. Величина коллекторного тока первого транзистоU 5э

- -- si

напряжение перехода база-эмиттер второго транзистора 2; сопротивление Шестого резистора 14) и не зависит

ра 1 равна примерно---3 (где UrКЗт

5

0

5

0

5

0

5

0

5

от величины напряжения между зажимами 15 и общей шиной и тока, протекающего через нагрузку RH. Последовательно соединенные второй 5 и третий 6 диоды и первый диод 4 находятся в закрытом состоянии. Первый конденсатор 7 заряжен до напряжения, величина которого меньше выходного напряжения на величину падения напряжения на переходе база-эмиттер первого транзис- трра 1, Второй конденсатор 8 заряжен до напряжения перехода база-эмиттер второго транзистора 2.

При появлении выброса напряжения на выходном зажиме 15 мгновенно начинает протекать ток заряда первого конденсатора 7 через переход эмиттер- база первого транзистора 1, что приводит к резкому (в /i раз, где /э- коэффициент усиления первого транзистора 1) увеличению коллекторного тока первого транзистора 1 , который замыка- ется через последовательно соединенные второй 5 и третий 6 диоды. Т.е. за время действия выброса напряжения происходит шунтирование выхода транзисторного активного фильтра конденсатором с эквивалентной емкостью (1+ + b) С, где С- емкость первого конденсатора; /ъ- коэффициент усиления первого транзистора, и, таким образом, эффективное появление выброса напряжения на выходе.

В течение действия выброса напряжения в коллекторе первого транзистора 1 имеет место скачок напряжения вследствие скачка коллекторного тока через второй 5 и третий 6 диоды, однако состояние второго транзистора 2 не изменяется, поскольку второй конденсатор 8, шунтирующий переход база-эмиттер второго транзистора 2, не успевает зарядиться через второй резистор 10 за время действия выброса напряжения. Таким образом, во время действия выброса напряжения второй 2 и третий 3 транзисторы не изменяют свое влияние на первый транзистор 1.

По окончании выброса напряжения через первый транзистор 1 вновь потечет небольшой ток.

Таким образом, в транзисторном активном фильтре через первый транзистор 1, который увеличивает в /1 раз эквивалентную емкость первого конденсатора 7, не протекает ток нагрузки как при отсутствии, так и при наличии выброса напряжения на выходе.

При коротком замыкании в нагрузке первый конденсатор 7 разряжается через первый диод 4, при этом переход база-эмиттер первого транзистора I предохраняется от недопустимого обратного напряжения.

Увеличение эквивалентной емкости в /з раз уменьшает амплитуду импульса- ции на выходе, также нет необходимости в специальной защите от короткого замыкания в нагрузке, поскольку первый транзистор 1, увеличивающий эквивалентную фильтрующую емкость, включен в линейном режиме между токоведу- щими шинами.

Формула изобретения

Транзисторный активный фильтр, содержащий первый транзистор, эмиттер которого является выходом транзисторного активного фильтра, база - с первыми выводами первого конденсатора и первого резистора, второй транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база - с первыми выводами второго резистора и второго конденсатора, а коллектор второго транзистора соелм Н с первым выводом третьего

0

5

0

5

резистора, о тлич.ающийся тем,что,с целью повышения подавления пульсаций выходного напряжения, введены третий транзистор, первый диод и последовательно соединенные второй и третий диоды, а также четвертый, пятый, шестой резисторы, первый вывод четвертого резистора соединен с общей шиной, второй вывод - с вторым выводом первого резистора и с коллектором третьего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а база соединена с вторым выводом третьего резистора и с перг вым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером первого транзистора коллектор которого соединен с вторым выводом второго резистора, с первым выводом шестого резистора и анодом третьего диода, вторые выводы первого, второго конденсаторов, шестого резистора и катод второго диода соединены с общей шиной, причем анод первого диода соединен с базой первого транзистора, а катод - с эмиттером первого транзистора, причем эмиттер третьего транзистора является входом транзисторного активного фильтра.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в источниках питания для сглаживания выходного напряжения. Цель изобретения - повышение подавления пульсаций выходного напряжения. Фильтр содержит два транзистора 1, 2, конд-ры 7, 8, резисторы 9 - 11, выходной зажим 15. Для достижения цели введены транзистор 3, три диода 4 - 6 и три резистора 12 - 14. Транзистор 3, находясь в линейном режиме, обеспечивает регулирование базового тока транзистора 1 т.обр., чтобы величина коллекторного тока транзистора 1 оставалась постоянной. Увеличение эквивалентной емкости в β раз уменьшает амплитуду импульсации на выходе, также нет необходимости в специальной защите от короткого замыкания в нагрузке, поскольку транзистор 1, увеличивающий эквивалентную фильтрующую емкость, включен в линейном режиме между токоведущими шинами. 1 ил.