Синхронизирующий трансформатор, пассивный и активный фильтры
Принципиальная электрическая схема блока синхронизирующий трансформатор, пассивный и активный фильтры приведена на рис.3.1.
Рис.3.1. Принципиальная электрическая схема блока синхронизирующий трансформатор, пассивный и активный фильтры
При анализе работы данной схемы и
расчете параметров элементов принимаем
следующие допущения: “работаем” всегда
на линейном участке амплитудной
характеристики усилителя
,
при
;
коэффициент усиления
,
при расчетах принимаем равном нулю;
входное сопротивление операционного
усилителя
,
входной ток операционного усилителя
принимаем равным нулю; выбираем входное
сопротивление операционного усилителя
Ом.
При расчете параметров элементов будем
использовать символический метод и
считать, что активный фильтр не влияет
на работу пассивного фильтра, то есть
.
Тогда схемы замещения пассивного и
активного фильтров для применения
символического метода приведены на
рис.3.2 и рис.3.3.
Анализ схемы замещения пассивного фильтра:
Рис.3.2. Схема замещения пассивного фильтра
Рис.3.3. Векторные диаграммы, поясняющие работу пассивного фильтра
Анализ схемы замещения активного фильтра:
Рис.3.4. Схема замещения активного фильтра
Рис.3.5. Векторные диаграммы, поясняющие работу активного фильтра.
Пример векторной диаграммы, изображенной
на рис.3.3 показывает, что напряжение
(выходное напряжение активного фильтра)
опережает напряжение
синхронизирующего трансформатора
на угол равный
.
Для того, чтобы выходное напряжение
активного фильтра
(см. рис. 2.2) проходило через нуль в точке
естественной коммутации 1, необходимо
на первичную обмотку синхронизирующего
трансформатора
подать напряжение
,
фазное напряжение фазы В. Тогда
низковольтное напряжение ((5÷7) вольт)
напряжение
вторичной обмотки трансформатора
,
“пройдя” через пассивный и активный
фильтры, сформирует напряжение
(см. рис. 2.2) “опережающее” напряжение
на
,
и пройдя через нуль в точке естественной
коммутации 1.
Порядок расчета параметров элементов следующий:
1. При выбранном значении сопротивления
резистора
кОм задаем отношение
и рассчитываем значение емкости
конденсатора
мкФ
(3.10)
В качестве конденсатора
используем лакопленочный конденсатор
К76-4,
В,
мкФ.
2. После выбора емкости конденсатора
для заданного значения
рассчитаем величину сопротивления
подстроечного резистора
:
Ом
(3.11)
Для заданного значения
и выбранного значения
кОм рассчитаем значение емкости
конденсатора
:
мкФ (3.12)
3. В качестве операционного усилителя можно использовать следующие: К574, К1401, К140УД7. Выберем К140УД7.
Его параметры:
4. Определим амплитудное значение
напряжения на конденсаторе
(выходное напряжение пассивного фильтра)
при
=((5÷7)
вольт:
а) При f=50 Гц:
В
б) При f=300 Гц:
В
Определим амплитудное значение выходного напряжения
при
Гц и при
Гц:
а) При f = 50 Гц:
б) При f = 300 Гц:
