Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Подавление шумов и помех в стабилизаторах напряжения
    Е.П. Фесенко, г.Киев
    Чаще всего для подавления помех и шумов в трехвыводных стабилизаторах напряжения применяют простое подключение конденсатора на выходе стабилизатора. На самом деле (в большинстве случаев) таким способом можно пользоваться для подавления помех и снижения уровня шумов в широком диапазоне частот, но при этом возможно одновременное ухудшение шумовых параметров в узкой полосе частот. Кроме того, нужно учитывать, что выходное сопротивление в большинстве стабилизаторов в определенном диапазоне частот имеет индуктивный характер, следовательно, можно догадаться, что подключение конденсатора для подавления шумов и помех может иметь также и другой эффект. Приведенные в статье примеры относительно регулируемого стабилизатора напряжения LM317 можно применить к другим типам трехвыводных стабилизаторов напряжения. Как показано на рис.1, выходное сопротивление стабилизатора LM317 (для тока нагрузки 500 мА) имеет индуктивный характер в пределе частот от 1 кГц до 1 МГц. Это индуктивное выходное сопротивление вместе с конденсатором, подключенным к выходу стабилизатора, ухудшает частотную характеристику на определенной частоте и приводит к усилению шумов и помех в узкой полосе около этой частоты. Такое ухудшение характеристики ("пики шумов") связано с резонансной частотой, которая определяется индуктивным характером выходного сопротивления стабилизатора и емкостью выходного конденсатора. На рис.2 показаны типовые пики шумов для ИМС LM317 при различных емкостях выходного конденсатора. Учитывая потери в конденсаторе и индуктивности стабилизатора, диапазон всплесков пиков будет находиться в пределах 1...100 кГц. Частоту пика шумов можно рассчитать по формуле Томпсона F = 1/(2p(LC)1/2). Уровень пиков зависит от добротности образованной резонансной цепи. Например, добротный полипропиленовый конденсатор емкостью 1 мкФ с ESR, равной 20 мОм, на частоте 30 кГц создает пик шумов в три раза больший, чем танталовый конденсатор с такой же емкостью и ESR 1 или 2 Ом. Пик шумов проникает также обратно, ко входу стабилизатора и появляется там подавленным на 20 дБ относительно выхода. Проектируя новое устройство, нужно помнить, что выходное сопротивление трехвыводного стабилизатора может значительно изменяться одновременно с током нагрузки и фиксированным выходным напряжением, что также влияет на частоту пика. Когда ток нагрузки растет, то gm выходного транзистора стабилизатора также растет. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению выходной индуктивности (рис.3), так что в выходном сопротивлении начинают преобладать сопротивление токового ограничителя, сопротивление монтажных проводов и выводов. Это справедливо для стабилизаторов положительного и отрицательного напряжения, стабилизаторов с фиксированным и регулируемым напряжением, средней и большой мощности. Ошибочно считать, что функция выходного сопротивления от частоты представляет собой фиксированную кривую. В действительности это семейство кривых для разных токов (рис.4). Вывод. Типовые величины емкостей выходных конденсаторов, обычно используемые пользователями трехвыводных стабилизаторов, позволяют получить ожидаемое подавление шумов и помех на определенных частотах, но не на всех. Во многих типовых случаях появляющийся по питанию пик шумов с уровнем в несколько микровольт на частоте 5 или 10 кГц не приводит ни к каким проблемам. Однако, если такая ситуация возникнет при питании устройства, очень чувствительного к помехам в определенной полосе частот, то разработчик может легко подобрать емкость выходного конденсатора и так проектировать устройство, чтобы положение пика шумов не совпадало с диапазоном критических (резонансных) частот сопряженного устройства. В малошумящих устройствах следует избегать применения конденсаторов емкостью от 0,1 до 20 мкФ и особенно конденсаторов с малыми величинами ESR. Наилучший эффект подавления помех и шумов получается в случае, когда к выходу стабилизатора подключен электролитический конденсатор емкостью 50 мкФ или больше, а к регулирующему выводу ADJ - по крайней мере, емкостью 1 мкФ (в случае регулируемых стабилизаторов). Разработчик устройства должен помнить, что изменение тока нагрузки или выходного напряжения приводит к изменению выходной индуктивности, и в связи с этим устройство должно быть исследовано во всем диапазоне токов нагрузки и выходных напряжений, с которыми стабилизатор будет работать.


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100