Отвлекаясь от потерь, обязанных своим происхождением наличию сопротивления постоянной составляющей тока, следует помнить,
что фильтр нижних частот, ФНЧ, не ослабляет сигнал на частотах, лежащих ниже частоты низкочастотного резонанса fres(LF):
Рис. 6.21
Экспериментальн-
о полученная частотная характеристика LC-фильтра (дроссель с индуктивностью 20 Гни номинальным
током 50 мА,
полипропиленовы-
й конденсатор с емкостью 120 мкФ и рабочим напряжением 400 В) Целью является задать
частоту такого «дозвукового»
(инфразвукового-
) резонанса как только возможно более низкой путем выбора значений
емкости и индуктивности максимально большими, так как каждая октава акустического диапазона, в пределах которой можно снизить
fres(LF) обеспечивает дополнительные 12 дБ фильтрации (ослабления). Если на частоте НЧ резонанса добротность фильтра Q >
0,707, то на частотной характеристике фильтра будет наблюдаться выброс, поэтому достаточно удобным приемом является контроль
величины добротности Q: в которой, L — индуктивность дросселя; RDC — резистивное сопротивление обмотки дросселя; С — емкость
сглаживающего конденсатора. В идеальном случае резонанс должен быть подавлен (Q = 0,5), что может быть достигнуто включением
последовательно дросселю внешнего резистора. Если быть точным, то сопротивление нагрузки, включенное параллельно конденсатору,
также подавляет резонанс, а это может быть представлено как бы в виде умозрительного последовательно включенного с дросселем
дополнительного резистора rnoljonal , величину которого можно определить, используя соотношение: Однако, подавляющий (демпфирующий)
эффект, вызываемый резистором нагрузки, обычно бывает незначительным. Например, стабилизатор с
последовательны-
м
регулированием, или
последовательны-
й стабилизатор, обеспечивает постоянное значение тока или является бесконечно
большим сопротивлением по переменной составляющей для цепи сглаживания, по этой причине он вовсе не вносит вклада в подавление
резонанса сглаживающего фильтра. В качестве традиционного на практике часто используется следующий пример: в фильтре устанавливается
дроссель, имеющий индуктивность 15 Гн и внутреннее сопротивление обмотки 220 Ом, подключенный к бумажному с масляной пропиткой
конденсатору с емкостью 8 мкФ. Для этого фильтра частота НЧ резонанса fres(LF) = 14,5 Гц, а значение добротности Q = 5,27.
Полученное значение Q является слишком большим, значение fres(LF) находится слишком близко к границе звукового диапазона,
однако использование дополнительного последовательно включенного резистора с сопротивлением 2,48 кОм, необходимого по условию
достижения критического демпфирования, привело бы к ненужным потерям вы