Ripple (электричество)

Ripple (в частности, Ripple Trablege ) в электронике - это остаточное периодическое изменение напряжения постоянного тока в рамках источника питания, который был получен из источника переменного тока (AC). Эта волна обусловлена ​​неполным подавлением чередующейся формы волны после выпрямления. Ripple напряжение происходит как выход выпрямителя или от генерации и коммутации мощности постоянного тока.

Ripple (в частности, пульсный ток или ток перенапряжения ) также может относиться к потреблению импульсного тока нелинейных устройств, таких как выпрямители ввода конденсаторов.

Наряду с этими изменяющимися во времени явлениями, существует частотная доменная волна , которая возникает в некоторых классах фильтра и других сети обработки сигналов . В этом случае периодическое изменение является изменением потери вставки сети в отношении увеличения частоты . Изменение не может быть строго линейно периодическим. В этом смысле также, как правило, следует считать случайным эффектом, причем его существование представляет собой компромисс между количеством пульсации и другими параметрами проектирования.

Ripple является потраченной впустую энергией и имеет много нежелательных эффектов в цепи постоянного тока: она нагревает компоненты, вызывает шум и искажение, и может вызвать неправильную работу цифровых цепей. Ripple может быть уменьшен с помощью электронного фильтра и устранена регулятором напряжения .

Напряжение Ripple

Неидеальную форму напряжения постоянного тока можно рассматривать как композит постоянного компонента постоянного тока (смещение) с чередующимся (AC) напряжением-волновым напряжением-перекрытым. Компонент Ripple часто невелик по величине по сравнению с компонентом DC, но в абсолютном выражении волна (как в случае систем передачи HVDC ) может составлять тысячи вольт. Сама Ripple представляет собой композитную (несинусоидальную) форму волны, состоящую из гармоник некоторой фундаментальной частоты, которая обычно является исходной частотой линии переменного тока, но в случае подачи мощности переключенного режима основная частота может составлять десятки килохерца для мегахерца. Характеристики и компоненты Ripple зависят от его источника: существует однофазная полу- и полная волна, а также трехфазное полу- и полное отверждение. Устранение может контролироваться (использует выпрямители, управляемые кремния (SCR)) или неконтролируемые (использует диоды). Кроме того, есть активное исправление , которое использует транзисторы.

Различные свойства напряжения пульсации могут быть важны в зависимости от применения: уравнение пульсации для анализа Фурье для определения составляющих гармоник; пиковое (обычно пиковое) значение напряжения; среднее значение квадратного (среднеквадратичного) напряжения, которое является компонентом передаваемого мощности; коэффициент волны γ , соотношение среднеквадратичного значения к выходу напряжения постоянного тока; Коэффициент конверсии (также называемый коэффициент выпрямления или «эффективность») η , отношение выходной мощности постоянного тока к входной мощности переменного тока; и форм-фактор, отношение среднеквадратичного значения выходного напряжения к среднему значению выходного напряжения. Аналогичные соотношения для выходного пульсационного тока также могут быть рассчитаны.

Электронный фильтр с высоким импедансом на частоте пульсации может использоваться для уменьшения напряжения пульсации и увеличения или уменьшения выхода постоянного тока; Такой фильтр часто называют сглаживающим фильтром .

Первоначальный шаг в конверсии AC в DC - отправить ток AC через выпрямитель . Выход напряжения волны очень большой в этой ситуации; Пиковое напряжение пульсации равное пиковому напряжению переменного тока минус прямое напряжение диодов выпрямителя. В случае силиконового диода SS прямое напряжение составляет 0,7   В; Для выпрямителей вакуумных трубок прямое напряжение обычно варьируется от 25 до 67   В (5R4). Выходное напряжение представляет собой синусоидальную волну с перевернутыми отрицательными полуциклами. Уравнение:

$V_{\mathrm {L} }(t)=V_{\mathrm {AC_{p}} }\cdot |\sin(t)|$

Расширение функции Фурье:

$V_{\mathrm {L} }(t)={\frac {2V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}+{\frac {4V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}\cdot \sum _{n=1}^{\infty }{\frac {\cos(n\pi )}{1-4n^{2}}}\cdot \cos(2n\omega t)$

Несколько соответствующих свойств очевидны при проверке серии Фурье:

• постоянный (самый большой) термин ${\frac {2V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}$ Должен быть напряжение постоянного тока
• Фундаментальная (линейная частота) не присутствует
• Расширение состоит из только даже гармоник фундаментальных
• амплитуда гармоник пропорциональна ${\frac {1}{n^{2}}}$ где $n$ Порядок гармоники
• термин для гармоники второго порядка ${\frac {4V_{\mathrm {AC_{p}} }}{3\pi }}\cos(2\omega t)$ часто используется для представления всего пульсационного напряжения для упрощения вычислений

Выходные напряжения:

${\begin{aligned}V_{\mathrm {L} }={}&V_{\mathrm {AC} }={\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\sqrt {2}}}\quad {\text{(ignoring diode drop and losses)}}\\[6pt]V_{\mathrm {DC} }={}&{\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}\!V_{\mathrm {L} }(t)\,dt={\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}{\Big [}-\cos(t){\Big ]}_{0}^{\pi }={\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}\left(-\cos(\pi )--\cos(0)\right)\,={\frac {2V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}\\[6pt]V_{\mathrm {ripple-rms} }={}&{\sqrt {{\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}\!(V_{\mathrm {L} }(t)\,-K)^{2}dt}}={\sqrt {{\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}\!(V_{\mathrm {L} }(t)^{2}\,-2KV_{\mathrm {L} }(t)+K^{2})dt}}\\[6pt]={}&{\sqrt {{\frac {1}{\pi }}\left[{\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }^{2}}{2}}t-{\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }^{2}}{4}}\sin(2t)+2V_{\mathrm {AC_{p}} }K\cos(t)+K^{2}t\right]_{0}^{\pi }}}={\sqrt {{\frac {1}{\pi }}\left({\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }^{2}\pi }{2}}-4KV_{\mathrm {AC_{p}} }+K^{2}\pi \right)}}\\[6pt]&{\text{let }}K=V_{\mathrm {DC} },{\text{ and substitute in terms of }}V_{\mathrm {AC_{p}} },{\text{ so}}\\={}&{\sqrt {{\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }^{2}}{2}}-{\frac {8}{\pi ^{2}}}V_{\mathrm {AC_{p}} }^{2}+{\frac {4}{\pi ^{2}}}V_{\mathrm {AC_{p}} }^{2}}}={\sqrt {\left({\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\sqrt {2}}}\right)^{2}-\left({\frac {2V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}\right)^{2}}}\end{aligned}}$

$V_{\text{ripple-rms}}={\frac {2V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}{\sqrt {{\frac {\pi ^{2}}{8}}-1}}$

где

• $V_{\mathrm {L} }$ изменяющееся во времени напряжение по нагрузке, $|\sin(t)|$ Для периода от 0 до t
• $T$ это период $V_{\mathrm {L} }$, может быть воспринято как $\pi$ радианы

Фактор волны:

$\gamma ={\frac {V_{\mathrm {ripple-rms} }}{V_{\mathrm {DC} }}}={\sqrt {{\frac {\pi ^{2}}{8}}-1}}$

$\gamma \approx 0.483$

Форм -фактор:

$FF={\frac {V_{\mathrm {L} }}{V_{\mathrm {DC} }}}={\frac {\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\sqrt {2}}}{\frac {2V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}}$

$FF={\frac {\pi }{2{\sqrt {2}}}}\approx 1.11$

Пиковой коэффициент:

$PF={\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\frac {V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\sqrt {2}}}}$

$PF={\sqrt {2}}$

Коэффициент конверсии:

$\eta \approx 0.812\ (81.2\%)$

Коэффициент использования трансформатора:

$TUF\approx 0.812\ ({\text{bridge}});\ 0.692\ ({\text{center-tapped}})$

Фильтрация

См. Также: Выпрямитель § Выпрямитель сглаживание выпрямителя

Полноволновый выпрямитель с конденсатором фильтра

Сокращение пульсации является лишь одним из нескольких основных соображений в области проектирования фильтра питания. Фильтрация трансплевого напряжения аналогична фильтрации других видов сигналов. Однако при преобразовании мощности AC/DC, а также в выработке энергии постоянного тока, высокие напряжения и токи или оба могут быть выводом в качестве пульсации. Следовательно, большие дискретные компоненты, такие как электролитические конденсаторы с высоким уровнем пульсации, большие дроссельные дроссели и проводные силовые резисторы лучше всего подходят для уменьшения пульсации до управляемых пропорций, прежде чем передавать ток в компонент IC , такой как регулятор напряжения, или для нагрузка. Требуемый вид фильтрации зависит от амплитуды различных гармоник пульсации и требований нагрузки. Например, входная схема движущейся катушки (MC) фоно -предусилителя может потребовать, чтобы Ripple был уменьшен не более чем на несколько сотен нановолт (10 ⁻⁹ V). В отличие от этого, зарядное устройство , будучи совершенно резистивной схемой, не требует никакой волновой фильтрации. Поскольку желаемый вывод представляет собой постоянный ток (по существу 0   Гц), фильтры Ripple обычно настраиваются в виде фильтров с низким проходом, характеризующимися шунтирующими конденсаторами и серийными удувателями. Серийные резисторы могут заменить дроссели для уменьшения выходного напряжения постоянного тока, и шунтирующие резисторы могут использоваться для регуляции напряжения.

Фильтрация в поставках питания

Большинство источников питания теперь являются конструкциями переключенных режимов. Требования к фильтрации для таких источников питания гораздо проще встретиться из -за высокой частоты формы волны. Частота пульсации в питании переключателя не связана с частотой линии, а вместо этого является кратной частотой цепей вертолета , которая обычно находится в диапазоне от 50   кГц до 1   МГц.

Конденсатор против входных фильтров удушья

Входной фильтр конденсатора (в котором первый компонент является шунтированным конденсатором) и входной фильтр удушья (который имеет последовательный дроссельный, в качестве первого компонента) может уменьшить волну, но оказывать противоположное влияние на напряжение и ток, и выбор между ними зависит на характеристиках нагрузки. Входные фильтры конденсатора имеют плохую регулирование напряжения, поэтому предпочтительнее использования в цепях со стабильными нагрузками и низкими токами (поскольку низкие токи уменьшают волновые волны здесь). Входные фильтры дросселя предпочтительнее для цепей с переменными нагрузками и высокими токами (поскольку дроссельный выводит стабильное напряжение, а более высокий ток означает меньше волнистых в этом случае).

Количество реактивных компонентов в фильтре называется его порядком . Каждый реактивный компонент уменьшает силу сигнала на 6   дБ/октаву выше (или ниже для фильтра с высоким частотом) угловой частоты фильтра, так что, например, низкочастотный фильтр 2-го порядка уменьшает уровень сигнала на 12   дБ/октава. над угловой частотой. Резистивные компоненты (включая резисторы и паразитические элементы, такие как DCR удушающих и СПР конденсаторов) также снижают уровень сигнала, но их эффект линейный и не варьируется в зависимости от частоты.

Общее расположение - позволить выпрямителям работать в большой сглаживающий конденсатор , который действует как резервуар. После пика в выходном напряжении конденсатор поставляет ток на нагрузку и продолжает делать это до тех пор, пока напряжение конденсатора не упадет до значения ныне поднимающегося следующего половины цикла выпрямленного напряжения. В этот момент выпрямитель снова проводит и доставляет ток в резервуар, пока не будет достигнуто пиковое напряжение.

Как функция сопротивления нагрузки

Если постоянная времени RC велика по сравнению с периодом формы волны переменного тока, то достаточно точное приближение может быть сделано, предполагая, что напряжение конденсатора падает линейно. Еще одно полезное предположение может быть сделано, если пульсация невелика по сравнению с напряжением постоянного тока. В этом случае фазовый угол, через который проводит выпрямитель, будет небольшим, и можно предположить, что конденсатор разряжается вплоть от одного пика в другой с небольшой потерей точности.

Напряжение пульсации от полнополосового выпрямителя, до и после применения сглаживающего конденсатора

С приведенными выше допущениями напряжение пульсации пика к пике может быть рассчитано как:

Определение емкости $C$и ток $I$являются

${\begin{aligned}&Q=CV_{\text{pp}}\\&Q=I_{\text{ave}}t_{\text{ave}},\end{aligned}}$

где $Q$это сумма заряда. Текущий и время $t$взят из начала разряда конденсатора до минимального напряжения на полном выпрямленном сигнале, как показано на рисунке справа. Время $t_{\text{ave}}$Тогда будет равен половине периода полного ввода волны.

$t_{\text{ave}}={\frac {t_{\text{fullwave}}}{2}}={\frac {1}{2f}}$

Объединение трех уравнений выше, чтобы определить $V_{\text{pp}}$ дает,

$V_{\text{pp}}={\frac {Q}{C}}={\frac {I_{\text{ave}}t_{\text{ave}}}{C}}$

Таким образом, для полного волнового выпрямителя:

$V_{\mathrm {pp} }={\frac {I}{2fC}}$

где

• $V_{\mathrm {pp} }$ это пиковое волновое напряжение
• $I$ ток в цепи
• $f$ является источником (линейной) частотой мощности переменного тока
• $C$ это емкость

Для среднеквадратичного значения напряжения пульсации расчет более вовлечен, так как форма волновой формы волны имеет подшипник. Предполагая, что форма волны пилотушки является аналогичным предположением для вышеуказанных. Среднекачественное значение волны пилотушки ${\frac {V_{\mathrm {p} }}{\sqrt {3}}}$ где $V_{\mathrm {p} }$ Пиковое напряжение. С дальнейшим приближением, которое $V_{\mathrm {p} }$ является ${\frac {V_{\mathrm {pp} }}{2}}$, это дает результат:

$V_{\mathrm {rms} }={\frac {V_{\mathrm {pp} }}{2{\sqrt {3}}}}={\frac {I}{4{\sqrt {3}}fC}}={\frac {V_{\mathrm {DC} }}{4{\sqrt {3}}fCR}}$ где $V_{\mathrm {DC} }=IR$

$\gamma ={\frac {V_{\mathrm {rms} }}{V_{\mathrm {DC} }}}={\frac {1}{4{\sqrt {3}}fCR}}$ $\approx 0.453{\frac {X_{\mathrm {C} }}{R}}$

где

• $\gamma$ это фактор волны
• $R$ Сопротивление нагрузки
• Для аппроксимированной формулы предполагается, что x _c ≪ r ; Это немного больше, чем фактическое значение, потому что волна пилотушки содержит нечетные гармоники, которые не присутствуют в выпрямленном напряжении.

В зависимости от серии Docke

Еще один подход к уменьшению Ripple - это использовать Docke . У дросселя есть действие фильтрации высокого порядка и, следовательно, создает более плавную форму волны с меньшим количеством гармоник . Помимо этого, выход постоянного тока находится близко к среднему входному напряжению, в отличие от напряжения с конденсатором резервуара , который находится близко к пиковому входному напряжению. Начиная с термина Фурье для второй гармоники и игнорируя гармоники высшего порядка,

$V_{\mathrm {2f} }(t)={\frac {4V_{\mathrm {AC_{p}} }}{3\pi }}\cos(2\omega t)$

Фактор волны дается:

${\begin{aligned}V_{\mathrm {rms} }={}&{\sqrt {{\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}\left({\frac {4V_{\mathrm {AC_{p}} }}{3\pi }}\cos(2\omega t)\right)^{2}dt}}\cdot Z_{\mathrm {RL} }\\&{\text{where }}Z_{\mathrm {RL} }{\text{ is the impedance of the RL filter formed by the choke and load}}\\[8pt]={}&{\frac {4V_{\mathrm {AC_{p}} }}{3\pi }}{\sqrt {{\frac {1}{\pi }}\left[{\frac {t}{2}}+{\frac {\sin 2\omega t}{4\omega }}\right]_{0}^{\pi }}}\cdot {\frac {R}{\sqrt {R^{2}+X_{\mathrm {L} }^{2}}}}={\frac {4V_{\mathrm {AC_{p}} }}{3\pi }}{\sqrt {\frac {1}{2}}}\cdot {\frac {R}{\sqrt {R^{2}+X_{\mathrm {L} }^{2}}}}={\frac {4V_{\mathrm {AC_{p}} }}{3{\sqrt {2}}\pi }}\cdot {\frac {R}{X_{\mathrm {L} }}}.\end{aligned}}$

Для $R\ll X_{L},$

${\begin{aligned}V_{\mathrm {DC} }={}&{\sqrt {\left({\frac {2V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}\right)^{2}-V_{\mathrm {rms} }^{2}}}={\frac {2V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}\quad {\text{because }}V_{\mathrm {rms} }^{2}=K{\frac {R^{2}}{X_{\mathrm {L} }^{2}}}{\text{ is negligible for }}R\ll X_{L}.\\[8pt]\gamma ={}&{\frac {V_{\mathrm {rms} }}{V_{\mathrm {DC} }}}=\left.{\frac {4V_{\mathrm {AC_{p}} }}{3{\sqrt {2}}\pi }}\cdot {\frac {R}{2\omega L}}\right/{\frac {2V_{\mathrm {AC_{p}} }}{\pi }}={\frac {R}{3{\sqrt {2}}\omega L}}.\\[8pt]&{\text{Substituting }}X_{\mathrm {L} }=2\omega L,{\text{where }}L{\text{ is the inductance of the choke}};{\text{ in the more familiar form,}}\\\approx {}&0.471{\frac {R}{X_{\mathrm {L} }}},{\text{ for }}R\ll X_{L}.\end{aligned}}$

Это чуть менее 0,483, потому что гармоники более высокого порядка были опущены из рассмотрения. (См. Индуктивность .)

Существует минимальная индуктивность (которая относится к сопротивлению нагрузки), требуемой для того, чтобы постепенно дросселил, чтобы непрерывно провести ток. Если индуктивность падает ниже этого значения, ток будет прерывистым, а выходное напряжение постоянного тока будет возрастать от среднего входного напряжения до пикового входного напряжения; По сути, индуктор будет вести себя как конденсатор. Эта минимальная индуктивность, называемая индуктивностью критической $L={\frac {R}{2\pi (3f)}}$ где r - сопротивление нагрузки и f частоты линии. Это дает значения L = R/1131 (часто называемое R/1130) для   выпрямления сети 60 Гц, а L = R/942 для   выпрямления сети 50 Гц. Кроме того, прерывание тока индуктора приведет к экспоненциальному разрушению его магнитного потока; По мере того, как падает ток, всплеск напряжения, состоящий из результатов очень высоких гармоник, которые могут повредить другие компоненты источника питания или схемы. Это явление называется напряжением полета .

Сложный импеданс последовательного дросселя эффективно является частью импеданса нагрузки, так что слегка нагруженные цепи увеличились (только противоположность входному фильтру конденсатора). По этой причине входной фильтр дросселя почти всегда является частью секции фильтра LC, восстановление волны которого не зависит от тока нагрузки. Фактор волны:

$\gamma ={\frac {V_{\mathrm {rms} }}{V_{\mathrm {DC} }}}={\frac {\sqrt {2}}{3}}\cdot {\frac {1}{4\omega ^{2}CL}}\approx 0.471{\frac {X_{\mathrm {C} }}{X_{\mathrm {L} }}}$

где

• $\omega =2\pi f$

В схемах высокого напряжения/низкого тока резистор может заменить серийный дроссель в разделе фильтра LC (создание секции фильтра RC). Это влияет на снижение вывода постоянного тока, а также Ripple. Фактор волны

$\gamma ={\frac {V_{\mathrm {rms} }}{V_{\mathrm {DC} }}}={\frac {\left(1+{\frac {R}{R_{\mathrm {L} }}}\right)}{3{\sqrt {2}}\omega CR}}={\frac {1}{3{\sqrt {2}}\omega CR}}\approx 0.471{\frac {X_{\mathrm {C} }}{R}}$ Если r _l >> r , который делает раздел фильтра RC практически независимой от нагрузки

где

• $\omega =2\pi f$
• $R$ Сопротивление резистора фильтра

Аналогичным образом из-за независимости секций фильтров LC относительно нагрузки, за конденсатором резервуара также обычно следует один, что приводит к с низким частотой π-фильтру . Π-фильтр приводит к гораздо более низкому коэффициенту пульсации, чем только конденсатор или входной фильтр-конденсатор или дроссель. Это может сопровождаться дополнительными секциями фильтров LC или RC, чтобы еще больше уменьшить Ripple до уровня, допускаемого нагрузкой. Тем не менее, использование дросселей устарело в современных проектах по экономическим причинам.

Регулирование напряжения

Основная статья: регулятор напряжения

Более распространенным решением, в котором требуется хороший отклонений, является использование конденсатора резервуара, чтобы уменьшить волновую передачу до чего -то управляемого, а затем пройти ток через цепь регулятора напряжения. Схема регулятора, а также обеспечивая стабильное выходное напряжение, скорее всего, отфильтровывает почти все пульсации до тех пор, пока минимальный уровень формы волны пульсации не опускается ниже регулируемого напряжения. Поставки питания переключенного режима обычно включают регулятор напряжения в рамках схемы.

Регуляция напряжения основана на другом принципе, чем фильтрация: она опирается на пиковое обратное напряжение диода или серии диодов для установки максимального выходного напряжения; Он также может использовать одну или несколько устройств усиления напряжения, таких как транзисторы, для повышения напряжения во время провисания. Из-за нелинейных характеристик этих устройств вывод регулятора свободен от пульсации. Простой регулятор напряжения может быть изготовлен с помощью последовательного резистора к напряжению падения с последующим шунтированным дзенеродом, чье пиковое обратное напряжение (PIV) устанавливает максимальное выходное напряжение; Если напряжение поднимается, диод уходит от тока, чтобы поддерживать регулирование.

Эффекты пульсации

Ripple нежелательна во многих электронных приложениях по разным причинам:

• Ripple представляет потраченную мощность, которая не может быть использована с помощью схемы, которая требует постоянного тока
• Ripple вызовет нагрев в компонентах цепи постоянного тока из -за тока, проходящего через паразитарные элементы, такие как ОПР.
• В источниках питания напряжение Ripple требует, чтобы пиковое напряжение компонентов было выше; Ток с пульсом требует, чтобы паразитические элементы компонентов были ниже, а способность рассеивания была выше (компоненты будут больше, а качество должно быть выше)
• Трансформаторы, которые поставляют пульсное ток в емкостные входные цепи, должны иметь рейтинги VA, которые превышают их рейтинги нагрузки (ватт)
• Частота волны и ее гармоники находятся в аудио -группе и, следовательно, будут слышать оборудование, такое как радиоприемники, оборудование для игровых записей и профессиональное студийное оборудование.
• Частота волны находится в пределах пропускной способности телевизионного видео. Аналоговые телевизионные приемники будут демонстрировать шаблон движущихся волнистых линий, если присутствует слишком много пульсации.
• Присутствие пульсации может уменьшить разрешение электронных тестовых и измерений инструментов. На осциллографе это проявится как видимый рисунок на экране.
• В рамках цифровых цепей он уменьшает порог, как и любая форма шума снабжения, в которой логические цепи дают неправильные выходы, а данные повреждены.

Волновой ток

Ток пульсации-это периодическая не-синусоидальная форма волны, полученная из источника мощности переменного тока, характеризующегося высокой амплитудой узкой полосы пропускания. Импульсы совпадают с пиковой или почти пиковой амплитудой сопровождающей формы волны синусоидального напряжения.

Второгнета приводит к увеличению диссипации в паразитных резистивных частях схем, таких как СПР конденсаторов, DCR трансформаторов и индукторов, внутреннее сопротивление батарей для хранения. Рассеяние пропорциональна текущему сопротивлению времени квадрата (я ² R). Значение RMS Ripple Cury может быть во много раз превышает среднеквадратичную среду тока нагрузки.

Частота-домен

пятого Прототип порядка

Ripple в контексте частотной области относится к периодическим изменениям в потерь внедрения с частотой фильтра или какой-либо другой двухпортной сети . Не все фильтры демонстрируют волну, некоторые имеют монотонно увеличивающиеся потери вставки с частотой, такой как фильтр Butterworth . Общие классы фильтра, демонстрируя волну, - это фильтр Чебишев , обратный фильтр Чебишев и эллиптический фильтр . Расточитель обычно не является строго линейно периодическим, как видно из примера. Другими примерами сетей, демонстрирующих Ripple, являются сетями подходящего импеданса , которые были разработаны с использованием полиномов Chebyshev . Волевание этих сетей, в отличие от обычных фильтров, никогда не достигнет 0 дБ при минимальных потери, если предназначена для оптимальной передачи через полосу проходов в целом.

Сумма пульсации можно обменять на другие параметры в дизайне фильтра. Например, скорость переворота с полосы пропускания в полосу остановки может быть увеличена за счет увеличения пульсации без увеличения порядка фильтра (то есть количество компонентов осталось прежним). С другой стороны, пульсация может быть уменьшена путем увеличения порядка фильтра, одновременно сохраняя ту же скорость отказа.

Смотрите также

• Выпрямитель , нелинейное устройство, которое является основным источником Ripple
• Dynamo , инструмент генерации электроэнергии DC, чей вывод содержит большой компонент Ripple
• Звонок (сигнал) , домен естественного отклика Аналог частотного домена Ripple

Ссылки

• Райдер, JD, Электронные основы и приложения , Pitman Publishing, 1970.
• Миллман-Халкиас, Integrated Electronics , McGraw-Hill Kogakusha, 1972.
• Matthaei, Young, Jones, Микроволновые фильтры, сети с сопротивлением импеданса и структуры связи McGraw-Hill 1964.