Mạch Lọc LC - Tài Liệu Giáo Trình điện Tử Căn Bản Ppt

Hình 2-15a cho thấy mạch lọc dùng cuộn L và tụ C.

Nguồn ac tạo ra dịng trên cuộn dây, tụ điện và điện trở. Dịng ac trên các linh kiện này phụ thuộc vào cảm kháng của L, dung kháng của C và R.

Cuộn L cĩ trở kháng XL= 2πfL

Tụ C cĩ dung kháng bằng XC=1/2πfC

Mạch lọc LC được gọi là thiết kế tốt nếu tại tần số tín hiệu vào, giá trị của Xc nhỏ hơn RL nhiều. Khi điều kiện này được thỏa mãn cĩ thể bỏ qua RL như mạch hình 2-15b. Mặt khác người ta cũng thiết kế sao cho tại tần số tín hiệu XL lớn hơn XC nhiều. Rõ ràng rằng khi đĩ thế xoay chiều trên tải sẽ rất bé và cĩ thể xem bằng 0.

Vout=(XC/XL)Vin (2-13)

Ví dụ: tại tần số tín hiệu Xc=100Ω và XL=10KΩ thì thế ra chỉ bằng 1/100 thế vào. Hay mạch lọc đã giảm thế xoay chiều 100 lần.

Lọc lối ra của các mạch nắn

Hình 2-16

Hình 2-16 chỉ ra mạch lọc nằm giữa mạch nắn và tải. Mạch nắn cĩ thể là nửa sĩng, tồn sĩng hay nắn cầu. Để phân tích tác dụng của mạch lọc, chúng ta dùng nguyên lý chồng chất. Theo đĩ cĩ thể xem rằng lối ra của mạch nắn cĩ 2 thành phần: thành phần dc và thành phần ac như hình 2-17.

Rectifier Output

time Hình 2-17

Như vậy, do tác dụng của bộ lọc thành phần ac trên tải rất bé cĩ thể bỏ qua. Chỉ cịn lại thành phần dc. Ở tần số dc, trở kháng của L rất bé, chỉ cịn lại điện trở Rs của L mắc nối tiếp với tải RL. Nếu như Rs rất bé so với RL thì tồn bộ thế DC được đặt lên tải.

Nhược điểm của mạch lọc LC là do L cĩ điện trở nội và làm giảm đáng kể thành phần dc nếu mạch yêu cầu dịng tải lớn. Tuy nhiên trong các bộ nguồn ổn áp kiểu xung dùng cho máy tính và các thiết bị điện tử khác, bộ lọc LC vẫn được dùng vì ở tần số cao (f=20Khz) cĩ thể thiết kế các cuộn cảm nhỏ mà vẩn đảm bảo hệ số lọc thành phần ac rất cao. Trong các mạch cĩ dịng tải bé, người ta cĩ thể thay thế mạch lọc LC bằng mạch lọc RC.