Ўзбекистон алоқа ва ахборотлаштириш агентлиги тошкент ахборот технологиялари университети алоқа қурилмаларининг электр таъминоти кафедраси

Актив фильтрлар. Силлиқловчи LC ва RC фильтрлар қатор камчиликларга эга, уларнинг асосийлари қуйидагилар:

1. 
   фильтр дросселининг катталиги ва қимматлиги;
   
2. 
   силлиқлаш коэффициентининг юклама токига боғлиқлиги;
   
3. 
   дросселнинг электромагнит халақитларни вужудга келтириши;
   
4. 
   фильтрларда ўтиш жараёнларининг вужудга келиши;
   
5. 
   секин тебранишлар ва кучланишни ўзгариши тўсқинликсиз юкламага узатилиши;
   
6. 
   RC-фильтрларда кучланишни пасайишининг катталиги, кичик силлиқлаш қобилияти ва бошқалар.
   

Бу камчиликлардан қутилиш учун актив фильтрлардан фойдаланилади. Улар транзисторларда ва интеграл микросхемаларда йиғилади. Актив фильтрлар шунингдек транзисторли фильтрлар деб ҳам аталади, чунки фильтрлаш элементларидан бири актив элемент-транзистор ҳисобланади [10,12].
Уларнинг ишлаш принциплари транзистор маълум иш режимларида ўзгармас ва ўзгарувчан токлар учун турли қаршиликларни ҳосил қилишга асослангандир.
Агар юклама транзисторнинг коллекторига кетма-кет уланса, бундай фильтрлар ФК (7.13 а-расм), агар юклама транзисторнинг эмиттер занжирига кетма-кет уланса (7.13 б-расм) ФЭ ва агар юклама эмиттер-коллектор ўтишга паралел уланса (7.13 в-расм) ФШ фильтр дейилади. Транзисторли фильтрнинг ишлаш принципи I_К коллектор токининг (ёки I_Э эмиттер токининг) I_Б база токи ўзгармас бўлганида коллектор-эмиттер кучланишига кам боғлиқлигига асослангандир (7.13-расм).

7.13-расм. Актив фильтрларнинг схемалари: а) юклама транзисторнинг коллекторига кетма-кет уланган ФК фильтр; б) юклама транзисторнинг эмиттер занжирига кетма-кет уланган ФЭ фильтр; в) юклама эмиттер-коллектор ўтишга паралел уланган ФШ фильтр

7.14-расмдан кўриниб турибдики, транзисторнинг А нуқтадаги коллектор токининг ўзгарувчан ташкил этувчисига қаршилиги R_~=DU_КЭDI_К унинг ўзгармас ташкил этувчисига қаршилиги R₀=U_КЭ/I_К дан анча катта, яъни R₀>>R_Д. Шунинг учун фильтр киришидаги U_КИР тўғриланган кучланишнинг ўзгарувчан ташкил этувчиси коллектор токининг унча катта бўлмаган ўзгаришини вужудга келтиради. Юкламадаги кучланишнинг ўзгарувчан ташкил этувчисининг пасайиши DU_ЧИҚ=DI_КR_Ю, U_КИР кучланишга қараганда сезиларли камайтирилади.

7.14-расм. Биполяр транзисторнинг чиқиш тавсифи

Тўғриланган кучланишнинг ўзгарувчан ташкил этувчисининг асосий қисми транзисторнинг коллектор-эмиттер ўтишининг ўзгарувчан ток бўйича юқори бўлган қаршилигида йўқолади, яъни транзистор дроссель вазифасининг бажаради. Транзисторнинг база токининг ўзгармас бўлиши учун база занжирига С_Б конденсатор ва R_Б резистор қўйилади. Бунда занжирнинг доимий вақти t_Б=R_БС_Б тўғриланган кучланиш даврининг Т_П пульсациясидан кўп мартага катта бўлиши керак, яьни R_БС_Б >>Т_П. Кўп ҳолларда ФЭ фильтрлар кенг қўлланилади. Эмиттер занжирининг кичик r_Э дифференциал қаршилиги ҳисобига кичик r_чиқ чиқиш қаршилигига эга. Ф_Э фильтрнинг ФИКи ФК фильтрнинг ФИКидан катта, чунки R_Э резисторнинг йўқлиги қувват исрофини камайтиради.
Актив фильтрлар пассив фильтрларга қараганда қуйидаги афзалликларга эга:
-юқори сифат кўрсаткичлари;
-кучли магнит майдонининг йўқлиги;
-кенг частота диапазони;
-силлиқлаш коэффициентининг юклама ўзгаришига кам боғлиқлиги;
-ўтиш жараёнида кучланишнинг кескин ортиб кетиши эҳтимолининг камлиги.
Актив фильтрларнинг асосий камчилиги ФИКнинг пассив фильтр ФИКидан кичиклигидир, чунки актив режимда ишлаетган транзисторда сезиларли қувват исроф бўлади.
Транзисторли фильтрлар сифат кўрсаткичларини ошириш таркибий транзисторларнинг, база занжирларида кўп занжирли RC занжирларни шунингдек, токли стабилловчи икки қутблиларнинг қўлланилиши орқали амалга оширилади.