稳压电路和放大滤波电路
实验8整流、滤波及稳压电路
整流、滤波及稳压电路
二、实验仪器 1、示波器 2、数字万用表 3、直流毫安表 三、实验内容 1、半波整流电 路：实验电路如 图13-2所示, 用 示波器观察UZ及 UL的波形.并测量 UZ、UD、UL。
图13-2
整流、滤波及稳压电路
三、实验内容 2、桥式整流电路：实验电路如图13-3所示,用示波器观察UZ及UL的 形。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测量UZ、UD、UL。
图13-3
整流、滤波及稳压电路
三、实验内容 3、电容滤波电路： 实验电路如图13-4 所示。 (1) 当RL=1K 时，分别将不同的 电容接入电路，用 示波器观察UL波形， 用万用表的电压档 测量UL并记录。 (2)将RL=1K 改为150时，重复 上述实验。
图13-10
电容滤波电路
整流、滤波及稳压电路
整流、滤波及稳压电路
二、实验原理 1、电源变压器的作用是把220V电网电压变换成符合整流电路所需的电 压。 整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电变换成脉动的直流 电。本实验采用单相桥式整流电路。 滤波电路：整流电路输出的电压是脉动的，即含有直流分量，又有 交流分量，经过滤波电路后，可将大部分交流分量滤掉，从而使波形变 得比较平滑的直流电压。本实验采用电容器滤波。 稳压电路：由于整流、滤波电路输出的直流电压稳定性较差，当电 网电压波动或负载变化时输出的电压也随之变化，采用稳压电路后，输 出电压的稳定程度将大为提高。本实验采用并联稳压电路、串联稳压电 路、集成稳压器。
0 与输出电流变化量△Io之比，即 R 0 ΔI0 源 ΔU 0
i
ΔU
。 Ro是稳压电
的另一个重要指标，它表示电源驱动负载的能力接近理想电压源的程 101 ~ 103 度，其值越小越好，一般在 。 （3）最大输出纹波电压是指在输出额定电流时，输出纹波电压的有 效值。纹波越小，表示稳压性能越高，一般在毫伏数量级，经特殊处 理可做到μV数量级。 3、串联型直流稳压电源的组成及电压调节 图13-1是串联型直流稳压电源的基本结构，它包括采样电阻R1、 R2，基准电源Dz，电压比较放大器T1 ，电压调整管T2和滤波电容C1、 C2及各种保护电路等三部分组成。
直流稳压电源的分类及原理
直流稳压电源的分类及原理直流稳压电源是一种能够将交流电转换为稳定的直流电并提供给各种电器设备使用的装置。
它主要由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
根据其输出方式和输出电压特点，可以将直流稳压电源分为线性稳压电源和开关稳压电源。
一、线性稳压电源线性稳压电源是利用线性元件（如二极管、三极管、场效应管等）将交流电转换为直流电，并通过稳压电路将输出电压维持在稳定的水平。
线性稳压电源的原理如下：1.变压器：将输入电源的电压变换为适合的电压，通常会降低电压。
2.整流电路：通过二极管或三极管将交流电转换为半波或全波的脉动直流电。
3.滤波电路：使用电容器对脉动电流进行滤波，使得输出电流平滑化。
4.稳压电路：通过负反馈机制控制输出电压，使其保持在稳定值。
线性稳压电源具有输出电压稳定性高、噪声和纹波小等优点，适用于对电压稳定性要求较高的场合，如科研实验、仪器设备等。
但由于采用了线性元件，效率较低，体积较大，无法满足高功率需求。
二、开关稳压电源开关稳压电源是利用开关管（如MOSFET、IGBT等）进行高频开关操作，实现输入交流电转换为稳定的直流电的一种电源。
开关稳压电源的原理如下：1.变压器：将输入电源的电压变换为适合的电压，通常会升降电压。
2.整流电路：通过开关管的高频开关操作，将输入电源转换为高频脉冲信号。
3.滤波电路：使用电感和电容对高频脉冲信号进行过滤，使输出电流平滑化。
4.稳压电路：通过负反馈机制控制开关管的开关频率和占空比，使输出电压稳定。
开关稳压电源具有体积小、效率高、功率大等优点，适用于工业控制、通信设备、变频器等大功率、高效率的应用场合。
但开关频率较高，容易产生高频噪声，需要进行精确的电磁干扰控制。
总结来说，直流稳压电源主要分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
线性稳压电源适用于对电压稳定性要求较高的场合，而开关稳压电源适用于功率较大、效率要求高的场合。
不同类型的稳压电源具有各自的特点和适用范围，根据实际需求选择合适的类型和规格的电源是非常重要的。
整流滤波稳压电路原理
整流滤波稳压电路原理一、引言稳压电路是现代电子设备中常用的一种电路，其作用是将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压，以保证电子设备的正常工作。
而整流滤波稳压电路则是稳压电路中的一种重要形式，本文将详细介绍整流滤波稳压电路的原理和工作过程。
二、整流滤波稳压电路的原理整流滤波稳压电路主要包括整流电路和滤波电路两部分。
整流电路的作用是将交流输入电压转换为直流电压，而滤波电路则用于去除直流电压中的纹波，得到稳定的直流输出电压。
1. 整流电路整流电路采用整流元件（如二极管）将输入电压的负半周期或正半周期截取，使其成为单向导通的电流。
常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路两种。
（1）半波整流电路半波整流电路只能将输入电压的正半周期截取，而负半周期则被截去。
其电路中只需一个二极管即可实现，结构简单、成本低廉，但输出电压的纹波较大，稳定性较差。
（2）全波整流电路全波整流电路能够将输入电压的正半周期和负半周期均截取。
其电路中一般采用两个二极管，实现了电流的双向导通。
相比半波整流电路，全波整流电路的输出电压波动较小，稳定性较好。
2. 滤波电路滤波电路的作用是将整流后的直流电压中的纹波去除，得到稳定的直流输出电压。
常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路两种。
（1）电容滤波电路电容滤波电路通过在电路中串联一个电容器，将纹波电压的高频成分通过电容器绕过，从而实现对纹波的滤波作用。
电容滤波电路具有结构简单、成本低廉的优点，但对于低频纹波的滤波效果较差。
（2）电感滤波电路电感滤波电路通过在电路中串联一个电感元件，利用电感元件的自感性质，将纹波电压的低频成分通过电感元件绕过，从而实现对纹波的滤波作用。
电感滤波电路对于低频纹波的滤波效果较好，但结构复杂、成本较高。
三、整流滤波稳压电路的工作过程整流滤波稳压电路的工作过程如下：1. 输入电压经过整流电路，将交流电压转换为直流电压。
2. 直流电压经过滤波电路，去除直流电压中的纹波成分。
实验八 整流、滤波与稳压电路
实验八整流、滤波与稳压电路一、画出本次实验的电路
二、实验数据记录
1．画出示波器测得的各波形。
表8-1 观察所得波形图表
2．测量整流、电容滤波电源的外特性
表8-2 整流、电容滤波电源的外特性（接3．测量整流、CRC 滤波、稳压电源的外特性
表8-3 整流、CRC 滤波、稳压电源的外特性（接
4．根据表8-2和8-3的数据，在方格纸上画出以上两种电路的外特性曲线。
三、分析与思考
1． 根据表8-3说明稳压管的稳压范围。
（注：稳压范围是指电压基本不变时的电流变化范围。
）
2． 若实验电路中的Z D 极性接反，O U 等于多少（设稳压管正向导通电压为0.7V ）？
3．稳压二极管起稳压作用的条件是什么？ （1） （2） （3）
4．为什么本次实验中所用的整流、滤波与稳压电路又叫并联型稳压电路？
5．试分析该稳压电路在负载发生变化时，输出电压在一定范围内保持稳定的原理。
整流滤波与稳压电路
物理实验中心实验指导书整流、滤波与稳压电路ﻬ整流、滤波与稳压电路整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电.整流电路由整流器件组成。
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分，增加直流成分。
滤波电路直接接在整流电路后面，通常由电容器，电感器和电阻器按照一定的方式组合而成.作用是把脉动的直流电变为平滑的直流电供给负载.稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。
直流电源的方框图如图1所示。
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。
电容器C对直流开路,对交流阻抗小，所以CL对直流阻抗小,对交流阻抗大，因此L 应与负载串联.经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
一、实验目的1。
了解整流、滤波电路的作用．２。
进一步熟悉示波器的使用.3。
观察单相半波、单相桥式及单相桥式整流电容滤波电路的输入、输出电压波形。
二、实验原理为方便分析,把二极管当作理想器件,即认为它加上正向电压导通时电阻为零，加上反向电压截止时电阻为无穷大.电容器在电路中有储存和释放能量的作用,电源供给的电压升高时,它把部分能量储存起来,而当电源电压降低时,就把能量释放出来，从而减少脉动成分，使负载电压比较平滑。
1。
单相半波整流电路电路如图2所示。
设在输入交流电压正半周：A端为正、Ｂ端为负,二极管因承受正向电压而导通,电流I L通路是A-Ｖ1—RＬ－B。
忽略二极管正向压降时,输入电压全部加在负载R L上。
在输入交流电压负半周:B端为正、A端为负,二极管因承受反向电压而截止。
输入电压几乎全部降落在二极管V上，负载ＲＬ上电压基本为零。
图1 直流稳压电路方框图由图5可见，在交流电一个周期内,二极管半个周期导通半个周期截止，以后周期重复上述过程.2.单相桥式整流电路电路如图３所示。
设在输入交流电压正半周：A端为正、B端为负，即Ａ点电位高于B点电位。
20种滤波、放大、稳压、振荡、整流模拟电路技术原理及作用图文并茂(自动化、电子等电控类专业)
20种滤波、放大、稳压、振荡、整流模拟电路设计原理及作用图文并茂一、前言对模拟电路的掌握分为三个层次。
初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。
只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。
中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；A、定性分析电路信号的流向，相位变化；B、定性分析信号波形的变化过程；C、定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。
有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。
高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。
达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业：电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。
二、桥式整流电路1、二极管的单向导电性：A、伏安特性曲线：B、理想开关模型和恒压降模型：2、桥式整流电流流向过程：输入输出波形：3、计算：Vo,Io,二极管反向电压。
三、电源滤波器1、电源滤波的过程分析：波形形成过程：2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。
四、信号滤波器1、信号滤波器的作用：与电源滤波器的区别和相同点：2、LC串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
五、微分和积分电路1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。
3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。
六、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
电工电子技术与技能第3版 第11章 整流、滤波及稳压电路
图 11-10 稳压管稳压电路
【工作原理】 在稳压二极管所组成的稳压电路中，利用稳压管所起 的电流调节作用，通过限流电阻R上电压或电流的变化进行补偿，从而达 到稳压的目的。限流电阻R是必不可少的元件，它即限制稳压管中的电流 ，保证使其正常工作，防止因过热而损坏，又与稳压管相配合达到稳压 的目的。一般情况下，在电路中如果有稳压管存在，就必然有与之匹配 的限流电阻。
图 11-9 常见复式滤波电路
第11章 整流、滤波及稳压电路
11.3 稳压电路
12.3.1 稳压管稳压电路
【电路结构】由稳压二 极管DZ和限流电阻R所组成 的稳压电路是一种最简单直 流稳压电源，如图11-10中 虚线框内所示，其输入电压 UI是整流滤波后的电压，输 出电压UO就是稳压管的稳 定电压UZ，RL是负载电阻。
图11-9b所示为LCπ型滤波电路，这种滤波电路是在电容滤波的基础上再加 一级LC滤波电路构成，使负载输出电压更加平滑。
由于LCπ型滤波电路带有铁芯的电感线圈体积大，价格也高，因此，当负 载电流较小时，常用小电阻R代替电感L，以减小电路的体积和重量。构成如图 11-9c所示的RCπ型滤波电路，只要适当选择R和C2参数，在负载两端可以获得 脉动极小的直流电压。在收音机和录音机中的电源滤波电路中，就经常采用 RCπ型滤波电路。
图11-7 电容滤波电路及波形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I第0 11章 整流、滤波及稳压电路
【工作原理】 电容滤波是利用电容的充、放电作用，使输出电压趋I0 于
平滑的。如图11-7a所示，当整流电路输出电压ui比电容两端 电压uc高时，电源电流一路经过负载RL ，另一路对电容C快 速充电储能，如图11-7b中曲线ab段。当ui < uc时，电容通过 负载RL放电，且uc的下降速度远小于u2的下降速度，如图116b中曲线bd段， 当下一次出现ui > uc时，电源再次对电容C 快速充电储能，重复上述过程，使负载获得如图11-7b中实线 部分所示平滑的输出电压uo，实现滤波功能。
稳压二极管稳压电路
IR
UI
UZ R
I DZ I R I L
IOmax U Z / RLmin
Rmax
UIm in U Z I Z IOmax
UImin U Z R
IOmax
IZ
+
UI
R
IR IDZ
i
O
u
IZ
IZM
+ IO RL uO
-
-
IOmin U Z / RLmax
UImax U Z R
IOmin
4 10 R
由：
I Z min
4 RΒιβλιοθήκη 10I Z max
得： R 267
R 114
8
7.5 稳压电路
稳压电路功能
在输入交流电源电压波动、负载变化时， 使输出直流电压保持恒定。
基本思想
在输出直流电压时，在电路中设置一种吸收 波动成份旳元件（调整元件），当电源电压 或负载波动时，调整元件将根据输出直流电 压旳变动情况，拟定调整方向和大小，以确 保输出旳直流电压不发生变化。
W7900系列稳压器外形
17
作业
习题7-13 、14
18
第三讲 稳压二极管、稳压电路
1
直流电源旳构成及各部分旳作用
u1
u2
u3
u4
uo
稳压电路 滤波电路 整流电路
变压器
❖ 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适旳交流电压u2。
❖ 整流电路: 将交流电压u2变为脉动旳直流电压u3。
❖ 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑旳直流电压u4。
❖ 稳压电路: 在电网电压波动及负载变化时,保持输出电压
3）最大允许功耗
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实验题目：稳压电路
一．实验目的
(1)掌握直流稳压电源主要参数的测试方法;
(2)掌握直流稳压电源的工作原理;
(3) 在实验中结合具体的电子电路测试学会使用常规仪器对电路
进行测量、调试;
(4) 培养学生检查与排除电路故障;
二．实验要求
（1）输入电压V i：9.5V~20V（动态范围）；
（2）输出电压：V o =5V；
（3）输出电流：I o尽量大，使带载能力强；
三．实验设计思路
利用开关性电压转换模块仿真一个稳压电源：
（1）输出电压与参考电压分别进入差分放大器的两端，差分放大器的输出则作为buck-boost转换器的控制输出；
（2） Buck-boost的输入电压由一个直流电压源和一个交流电压源串联组成；
四．实验设计
五．实验结果与输出波形（一）波形图：
结论：
经过滤波后输出电压为接近5V的稳定电压
不足之处：
1.电流输出较小，电路危险系数高；
2.输出电压稳定性较高，但对设备要求精确；
（三）输出电流：
结论：
电压趋于5V稳定时，此时电流取得较大值。
六．实验心得体会
首先看到这个电路设计题目时，首先想到稳压管，于是搭了一个简单的稳压管电路的却能实现输出5V的电压，但其他要求无法满足；然后经过了认真的思考和查阅资料后，对电路进行了全面的设计与更改，在设计过程中遇到了很多的问题。
如发现直流稳压电源效率低，无法实现升压控制的缺点，所以设计了一个具有升压降压功能模块的三端子转换器电路。
设计中使得输出电压与参考电压分别进入差分放大器的两端，差分放大器的输出则作为buck-boost转换器的控制输出；Buck-boost 的输入电压由一个直流电压源和一个交流电压源串联组成；
经过这次实验让我深刻体会到开放式实验的灵活，可以用好多方
法来实现但得考虑选择哪中更能既能完成指标，也要设计简单易行。
同时让我对实验课更加感兴趣。
希望在以后的实验中能够学到更多的知识来运用自己在电子技术方面的理论知识，做到学以致用。
实验题目：放大器设计
一、实验要求
1.频率范围20H Z-20KH Z。
2.R in=200k,R L=300Ω.
3.动态放大系数为3。
4.负载功率50mW以下
优秀要求：①单管电路结构；
② 总功耗30mW以下；
③ 其它有突出特点或创新结构。
二．实验设计思路
采用共射极电路可实现动态放大系数为3的要求，考虑到共集电极电路的特性，即输入电阻大，电压增益近似为1，利用他们的优势互补，用两级电路来实现电压放大三倍输入电阻200KΩ的要求。
二、实验步骤：
1．根据放大电路原理及特性，先设计出能实现实验要求的电路图如下：
2．在Multisim里搭建电路，进行调试，做初步仿真。
仿真结果：
放大已完成指标：频率范围20H Z-200KH Z，负载功率不超过50 mw，输入电阻200K.
未完成指标：动态系数是2.5左右，但没达到3，波形出现失真，且负载功率比较大。
分析及改进：波形出现削顶和削底失真，通过调整Rb1和Rb2的大小，来改变R b来消除波形失真，同时调整Rb3的值，微调其他的电阻以实现电压增益3，及较小的负载功率。
改进后的电路仿真结果如下：
示波器测试结果：A为基极电压，B为负载电压
负载功率如下：
电路波特图如下：
; Ie=; Rbe=200+(1+); Rin=Rb1//Rb2//Rbe; 令=150; 代值入式得Rin=203K。
3．通过在电路板上搭建实际电路，并通过示波器观察结果发现与仿真结果几乎一致。
最终完成指标：频率范围20H Z-200KH Z，负载功率20.3
能够14mw，输入电阻203K.动态系数是2.923，波形无失
真。
三实验心得体会先采用共射极电路可实现动态放大系数为3的要求，但是考虑到实际β一般小于100，在负载已知的条件下的，为了实现输入较大的电阻必须使β很大，故采用复合管来实现，采用复合管可以提高β，于是按照思路搭建了电路图仿真后有问题，同时想到复合管的匹配问题不容忽视，尤其在实际电路中，还是采用单管好实现，结合共射极电路增大电压和共集电极电路输入电阻大，电压增益近似为1的特性，利用两级电路来实现，初步基本可以实现要求，但存在失真，且动态放大系数是2i.5左右，但没达到3，负载功率比较大，通过理论分析并反复修改相关阻值，最终完成所有实验要求指标。
通过此次实验，使我认识深刻，有些想法理论上是可以的，但是实际操作中往往可能出现问题，或者很难实现，因此在设计时要统筹兼顾，既要实现要求又要简单易行。
实验三滤波器设计
一．实验目的
(1)加深学生对电子电路基本概念、基本原理及基本技能的理解;
(2)培养学生独立设计电路，调试电路的能力;
(3)在实验中结合具体的电子电路测试学会使用常规仪器对电路
进行测量、调试;
(4)培养学生检查与排除电路故障;
二．实验要求：
1.主频要求在3KHZ—400HZ~3KHZ+400HZ；主频电压0.5V。
2.三个信源干扰：主频信源电压
4.3 KHZ 1V
7KHZ 1.5V
15KHZ 3V
3.提取主频信号并整形成0~5V数字信号脉冲。
4.在电路中需加施密特触发器。
三．试验设计思路
采用RC低通和CR高通可组合成一个带通滤波器。
通过施密特触发器可实现数字信号脉冲输出。
加主频信号设置主频，通过带通滤波器后经过施密特触发器可输出数字信号脉冲。
四．实验设计
五．实验结果与输出波形
1.不加信源干扰的输出
2.加频率为4.3 KHZ电压为1V的干扰信号，其输出如下：
3.加频率为
4.3 KHZ电压为1V和频率为7KHZ 电压为1.5V的两个干扰信源。
4.三个信号干扰都加上的输出如下：
电路波特图如下
结论：从滤波器输出信号经过施密特触发器后被整形成0~5V数字脉冲信号。
不足之处：从滤波器经过施密特触发器输出的波形不是规整的数字脉冲信号，滤波器的设计存在问题，使得输出高低电平不等距。
六．心得与体会
在这次实验中发现了自己的不足，在设计中没有达到要求指标，设计时没有真正弄清各个环节，照搬书上设计图，结果聪明反被聪明误，导致没能完成要求，这使明白学习切不可耍小聪明，以后也应该记住，任何东西都要一丝不苟，全盘考虑，可以套用，但不可照搬，在今后的学习中一定注意培养开放式思维，多锻炼设计动手能力。