模拟电子技术基础第八章
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电子技术基础——电路与模拟电子(第8章)
➢级间采用直接耦合方式
➢采用复合管
8.0 零点漂移
多级放大电路
输出 输入
第一级 放大电路
第二级
……
放大电路
功放级
第n级 放大电路
第 n-1 级 放大电路
耦合：即信号的传送。
耦合方式：阻容耦合；直接耦合；变压器耦合；光电耦合。
集成运算放大器主要采用直接耦合
多级放大电路对耦合电路要求：
1). 静态：保证各级Q点设置 2). 动态: 传送信号。
第一级反相比例
vO1
Rf 1 R1
vS1
第二级反相加法
vO
Rf 2 R2
vS2
Rf 2 R2
vO1
即
vO
Rf 2 R2
Rf 1 R1
vS1
Rf 2 R2
vS2
当 Rf 1 R1 ，Rf 2 R2 时
得 vO vS1 vS2
（减法运算）
4. 单运放的加减运算电路
R1
R5
ui1
ui2
R2
R3 ui3
重点难点
重点：集成运算放大器电路分析方法； 难点：理解差模信号和共模信号；
差放电路抑制共模信号的原理； 差放电路的分析；
集成电路的特点
➢电路结构与元件参数对称性好
➢电路中使用的二极管，多用作温度补偿元 件或电位集移成动电电路路：，将大二都极采管用、B三JT极的发射结 构成。 管、电阻等器件及导线共同 ➢（不Rb能）制代制 成作替作 特大，在定电大一的阻电块功。阻半能电恒导的阻流体电用源基子B代J片电T替的上路；体完。电阻 ➢不能制作大电容。电容用BJT结电容代替， 大电容只能外接；
通用型集成电路运算放大器F007
8.2.1 理想集成运放的电路模型
➢采用复合管
8.0 零点漂移
多级放大电路
输出 输入
第一级 放大电路
第二级
……
放大电路
功放级
第n级 放大电路
第 n-1 级 放大电路
耦合：即信号的传送。
耦合方式：阻容耦合；直接耦合；变压器耦合；光电耦合。
集成运算放大器主要采用直接耦合
多级放大电路对耦合电路要求：
1). 静态：保证各级Q点设置 2). 动态: 传送信号。
第一级反相比例
vO1
Rf 1 R1
vS1
第二级反相加法
vO
Rf 2 R2
vS2
Rf 2 R2
vO1
即
vO
Rf 2 R2
Rf 1 R1
vS1
Rf 2 R2
vS2
当 Rf 1 R1 ，Rf 2 R2 时
得 vO vS1 vS2
（减法运算）
4. 单运放的加减运算电路
R1
R5
ui1
ui2
R2
R3 ui3
重点难点
重点：集成运算放大器电路分析方法； 难点：理解差模信号和共模信号；
差放电路抑制共模信号的原理； 差放电路的分析；
集成电路的特点
➢电路结构与元件参数对称性好
➢电路中使用的二极管，多用作温度补偿元 件或电位集移成动电电路路：，将大二都极采管用、B三JT极的发射结 构成。 管、电阻等器件及导线共同 ➢（不Rb能）制代制 成作替作 特大，在定电大一的阻电块功。阻半能电恒导的阻流体电用源基子B代J片电T替的上路；体完。电阻 ➢不能制作大电容。电容用BJT结电容代替， 大电容只能外接；
通用型集成电路运算放大器F007
8.2.1 理想集成运放的电路模型
最新模拟电子技术电子教案第八章
f0
f
ψ +900
Q1
f0
Q2 f
-900
(a) 阻抗频率特性(Q1>Q2)
(b) 相频特性(Q1>Q2)
图8-21 LC并联回路的频率特性
互感线圈的极性判别
初级线圈
次级线圈
磁棒
同极性端
+UCC
R b2
C
L
.+ Uf
Cb
-
注入点
R b1
Re
Ce
判断是否是正反馈: 用瞬时极性法判断
利用1：晶体管共 射极放大器，集电 极电位变化与基极 反相，发射极与基 极同相。
1KΩ
4.7KΩ
R 4.7KΩ
10KΩ 20KΩ -UEE
⑤
⑥
⑨
③
⑧
ICL8038
⑩
②
C
100KΩ
10KΩ
10KΩ
100KΩ
图8-13 频率可调和失真小的函数发生器
8. 3 正弦波产生电路
组成：正弦波产生电路由放大电路，选 频网络，反馈网络以及有稳幅措施的电 路组成。
振荡条件：必须满足相位条件和幅度条 件。相位条件，即必须保证是正反馈。 幅度条件，即为了保证振荡，要求反馈 量要足够大，才能维持振荡。
LC 选频网络( LC并联谐振电路)
. I
C
L R
0
1 LC
f0
2
1 LC
图 8-20 LC并 联 电 路
L R为电感线圈中的电阻,一般很小。 Z 0 RC
LC并联谐振特点：谐振时，总路电流很小， 支路电流很大，电感与电容的无功功率互相 补偿，电路呈阻性。用于选频电路。
(阻性)
经典模拟电子技术基础知识总结习题(选择,填空,解答题)
1)开关S合上时，电压表V、电流表A1和电流表A2的读数为
多少？
V：12V A1：12mA A2：6mA
2)开关S打开时，流过稳压管的电流为多少？ IZ：12mA
3)开关S合上，且输入电压由原来30 V上升到33 V时，
此时电压表V、电流表A1和电流表A2的读数为多少？
V：12V
A1：14mA A2：6mA
7.电路如图所示，试估算输出电压 U o 1 和 U o 2，
并标出输出电压对地极性。
-
-45V
+
+9V
8．电容滤波桥式整流电路及输出电压极性如图所示
u2102si n t( V )试求：
（1）画出图中4只二极管和滤波电容（标出极性）；
（2）正常工作时，Uo =？ 12V
（3）若电容脱焊，Uo=？ 9V
＿偏置。
正向
反向
7.当＿三＿极管工作＿在偏＿置截＿，止＿集＿电区极时＿，＿I＿C≈偏0置；。发射极＿
零或反向
反向
8.当＿三正＿极向＿管＿工偏作置在，＿集＿饱电＿和极＿＿区＿正时＿向，＿U偏CE置≈。0。发射极
9.当NPN硅管处在放大状态时，在三个电极电位中， 以＿＿＿＿集极电的电位最高，＿＿＿发＿射极电位最低， ＿＿＿＿极基和＿＿＿＿极发电射位差等于＿＿＿＿。
28V
（5）若其中一个二极管开路，Uo =？ 20V
10. 试分析图示电路的工作原理， 标出电容电压的极性和 数值，并标出电路能输出约多少大的输出电压和极性。
＋
＋
约
＋
＋
2 U 2 、 22 U 2 、 32 U 2 、 42 U 2
第二章 半导体三极管
一、填充题
1.三极管从结构上看可以分成＿＿N＿PN＿＿和＿＿PN＿P＿＿ 两种类型。
模拟电子技术基础第8章习题题解
第八章波形的发生和信号的转换自测题一、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。
（1）在图T8.1所示方框图中，若φF＝180°，则只有当φA＝±180°时，电路才能产生正弦波振荡。
（）图T8.1（2）只要电路引入了正反馈，就一定会产生正弦波振荡。
（）（3）凡是振荡电路中的集成运放均工作在线性区。
（）（4）非正弦波振荡电路与正弦波振荡电路的振荡条件完全相同。
（）解：（1）√（2）×（3）×（4）×二、改错：改正图T8.2所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。
要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。
图T8.2解：（a）加集电极电阻R c及放大电路输入端的耦合电容。
（b）变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同铭端。
三、试将图T8.3所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路。
图T8.3解：④、⑤与⑨相连，③与⑧相连，①与⑥相连，②与⑦相连。
如解图T8.3所示。
解图T8.3四、已知图T8.4（a）所示方框图各点的波形如图（b）所示，填写各电路的名称。
电路1为，电路2为，电路3为，电路4为。
图T8.4解：正弦波振荡电路，同相输入过零比较器，反相输入积分运算电路，同相输入滞回比较器。
五、试分别求出图T8.5所示各电路的电压传输特性。
图T8.5解：图（a）所示电路为同相输入的过零比较器；图（b）所示电路为同相输入的滞回比较器，两个阈值电压为±U T＝±0.5U Z。
两个电路的电压传输特性如解图T8.5所示解图T8.5六、电路如图T8.6所示。
图T8.6（1）分别说明A1和A2各构成哪种基本电路；（2）求出u O1与u O的关系曲线u O1＝f（u O）；（3）求出u O与u O1的运算关系式u O＝f（u O1）；（4）定性画出u O 1与u O 的波形； （5）说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变。
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的根底知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯洁的具有单晶体构造的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
表达的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素〔多子是空穴，少子是电子〕。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素〔多子是电子，少子是空穴〕。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
1〕图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
《模拟电子技术基础教程》课件第八章
电容充电
电容放电
Tr +
D3
D1
+
～
u
D4
C
D2 –
+
uo=uC RL
–
图8.12 带负载桥式整流电容滤波电路结构图
在整流电路中，把一个大电容C并接在负载电阻两 端就构成了电容滤波电路，其电路（图8.12所示）和工 作波形（图8.13所示）如图所示。
u2
0
t
加入滤波电容 时的波形
uo
无滤波电容时
的波形
0
t
图8.13 带负载桥式整流电容滤波工作波形图
（2）电路工作原理
D导通时给C充电，D截止时C向RL放电。滤波后uo 的波形变得平缓，平均值提高。RL接入（且RLC较大） 时忽略整流电路内阻。
u2上升，u2大于电容上的电压uC，u2对电容充电， uo=uCu2；u2下降，u2小于电容上的电压。二极管承受反 向电压而截止，电容C通过RL放电，uC按指数规律下降
1.35 A
UDRM = 2U2 = 2 120V 169.7 V
桥式整流电路的优点是输出电压高，电压纹波小， 管子所承受的平均电流较小，同时由于电源变压器在正 、负半周内都有电流供给负载，电源变压器的利用率高 。因此，桥式整流电路在整流电路中有了较为广泛的运 用，缺点是二极管用得较多。 8.3 滤波电路
从前面的分析可知，无论何种整流电路，它们的输 出电压都含有较大的脉动成分。为了减少脉动，就需要 采取一定的措施，即滤波。滤波的作用是一方面尽量降 低输出电压中的脉动成分，另一方面又要尽量保留其中 的直流成分，使输出电压接近于理想的直流电压。
滤波原理：滤波电路利用储能元件电容两端的电压 （或通过电感中的电流）不能突变的特性，滤掉整流电 路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑 输出电压波形的目的。
模拟电子技术基础课件(康华光)第八章
PO max
PE
= 25%
(RL=RE时)
电压放大器一般工作在甲类，其输出功率由功率三角形确 定。甲类放大的效率不高，理论上不超过50%。
乙类放大： 三极管180°导电。功率放大电路必须考虑效
率问题。静态电流是造成管耗的主要原因。为了降低静态时 的工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类工作状态。一 周期内只有半个周期iC＞0。没有输入信号时，信号输出功率 为零，电源供给的功率为零，管耗为零。信号增大，电源供 给的功率增大，输出功率增大。但输出出现了严重的失真。
8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
静态时，偏置电路使 VK＝VC≈VCC/2（电容C充电达 到稳态）。 当有信号vi时 负半周T1导通，有电流通过负 载RL，同时向C充电 正半周T2导通，则已充电的电 容C通过负载RL放电。 只要满足RLC >>T信，电容C就 可充当原来的－VCC。 计算Po、PT、PV和PTm的公式 必须加以修正，以VCC/2代替原 来公式中的VCC。
VD
8.4.3带自举电路的单电源功放
当Vi = 0,VD = VCC − IC3R3
则 VC 3 = V D − V A = V CC V CC − I C 3 R3 − 2
V CC = − I C 3 R3 2
若R3C3足够大，电容两端的电压将基本为常数，不随vi 而变化。 所以当有信号时： end
乙类ห้องสมุดไป่ตู้补功放电路的管耗
2
2VCCVom Vom PT = PV − Po = − πRL 2 RL
显然，管耗与输出幅度有关，图5.2.2中画阴影 线的部分即代表管耗，PT与Vom成非线性关系，有 一个最大值。可用PT对Vom求导的办法找出这个最 大 值 。 PTmax 发 生 在 Vom=0.64VCC 处 ， 将 Vom=0.64VCC代入PT表达式，可得PTmax为
模拟电电子技术基础第8章(第四版)童诗白 华成英
2. RC串并联选频网络的选频特性
FV 32 ( 1
模拟电子技术基础
0 2 ) 0
(
f arctg
RC
0 ) 0
3
当 0 1 或 f f0 幅频响应有最大值
FVmax 1 3
1 2RC
相频响应
f 0
模拟电子技术基础
Rds 1k
模拟电子技术基础
桥式振荡电路如图所示， 设A为理想运放， （1）标出A的极性 （2）场效应管的作用 是什么？其d、s 间的等效电阻的 最大值为多少？ （3）电路的振荡频率为 多少？
1 1 f 6 3 1061Hz 2 RC 2 0.003 10 50 10
1. 单门限电压比较器 特点：
开环，虚短和虚断不成立 增益A0大于105
vI
模拟电子技术基础
+VCC + A -VEE vO
VEE vO VCC
运算放大器工作在非线性状态下
8.2 电压比较器
1. 单门限电压比较器
（1）过零比较器
vI
模拟电子技术基础
+VCC + A -VEE vO
假设 V
1. 单门限电压比较器 （2）门限电压不为零的比较器 电压传输特性
vO VOH
模拟电子技术基础
+VCC vI + VREF A -VEE vO
O VOL
VREF
vI
输入为正负对称的正弦波 时，输出波形如图所示。
模拟电子技术基础
模拟电子技术基础
分析任务及方法
求传输特性 方向
输出电平VOH 、VOL
又，放大器为反相比例电路 a = 180° 所以: a + f = 360°或0°
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二极管D1、D2轮流导通，当其中一个导 通时，另一个二极管截止，因此，二极管两端 承受的最大反向电压为
U DM 2 2U 2
由于两只二极管轮流导通，所以流过每只 二极管的平均电流为负载电流的一半，即
1 ID 2 IO
2U 2 0.45 U 2
πRL
RL
8.1.3 单相桥式整流电路
1．工作原理
2．特点
（1）负载上输出的平均电压和电流
由于在交流电的一个周期内正、负半周均 导电，在负载上得到的输出平均电压为
U O
1 π
0
2U 2 sin t d(t) 2 π2 U 2 0.9U 2
流过负载的平均电流为
IO
UO RL
2 2U 2 πRL
0.9 U 2 RL
（2）整流二极管的电压和电流
由于二极管D与负载RL串联，所以流过二极
管的电流iD 就是负载电流 iO ，因此流过二极管
的平均电流为
ID IO
2U 2 0.45 U 2
πRL
RL
在选用整流二极管时，要注意二极管的两 个参数：
最大整流电流 I FM 反向工作峰值电压U RM
8.1.2 单相全波整流电路
1．工作原理 全波整流电路由具有中心抽头的变压器
Tr
+ D4
u1
u2
- D3
D1
D2
C+
iC
+
uO
iO
RL
-
桥式整流电容滤波电路
整流电路采用桥式整流，如果在电路 中没有接电容C，根据前面的分析，在 u2
正半周时u2 二极管D1、D3承受正向电压导 通，在 负半周时二极u管O D2、D4承受正 向电压导通，输出电压 波形如下图所示。
第8章 直流稳压电源
8.1 单相整流电路 8.2 滤波电路 8.3 稳压电路 8.4 开关稳压电源 8.5 稳压电源的检测
学习要点
单相桥式整流电路的分析 滤波电路的分析 稳压电路的分析与设计 开关稳压电源的分析与设计
直流稳压电源一般由电源变压器、整流电 路、滤波电路及稳压电路四部分组成，其结构 框图和各部分相关的波形如图所示。
8.1 单相整流电路
8.1.1 单相半波整流电路 8.1.2 单相全波整流电路 8.1.3 单相桥式整流电路
8.1.1 单相半波整流电路
1．工作原理
这种整流电路利用二极管的单向导电性，只在 交流电压的半个周期内才有电流流过负载，所以称 为半波整流电路，在负载上得到的是大小波动、方 向不变的脉动直流电压和电流。
单相全波整流电路使用中心抽头的变 压器，体积较大，而且副边的两组线圈在 工作时每组只有半个周期导电，变压器的 利用率很低，为此，推出了桥式整流电路， 变压器仍然象半波整流电路一样使用只有 一个副边绕组的变压器，而整流部分则采 用四只二极管接成电桥的形式，达到全波 整流的目的。桥式整流电路如图所示。
Tr
u2
2U 2
半波整流电路如图（a） 所示，由电源变压器Tr、
0 2 3
整流二极管D、负载RL构
uO
成。各部分电压、电流波 2U2
形如图（b）所示。
0
i 2U 2 O
RL
Tr
uD
0
+ D + iO
uD
u1
u2
uO RL
0
-
-
2U2
（a）电路图
（b）波形图
4 t t t
t
单相半波整流电路
2．特点
Tr、两只二极管D1、D2和负载RL构成，如 图所示。
全波整流电路实际上相当于两个半波整流 电路的组合，使两只二极管分别在正半周和负 半周轮流导电，把正弦交流电的正、负半波都 利用起来，从而在一个周期内负载上都有电压 输出.
u1
Tr +
iD1
D1
u2
+
+ iO
u1
Tr -
iD1 D1
u2
+ -
+ iO
+ D4
u1
u2
- D3
Tr
D1
- D4
D2
+
uO
iO
RL
u1
-
u2
+ D3
D1
D2
+
uO
iO
RL
-
（a）u2处于正半周
（b）u2处于负半周
单相桥式整流电路
当u2 处于正半周时，二极管D1、D3承 受正向电压导通，D2、D4承受反向电压截 止，输出回路如图（a）所示。
当u2 处于负半周时，二极管D1、D3承受 反向电压截止，D2、D4承受正向电压导通， 输出回路如图（b）所示。
U DM 2U 2
每只二极管都只有半个周期导电，因此流过 每只二极管的平均电流为负载电流的一半，即
ID
1 2
IO
2U 2 0.45 U 2
πRL
RL
8.2 滤波电路
8.2.1 电容滤波电路 8.2.2 电感滤波电路 8.2.3 其他滤波电路
8.2.1 电容滤波电路
1．工作原理
电容滤波电路利用了电容“通交流阻直流” 的特点，将电容C与负载并联后，整流后的脉动 直流电中大部分交流成分就会从电容上通过，而 只有直流成分和少量交流成分从负载上经过，从 而使得负载上的电压、电流变得平滑。电容滤波 电路如图所示。
2．特点 （1）负载上输出的平均电压和电流
在一个周期内正、负半周均导电，在 负载上得到的输出平均电压为
UO
22 π
U2
0.9U 2
流过负载的平均电流为
IO
UO RL
2 2U 2 πRL
0.9 U 2 RL
（2）整流二极管的电压和电流
四只整流二极管两两交替导通，因此，由 图可知，每只二极管两端承受的最大反向电压 为
（1）负载上输出的平均电压和电流
负载上输出的直流电压是整流电路输出电 压的瞬时值在一个周期内的平均值，因此在负 载上得到的输出平均电压为
U O
1 2π
0
2U 2 sin t d(t)
2 π
U2
0.45U 2
流过负载的平均电流为
IO
UO RL
2U 2 0.45 U 2
πRL
RL
（2）整流二极管的电压和电流
u2
-
D2
uO
iD2 -
RL
u2
+
D2
uO
iD2 -
RL
（a）u2处于正半周
（b）u2处于负半周
单相全波整流电路
u2
2U 2
0
2
2U 2 RL
2U 2 RL
2U 2 RL
2U 2
iD1 0
iD 2 0
iO
0 uO
0 uD1 0
3 4 t
t
t
t t t
2 2U2
0
uD2
t
2 2U2
波形图
在正弦交流电 的一个周期内，由 于D1、D2的轮流 导通，在负载上总 是存在一个方向相 同的脉动电压，全 波整流电路的波形 如图所示。
u1
u2
电源
整流 u3
滤波 u4
稳压 uO
t 变压器
t 电路
t 电路
t 电路
t
直流稳压电源结构框图
压值，然后通过整流电 路将交流电压变成单方向的脉动直流电压， 通过滤波电路进一步减小其脉动成分，使 输出电压波形变得平滑。
经过整流和滤波后，交流电变成了直 流电，通过稳压电路自动维持输出直流电 压的稳定 。
U DM 2 2U 2
由于两只二极管轮流导通，所以流过每只 二极管的平均电流为负载电流的一半，即
1 ID 2 IO
2U 2 0.45 U 2
πRL
RL
8.1.3 单相桥式整流电路
1．工作原理
2．特点
（1）负载上输出的平均电压和电流
由于在交流电的一个周期内正、负半周均 导电，在负载上得到的输出平均电压为
U O
1 π
0
2U 2 sin t d(t) 2 π2 U 2 0.9U 2
流过负载的平均电流为
IO
UO RL
2 2U 2 πRL
0.9 U 2 RL
（2）整流二极管的电压和电流
由于二极管D与负载RL串联，所以流过二极
管的电流iD 就是负载电流 iO ，因此流过二极管
的平均电流为
ID IO
2U 2 0.45 U 2
πRL
RL
在选用整流二极管时，要注意二极管的两 个参数：
最大整流电流 I FM 反向工作峰值电压U RM
8.1.2 单相全波整流电路
1．工作原理 全波整流电路由具有中心抽头的变压器
Tr
+ D4
u1
u2
- D3
D1
D2
C+
iC
+
uO
iO
RL
-
桥式整流电容滤波电路
整流电路采用桥式整流，如果在电路 中没有接电容C，根据前面的分析，在 u2
正半周时u2 二极管D1、D3承受正向电压导 通，在 负半周时二极u管O D2、D4承受正 向电压导通，输出电压 波形如下图所示。
第8章 直流稳压电源
8.1 单相整流电路 8.2 滤波电路 8.3 稳压电路 8.4 开关稳压电源 8.5 稳压电源的检测
学习要点
单相桥式整流电路的分析 滤波电路的分析 稳压电路的分析与设计 开关稳压电源的分析与设计
直流稳压电源一般由电源变压器、整流电 路、滤波电路及稳压电路四部分组成，其结构 框图和各部分相关的波形如图所示。
8.1 单相整流电路
8.1.1 单相半波整流电路 8.1.2 单相全波整流电路 8.1.3 单相桥式整流电路
8.1.1 单相半波整流电路
1．工作原理
这种整流电路利用二极管的单向导电性，只在 交流电压的半个周期内才有电流流过负载，所以称 为半波整流电路，在负载上得到的是大小波动、方 向不变的脉动直流电压和电流。
单相全波整流电路使用中心抽头的变 压器，体积较大，而且副边的两组线圈在 工作时每组只有半个周期导电，变压器的 利用率很低，为此，推出了桥式整流电路， 变压器仍然象半波整流电路一样使用只有 一个副边绕组的变压器，而整流部分则采 用四只二极管接成电桥的形式，达到全波 整流的目的。桥式整流电路如图所示。
Tr
u2
2U 2
半波整流电路如图（a） 所示，由电源变压器Tr、
0 2 3
整流二极管D、负载RL构
uO
成。各部分电压、电流波 2U2
形如图（b）所示。
0
i 2U 2 O
RL
Tr
uD
0
+ D + iO
uD
u1
u2
uO RL
0
-
-
2U2
（a）电路图
（b）波形图
4 t t t
t
单相半波整流电路
2．特点
Tr、两只二极管D1、D2和负载RL构成，如 图所示。
全波整流电路实际上相当于两个半波整流 电路的组合，使两只二极管分别在正半周和负 半周轮流导电，把正弦交流电的正、负半波都 利用起来，从而在一个周期内负载上都有电压 输出.
u1
Tr +
iD1
D1
u2
+
+ iO
u1
Tr -
iD1 D1
u2
+ -
+ iO
+ D4
u1
u2
- D3
Tr
D1
- D4
D2
+
uO
iO
RL
u1
-
u2
+ D3
D1
D2
+
uO
iO
RL
-
（a）u2处于正半周
（b）u2处于负半周
单相桥式整流电路
当u2 处于正半周时，二极管D1、D3承 受正向电压导通，D2、D4承受反向电压截 止，输出回路如图（a）所示。
当u2 处于负半周时，二极管D1、D3承受 反向电压截止，D2、D4承受正向电压导通， 输出回路如图（b）所示。
U DM 2U 2
每只二极管都只有半个周期导电，因此流过 每只二极管的平均电流为负载电流的一半，即
ID
1 2
IO
2U 2 0.45 U 2
πRL
RL
8.2 滤波电路
8.2.1 电容滤波电路 8.2.2 电感滤波电路 8.2.3 其他滤波电路
8.2.1 电容滤波电路
1．工作原理
电容滤波电路利用了电容“通交流阻直流” 的特点，将电容C与负载并联后，整流后的脉动 直流电中大部分交流成分就会从电容上通过，而 只有直流成分和少量交流成分从负载上经过，从 而使得负载上的电压、电流变得平滑。电容滤波 电路如图所示。
2．特点 （1）负载上输出的平均电压和电流
在一个周期内正、负半周均导电，在 负载上得到的输出平均电压为
UO
22 π
U2
0.9U 2
流过负载的平均电流为
IO
UO RL
2 2U 2 πRL
0.9 U 2 RL
（2）整流二极管的电压和电流
四只整流二极管两两交替导通，因此，由 图可知，每只二极管两端承受的最大反向电压 为
（1）负载上输出的平均电压和电流
负载上输出的直流电压是整流电路输出电 压的瞬时值在一个周期内的平均值，因此在负 载上得到的输出平均电压为
U O
1 2π
0
2U 2 sin t d(t)
2 π
U2
0.45U 2
流过负载的平均电流为
IO
UO RL
2U 2 0.45 U 2
πRL
RL
（2）整流二极管的电压和电流
u2
-
D2
uO
iD2 -
RL
u2
+
D2
uO
iD2 -
RL
（a）u2处于正半周
（b）u2处于负半周
单相全波整流电路
u2
2U 2
0
2
2U 2 RL
2U 2 RL
2U 2 RL
2U 2
iD1 0
iD 2 0
iO
0 uO
0 uD1 0
3 4 t
t
t
t t t
2 2U2
0
uD2
t
2 2U2
波形图
在正弦交流电 的一个周期内，由 于D1、D2的轮流 导通，在负载上总 是存在一个方向相 同的脉动电压，全 波整流电路的波形 如图所示。
u1
u2
电源
整流 u3
滤波 u4
稳压 uO
t 变压器
t 电路
t 电路
t 电路
t
直流稳压电源结构框图
压值，然后通过整流电 路将交流电压变成单方向的脉动直流电压， 通过滤波电路进一步减小其脉动成分，使 输出电压波形变得平滑。
经过整流和滤波后，交流电变成了直 流电，通过稳压电路自动维持输出直流电 压的稳定 。