电子线路基础第8章
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现代工程制图简明教程--第8章 电子电气制图基础
8.3.2 印制板图的绘制
印制板图分为印制板零件图和印制板装配图。 单面刚性印制板：→单面覆铜板→下料→（刷洗、干燥 ）→钻孔或冲孔→网印线路抗蚀刻图形或使用干膜→固化检 查修板→蚀刻铜→去抗蚀印料、干燥→刷洗、干燥→网印阻 焊图形（常用绿油）、UV固化→网印字符标记图形、UV固 化→预热、冲孔及外形→电气开、短路测试→刷洗、干燥→ 预涂助焊防氧化剂（干燥）或喷锡热风整平→检验包装→成 品出厂。
图8-8 CW6132普通车床电气原理图
8.4.2 电气控制图绘制原则
图8-8 CW6132普通车床电气原理图
8.4.2 电气控制图绘制原则
绘制电气原理图的原则
1) 图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符 号和文字符号。图8-8所示 2) 电气原理图的组成 电气原理图由主电路和辅助电 路组成。主电路是从电源到电动机的电路，其中有刀开 关、熔断器、接触器主触头、热继电器发热元件与电动 机等。主电路用粗线绘制在图面的左侧或上方。辅助电 路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路 等 。它们由继电器、接触器的电磁线圈、继电器、接触器 辅助触头、控制按钮、其他控制元件触头、控制变压器 、熔断器、照明灯、信号灯及控制开关等组成，用细实 线绘制在图面的右侧或下方。图8-8所示
概略图是用来表示电气工程中系统、分系统、设备、装 置、部件、软件等的总体概况、简要工作原理及其主要组部 分之间关系和连接的简图。 主要采用方框符号绘制出来的概略图称为框图，概略图 与框图原则上无区别。在实际使用时，概略图多用于系统或 成套设备，而框图则用于分系统或单个设备。 都用图形符号、带解释文字的框以及连接线来绘制的。
8.4.2 电气控制图绘制原则
1、电气原理图
电气原理图又称电路图，它是用图形符号和项目代号 表示电路中各个电器元件连接关系和电气工作原理的。它 不反映电气元件的大小、安装位置，只用电气元件的导电 部件及其接线端钮表示电气元件，用导线将这些导电部件 连接起来，反映其连接关系。所以电气原理图结构简单、 层次分明，关系明确，适用于分析研究电路的工作原理， 且为其他电气图的依据，在设计部门和生产现场获得广泛 的应用。 现以图8-8 CW6132普通车床电气原理图为例来阐 明绘制电气原理图的原则和注意事项。
《模拟电子线路》宋树详 第8章答案
(√)
9. 功率放大电路如图 8.20 所示，已知电源电压 VCC=VEE=6V，负载 RL=4Ω。 (1)说明电路名称及工作方式；
(2)求理想情况下负载获得的最大不失真输出功率；
(3)若 UCES=2V，求电路的最大不失真功率； (4)选择功放管的参数 ICM、PTm 和 U(BR)CEO 。
+ ui
(1)定性画出 uo 端波形。 (2)负载 RL 上输出功率 Po 约为多大？ (3)输入信号 ui 足够大时，电路能达到的最大输出功率 Pom 为多大？ 解：（1）略
显著变化。消除办法可以通过加静态偏置电压，使管子预导通。
4． 乙类推挽功率放大器的管耗何时最大？最大管耗值与最大输出功率间有何关系？管 耗最大时输出功率是否也最大？
答：当U om » 0.64VCC 时，管耗最大； PT1max = PT 2 max » 0.2Po max ；不是
5 .什么是热阻？如何估算和选择功率器件所用的散热装置？
(1)顾名思义，功率放大电路有功率放大作用，电压放大电路只有电压放大作用而没
有功率放大作用。
(Χ)
(2)在功率放大电路中，输出功率最大时功放管的管耗也最大。
(Χ)
(3)乙类互补对称功率放大电路的交越失真是由三极管输入特性的非线性引起的。
(√ )
(4)在 OTL 功放电路中，若在输出端串连两个 8Ω 的喇叭，则输出功率将比在输出端
能超出安全工作区。
（√）
(8)分析功率放大器时常采用图解法，而不是用微变等效电路法，这主要是因为电路
工作在大信号状态，工作点的变化范围大，非线性失真较严重。
（√）
(9)要提高输出功率，就应尽可能扩大动态工作范围并实现阻抗匹配，因此工作点要
电子线路第8章
1 f0 ≈ 2π LC
Rb2 －
Re
判断是否是满足 相位条件——相 相位条件 相 位平衡法： 位平衡法：
C Uf 断开反馈到放大 R b1 L1 L2 器的输入端点， 器的输入端点，假设 (-) 在输入端加入一正极 C b (+) Uo 性的信号， 性的信号，用瞬时极 性法判定反馈信号的 极性。若反馈信号与 极性。 R b2 Re 输入信号同相， 输入信号同相，则满 足相位条件； 足相位条件；否则不 满足。 满足。
8.2 LC正弦波振荡电路 正弦波振荡电路
1. LC并联谐振回路的选频特性 并联谐振回路的选频特性 并联谐振回路的
i
+ u
当 ω = ω0 ≈
1 LC
时，
iC
C
iL
L R
并联谐振。 并联谐振。 谐振时，电路呈阻性： 谐振时，电路呈阻性：
-
R为电感和回路中的损耗电阻 为电感和回路中的损耗电阻
L (阻性 阻性) Z0 = 阻性 RC
石英晶体振荡电路
8.3.2 石英晶体的基本特性与等效电路 1. 石英晶体的压电效应
V
极板间加电场 晶体机械变形 极板间加机械力 晶体产生电场
V
晶片 敷银层
V
符号
V
压电效应： 压电效应：
交变电压
机械振动
交变电压 压电谐振
固有频率时， 当交变电压频率 = 固有频率时，振幅最大
机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高。 机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高。
| AF | =1
ϕ A + ϕ F = 2 nπ
n是整数 是整数
起振条件和稳幅原理
起振条件： 起振条件： & & 略大于1 | A F |>1 （略大于1）
Rb2 －
Re
判断是否是满足 相位条件——相 相位条件 相 位平衡法： 位平衡法：
C Uf 断开反馈到放大 R b1 L1 L2 器的输入端点， 器的输入端点，假设 (-) 在输入端加入一正极 C b (+) Uo 性的信号， 性的信号，用瞬时极 性法判定反馈信号的 极性。若反馈信号与 极性。 R b2 Re 输入信号同相， 输入信号同相，则满 足相位条件； 足相位条件；否则不 满足。 满足。
8.2 LC正弦波振荡电路 正弦波振荡电路
1. LC并联谐振回路的选频特性 并联谐振回路的选频特性 并联谐振回路的
i
+ u
当 ω = ω0 ≈
1 LC
时，
iC
C
iL
L R
并联谐振。 并联谐振。 谐振时，电路呈阻性： 谐振时，电路呈阻性：
-
R为电感和回路中的损耗电阻 为电感和回路中的损耗电阻
L (阻性 阻性) Z0 = 阻性 RC
石英晶体振荡电路
8.3.2 石英晶体的基本特性与等效电路 1. 石英晶体的压电效应
V
极板间加电场 晶体机械变形 极板间加机械力 晶体产生电场
V
晶片 敷银层
V
符号
V
压电效应： 压电效应：
交变电压
机械振动
交变电压 压电谐振
固有频率时， 当交变电压频率 = 固有频率时，振幅最大
机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高。 机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高。
| AF | =1
ϕ A + ϕ F = 2 nπ
n是整数 是整数
起振条件和稳幅原理
起振条件： 起振条件： & & 略大于1 | A F |>1 （略大于1）
高频电子线路(第八章 角度调制与解调)PPT课件
8
例题8.1
已知一个信c号 o2s表 [1达 00 (式 t022为 t)]
2 求其瞬时相率 位。 和瞬时频
解 :瞬时 (t) 2 相 10 位 (t2 0 2 t) 0 2
(t) d(t) 2 10 (2 t0 2 ) 0 40 (t 0 1 )0 dt
注意这是一个加的速矢转,量 波 动形示意图为
式中（3） PM波瞬时频偏：
(t)kp
dv(t) dt
（4）最大频偏: kp| ddv(tt)|max
16
调频与调相的关系
t
a F(M t)A 0co0 ts k [f 0v ()d]
a P( M t)A 0co0 ts k [p v (t)]
比较二式 :如会 果发 我 h(t现 )们 0tv 对 ()d这个信号
第八章 角度调制与解调
(包括调频与调相)
1
本章结构
§8.1 概述 §8.2 调角波的性质
调制信号vΩ为标准余弦时调频调相的表达式 调制指数、最大频偏的概念和计算 频带宽度的计算
§8.3 调频方法概述 §8.4 直接调频电路简介 §8.5 调频信号的解调
2
§8.1 概述
任意余弦波信号： v 0 ( t) V 0 m c o s (0 t 0 ) V 0 m c o s( t)
(t)t0
但是如果矢量的旋转速度“时快时慢”， 那么如何求瞬时相位呢？
7
瞬时频率（续）
我们定义，矢量在任意时刻旋转的速度
(t) 为这个旋转矢量的瞬时角频率，简
称瞬时频率
则瞬时相位 (t)0t()d0
两边t求 同导 时 d(t)得 对 (t)
dt
即 : 瞬 时 频 率 是 瞬 时 相 位 函 数 的 的 导 函 数
例题8.1
已知一个信c号 o2s表 [1达 00 (式 t022为 t)]
2 求其瞬时相率 位。 和瞬时频
解 :瞬时 (t) 2 相 10 位 (t2 0 2 t) 0 2
(t) d(t) 2 10 (2 t0 2 ) 0 40 (t 0 1 )0 dt
注意这是一个加的速矢转,量 波 动形示意图为
式中（3） PM波瞬时频偏：
(t)kp
dv(t) dt
（4）最大频偏: kp| ddv(tt)|max
16
调频与调相的关系
t
a F(M t)A 0co0 ts k [f 0v ()d]
a P( M t)A 0co0 ts k [p v (t)]
比较二式 :如会 果发 我 h(t现 )们 0tv 对 ()d这个信号
第八章 角度调制与解调
(包括调频与调相)
1
本章结构
§8.1 概述 §8.2 调角波的性质
调制信号vΩ为标准余弦时调频调相的表达式 调制指数、最大频偏的概念和计算 频带宽度的计算
§8.3 调频方法概述 §8.4 直接调频电路简介 §8.5 调频信号的解调
2
§8.1 概述
任意余弦波信号： v 0 ( t) V 0 m c o s (0 t 0 ) V 0 m c o s( t)
(t)t0
但是如果矢量的旋转速度“时快时慢”， 那么如何求瞬时相位呢？
7
瞬时频率（续）
我们定义，矢量在任意时刻旋转的速度
(t) 为这个旋转矢量的瞬时角频率，简
称瞬时频率
则瞬时相位 (t)0t()d0
两边t求 同导 时 d(t)得 对 (t)
dt
即 : 瞬 时 频 率 是 瞬 时 相 位 函 数 的 的 导 函 数
高频电子线路_张肃文_第5版课件__第8章
调频波数学表达式 （相位表达式）
a(t ) V0 cos(0t kf v (t )dt 0 )
0
t
瞬时频率 (t ) 0 kfv (t ) 瞬时相位
(t ) [0 kfv (t )]dt 0 0t kf v (t )dt 0 0
鉴频跨导
鉴频灵敏度 鉴频器的指标 鉴频频带宽度 寄生调幅抑制能力
失真和稳定性
End
• 鉴频器输出电压 与输入调频波的 瞬时频偏成正比， 其比例系数称为 鉴频跨导
图 10.1.2 鉴频特性曲线
8.2.1 瞬时频率与瞬时相位 8.2.2 调频波和调相波的 数学表示式
8.2.3 调频波和调相波的 频谱和频带宽度
0
t
(t )
t0
0
0
(t )
实轴
• 瞬时相角θ(t) 等于矢量在 t 时间内转过的 角度与初始相 角θ0 之和
调频
设调制信号为：vΩ (t)， 载波信号为： v ω (t ) V0 cos(0t 0 )
∵瞬时频率与调制信号呈线性 关系，∴瞬时频率为： ω0是未调制时的载波中心频率；
调相波数学(相位)表达式
a(t ) V0 cos(0t kP v (t ) 0 )
已调相信号 a(t ) V0 cos(0t kpV cosΩt 0 )
V0 cos(0t mp cosΩt 0 )
dv (t ) 调相波频偏： Dp kp dt max
a(t ) V0{cos0t [ J 0 (mf ) 2 J 2 n (mf ) cos 2nt ]
n 1
sin 0t [2 J 2 n 1 (mf ) sin(2n 1)Ωt]}
第8章 三极管知识点及实用电路(电子线路课件)
8.3 三极管直流电路详解
4.六种三极管集电极直流电路 六种三极管集电极直流电路
8.3 三极管直流电路详解
5.四种三极管发射极直流电路 四种三极管发射极直流电路
8.4 三极管三种放大器详解
放大器中信号的传输过程： 放大器中信号的传输过程： 输入信号Ui →输入端耦合 输入信号 输入端耦合 电容C1→VT基极 基极→VT集电极 电容 基极 集电极 →输出端耦合电容 输出端耦合电容C2 →输出 输出端耦合电容 输出 信号Uo。 信号 。
11.使用半导体三极管应注意的事项 11.使用半导体三极管应注意的事项
（1）使用三极管时，不得有两项以上的参数同时达到极限值。 ）使用三极管时，不得有两项以上的参数同时达到极限值。 （2）焊接时，应使用低熔点焊锡。管脚引线不应短于 ）焊接时，应使用低熔点焊锡。管脚引线不应短于10mm， ， 焊接动作要快，每根引脚焊接时间不应超过两秒。 焊接动作要快，每根引脚焊接时间不应超过两秒。 （3）三极管在焊入电路时，应先接通基极，再接入发射极， ）三极管在焊入电路时，应先接通基极，再接入发射极， 最后接入集电极。拆下时，应按相反次序，以免烧坏管子。 最后接入集电极。拆下时，应按相反次序，以免烧坏管子。 在电路通电的情况下，不得断开基极引线，以免损坏管子。 在电路通电的情况下，不得断开基极引线，以免损坏管子。 （4）使用三极管时，要固定好，以免因振动而发生短路或接 ）使用三极管时，要固定好， 触不良，并且不应靠近发热元件。 触不良，并且不应靠近发热元件。 （5）大功率三极管应加装有足够大的散热器。 ）大功率三极管应加装有足够大的散热器。
8.1 三极管基础知识
1.认识半导体三极管 认识半导体三极管 也称为晶体三极管可以说它是电子电路中最重要的器件。 也称为晶体三极管可以说它是电子电路中最重要的器件。它最 主要的功能是电流放大和开关作用。 主要的功能是电流放大和开关作用。 2.三极管结构和符号 三极管结构和符号 三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极 结构成， 三极管由两个 结构成 (用字母 表示 。其他的两个电极成为集电极 用字母 表示 和 用字母b表示 其他的两个电极成为集电极(用字母 表示)和 用字母c表示 用字母 表示)。 发射极(用字母 表示 由于不同的组合方式， 发射极 用字母e表示 。由于不同的组合方式，形成了一种是 用字母 表示)。 NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。 型的三极管，另一种是 型的三极管。电极的作用如下： 晶体管三个电极的电极的作用如下： 发射极（E极）用来发射电子； 发射极（ 极 用来发射电子； 基极（ 极 用来控制E极发射电子的数量 极发射电子的数量； 基极（B极）用来控制 极发射电子的数量； 集电极（C极）用来收集电子。 集电极（ 极 用来收集电子。 晶体管的发射极电流IE与基极电流 、集电极电流IC 晶体管的发射极电流 与基极电流IB、集电极电流 与基极电流 之间的关系如下： 之间的关系如下：IE=IB+IC
高频电子线路2,4,6,7,8章节习题
时变跨导中的直流分量 g0(t) 不难求得。
例1：如果混频器的转移特性关系式为：
2 iC b0 b1vbe b2vbe
问：会不会受到中频干扰和镜像干扰？会不会产生干扰电台 所引起的交调和互调干扰，为什么？
答：（1）可能受到中频干扰，因为中频干扰与转移特性无关。
（2) 可能受到镜像干扰，因为镜像干扰与转移特性无关。 （3）不会产生交调。因为交调是由晶体管特性曲线的三次 或更高次非线性项产生，而表达式中无三次项。 （4) 会产生互调。因为互调由晶体管特性曲线的二次、三
U 0 U K P2 1.6 0.04 64mV
U K I 0 R 1.6V
并联谐振回路的端电压
例3.1 若非线性器件的伏安特性幂级数多项式表示为i=a0+a1v+a2v2 , 式中a0、a1、a2是不为零的常数，信号v是频率为200 kHz和500 kHz 的两个正弦波，问电流中能否出现 700 kHz和 900 kHz的频率成分？
1
例2.2
串联谐振回路如图。信号源频率f0=1MHz，电压振幅Vsm=0.1V。将11端 短路，电容调到100PF时谐振。此时，电容C两端的电压为10V。如将11端开路再 串接一阻抗Zx（由电阻RX与电容CX串联而成），则回路失谐，C调到200PF时重 新谐振，C 两端电压变为2.5V。试求线圈的电感量L, 品质因数Q0，未知阻抗Zx。
，则产生互调。
不落在2～12M区域，不产生互调。
不落在2～12M区域，不产生互调。
f1 f 2 0.261M , 不存在 -f1 f 2 1.809M , 不存在
m 1, n 2 : f1 2 f 2 2.844M , 落在2～12M区域，产生互调。 f1 2 f 2 1.296M , 不存在 -f1 2 f 2 1.296M , 不落在2～12M区域，不产生互调。 -f1 2 f 2 2.844M , 不存在
高频电子线路复习题解
BW 2 Fmax 2 2 103 4 kHz 频谱图如图所示。
已知调幅波表示式 u(t) [20 12cos(2π 500 t)]cos(2π 106 t) V ,试求该调幅波的载波振
幅Ucm 、调频信号频率 F 、调幅系数 ma 和带宽 BW 的值。
[解] Ucm 20 V ， fc 106 Hz ， F 500 Hz
和 都增大一倍，两种调制信号的带宽如何
分析: 本题主要考察调频和调相带宽的异同点。两者均为角度调制，
当调制信号频率 不变而振幅 变化时，调频、调相的带宽随之变化，
当调制信号振幅 不变，调制信号频率 变化时，调频带宽基本不变，
可称为恒带调制，但调相波的带宽则随调制信号频率 变化。
为什么调幅波的调制系数不能大于１，而角度调制波的调制系数可以 大于１ 答：当调幅波的调制系数大于１时，发生过调幅，调幅波的包络形状 不再和调制信号波形相同，解调时将产生失真。角度调制波的调制系 数大于 １时，只要是频偏不过分大，就可以获得线性调制，而不致 造成解调信号失真。
解：频谱图如图所示：
20V
2V
4V
4V
106+320 0
106 106-400 106+400
带宽：BW＝2Fmax＝2×3200Hz＝6400Hz
信号功率：
而
2V
106+320 0
f/Hz
所以
某发射机只发射载波时，功率为 9ｋＷ；当发射单音频调制的调幅波
时，信号功率为ｋＷ，求调制系数 ma。若此时再用另一音频信号作 40%的调制后再发射，求此时的发射功率。
[解] BW 2100 200 Hz
调幅波波形和频谱图如图(s)(a)、(b)所示。 已 知 调 制 信 号 u [2cos(2π 2 103 t) 3cos(2π 300 t)] V ， 载 波 信 号
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uo u2 2U2 sint
在u2负半周，b端电位高于a端电位，故VD截止，且
uo 0
u2及uo波形如图8-3所示。由图可见，正弦交流电压u2经半波整 流后变为单一方向的直流电压uo。
第8章 直流稳压电源
＋ ～ 220 V 50 Hz
－
a VD
＋
＋
u2
RL uo
io
－
－
b
图 8-2 单相半波整流电路
8.2 整流电路和滤波电路
整流电路（rectifier）的作用是将交流电变换成单方向的直 流电。
整流电路种类较多， 按整流元件的类型，分二极管整流和 可控硅整流；按交流电源的相数，分单相和多相整流； 按流过 负载的电流波形，分半波和全波整流；按输出电压相对于电源 变压器次级电压的倍数，又分一倍压、 二倍压及多倍压整流等。
第8章 直流稳压电源 将uo用傅里叶级数展开得
uo
2U
2
2
43cos 2t Nhomakorabea4
15
cos 4t
(8-5)
故全波整流电路的输出电压平均值为
输出电流平均值为
Uo
22
U2
0.9U 2
(8-6)
输出电压脉动系数为
Io
Uo RL
0.9U 2 RL
(8-7)
S 4 2U2 /(3 ) 0.67 2 2U2 /
第8章 直流稳压电源
u2 2U 2
O
2
3
4 t
uo 2U 2
O VD导 通 VD截 止 VD导 通 VD截 止 t 图 8-3 半波整流电路波形图
第8章 直流稳压电源
2. 主要参数
（1） 输出电压平均值Uo。 将图8-3所示的输出电压uo用傅里叶级数展开得
uo
2U
2
1
1 2
s in t
u2正半周，a端电位高于b端电位，故VD1、VD3导通，VD2、 VD4截止，电流流经路径为a端→VD1→RL→VD3→b端（如图中实 心箭头所指）；u2负半周，b端电位高于a端电位，VD2、VD4导通， VD1、VD3截止，电流路径为b端→VD2→RL→VD4→a端（流经负 载RL时，方向如图中空心箭头所指）。即两对交替导通的二极 管引导正、 负半周电流在整个周期内以同一方向流过负载，u2 及uo波形如图8-7所示。
第8章 直流稳压电源
第8章 直流稳压电源
8.1 直流稳压电源的组成 8.2 整流电路和滤波电路 8.3 串联型稳压电源 8.4 开关型稳压电路
第8章 直流稳压电源
8.1 直流稳压电源的组成
电源
整流
滤波
～ 220 V / 50Hz 变 压 器
电路
电路
稳压 电路
负载
图 8-1 直流稳压电源的组成框图
第8章 直流稳压电源
第8章 直流稳压电源
8.2.1 1. 工作原理 单相半波整流（half wave rectifier）电路是一种最简单的整
流电路， 电路组成如图8 - 2所示。设二极管VD为理想二极管， RL为纯电阻负载。
交流电网电压经电源变压器降压后， 变为整流电路需要的 交流电压
u2 2U2 sin t
第8章 直流稳压电源 U2为其有效值。在u2正半周，a端电位高于b端电位，故VD导通。 电流流经的路径为a端→VD→RL→b端，若忽略变压器次级内阻， 则RL端电压即电路的输出电压为
(8-8)
第8章 直流稳压电源
8.2.3 单相桥式整流电路
1. 工作原理
单相桥式整流电路（bridge rectifier circuit）如图8-6所示。 与单相全波整流电路相比，桥式整流电路的变压器次级无中心 抽头，但二极管数目增加，由四个二极管VD1～VD4构成整流桥。
仍设u2 2U2 sin t ，VD1～VD4均为理想二极管。
S 2U2 / 2 1.57
(8-4)
2U2 /
S越小，表明输出电压的脉动越小，整流电路性能越好。
单相半波整流电路结构简单，只需一只整流二极管，但输出 电压脉动大，平均值低。将其改进之后可得到单相全波整流电路。
第8章 直流稳压电源
8.2.2 单相全波整流电路
VD1
＋
＋
u21
～ 220 V
－
50 Hz
2
3
cos 2t
2
15
cos 4t
其中的直流分量即为输出电压平均值Uo，即
(8-1)
Uo
2
U2
0.45U 2
(8-2)
Uo越高，表明整流电路性能越好。
第8章 直流稳压电源
（2） 输出电流平均值Io
Io
Uo RL
0.45U2 RL
(8-3)
第8章 直流稳压电源
（3） 输出电压脉动系数S。 由式(8-1)可见，除直流分量外， uo还有不同频率的谐波分量。如第二项为基波，第三项为二次谐 波，它们反映了uo的起伏或者说脉动程度。其中基波峰值与输出 电压平均值之比定义为输出电压的脉动系数S（ripple factor）， 则半波整流电路的脉动系数为
IF
1.1ID
1.1
0.45U2 RL
(8-10)
第8章 直流稳压电源 （2） 最大反向工作电压UR。图8-6中每个二极管截止时承 受的最大反向电压为
UD 2U2
考虑到电网电压可能有±10%的波动，故应保证
UR 1.1UD 1.1 2U2
为方便对照，现将单相半波整流、全波整流和桥式整流的 主要参数示于表8.1。由表可知，桥式整流电路的性能最佳。目 前市场上有不同性能指标的整流桥堆产品，实际使用时只需将 电源变压器与整流桥堆相连即可， 非常方便。
－
－
u22 ＋
VD2
＋
RL uo －
图 8-4 单相全波整流电路
第8章 直流稳压电源 u2
2U 2
O
2
u21
u22
3
4 t
uo 2U 2
O
VD1 导 通 VD2 导 通 VD1 导 通 VD2 导 通 t
VD2 截 止 VD1 截 止 VD2 截 止 VD1 截 止 图 8-5 全波整流电路波形图
第8章 直流稳压电源
＋ ～ 220 V 50 Hz
－
a
＋ VD4
u2
－
VD3
b
VD1 VD2
io
＋ uo RL －
图 8-6 单相桥式整流电路
第8章 直流稳压电源
u2 2U 2
O
2
3
4 t
uo 2U 2
O
VD1VD3导 通 VD2VD4截 止
VD1VD3导 通
t
VD2VD4截 止
VD2VD4导 通 VD1VD3截 止
VD2VD4导 通 VD1VD3截 止
图 8-7 桥式整流电路波形图
第8章 直流稳压电源
2. 二极管的选择 桥式整流电路对整流二极管的参数要求主要有两项：
（1） 最大整流电流IF。 图8-6中流过每个二极管的电流平均值
ID
Io 2
0.45U2 RL
(8-9)
再考虑到电网电压可能有±10%的波动，故应保证
在u2负半周，b端电位高于a端电位，故VD截止，且
uo 0
u2及uo波形如图8-3所示。由图可见，正弦交流电压u2经半波整 流后变为单一方向的直流电压uo。
第8章 直流稳压电源
＋ ～ 220 V 50 Hz
－
a VD
＋
＋
u2
RL uo
io
－
－
b
图 8-2 单相半波整流电路
8.2 整流电路和滤波电路
整流电路（rectifier）的作用是将交流电变换成单方向的直 流电。
整流电路种类较多， 按整流元件的类型，分二极管整流和 可控硅整流；按交流电源的相数，分单相和多相整流； 按流过 负载的电流波形，分半波和全波整流；按输出电压相对于电源 变压器次级电压的倍数，又分一倍压、 二倍压及多倍压整流等。
第8章 直流稳压电源 将uo用傅里叶级数展开得
uo
2U
2
2
43cos 2t Nhomakorabea4
15
cos 4t
(8-5)
故全波整流电路的输出电压平均值为
输出电流平均值为
Uo
22
U2
0.9U 2
(8-6)
输出电压脉动系数为
Io
Uo RL
0.9U 2 RL
(8-7)
S 4 2U2 /(3 ) 0.67 2 2U2 /
第8章 直流稳压电源
u2 2U 2
O
2
3
4 t
uo 2U 2
O VD导 通 VD截 止 VD导 通 VD截 止 t 图 8-3 半波整流电路波形图
第8章 直流稳压电源
2. 主要参数
（1） 输出电压平均值Uo。 将图8-3所示的输出电压uo用傅里叶级数展开得
uo
2U
2
1
1 2
s in t
u2正半周，a端电位高于b端电位，故VD1、VD3导通，VD2、 VD4截止，电流流经路径为a端→VD1→RL→VD3→b端（如图中实 心箭头所指）；u2负半周，b端电位高于a端电位，VD2、VD4导通， VD1、VD3截止，电流路径为b端→VD2→RL→VD4→a端（流经负 载RL时，方向如图中空心箭头所指）。即两对交替导通的二极 管引导正、 负半周电流在整个周期内以同一方向流过负载，u2 及uo波形如图8-7所示。
第8章 直流稳压电源
第8章 直流稳压电源
8.1 直流稳压电源的组成 8.2 整流电路和滤波电路 8.3 串联型稳压电源 8.4 开关型稳压电路
第8章 直流稳压电源
8.1 直流稳压电源的组成
电源
整流
滤波
～ 220 V / 50Hz 变 压 器
电路
电路
稳压 电路
负载
图 8-1 直流稳压电源的组成框图
第8章 直流稳压电源
第8章 直流稳压电源
8.2.1 1. 工作原理 单相半波整流（half wave rectifier）电路是一种最简单的整
流电路， 电路组成如图8 - 2所示。设二极管VD为理想二极管， RL为纯电阻负载。
交流电网电压经电源变压器降压后， 变为整流电路需要的 交流电压
u2 2U2 sin t
第8章 直流稳压电源 U2为其有效值。在u2正半周，a端电位高于b端电位，故VD导通。 电流流经的路径为a端→VD→RL→b端，若忽略变压器次级内阻， 则RL端电压即电路的输出电压为
(8-8)
第8章 直流稳压电源
8.2.3 单相桥式整流电路
1. 工作原理
单相桥式整流电路（bridge rectifier circuit）如图8-6所示。 与单相全波整流电路相比，桥式整流电路的变压器次级无中心 抽头，但二极管数目增加，由四个二极管VD1～VD4构成整流桥。
仍设u2 2U2 sin t ，VD1～VD4均为理想二极管。
S 2U2 / 2 1.57
(8-4)
2U2 /
S越小，表明输出电压的脉动越小，整流电路性能越好。
单相半波整流电路结构简单，只需一只整流二极管，但输出 电压脉动大，平均值低。将其改进之后可得到单相全波整流电路。
第8章 直流稳压电源
8.2.2 单相全波整流电路
VD1
＋
＋
u21
～ 220 V
－
50 Hz
2
3
cos 2t
2
15
cos 4t
其中的直流分量即为输出电压平均值Uo，即
(8-1)
Uo
2
U2
0.45U 2
(8-2)
Uo越高，表明整流电路性能越好。
第8章 直流稳压电源
（2） 输出电流平均值Io
Io
Uo RL
0.45U2 RL
(8-3)
第8章 直流稳压电源
（3） 输出电压脉动系数S。 由式(8-1)可见，除直流分量外， uo还有不同频率的谐波分量。如第二项为基波，第三项为二次谐 波，它们反映了uo的起伏或者说脉动程度。其中基波峰值与输出 电压平均值之比定义为输出电压的脉动系数S（ripple factor）， 则半波整流电路的脉动系数为
IF
1.1ID
1.1
0.45U2 RL
(8-10)
第8章 直流稳压电源 （2） 最大反向工作电压UR。图8-6中每个二极管截止时承 受的最大反向电压为
UD 2U2
考虑到电网电压可能有±10%的波动，故应保证
UR 1.1UD 1.1 2U2
为方便对照，现将单相半波整流、全波整流和桥式整流的 主要参数示于表8.1。由表可知，桥式整流电路的性能最佳。目 前市场上有不同性能指标的整流桥堆产品，实际使用时只需将 电源变压器与整流桥堆相连即可， 非常方便。
－
－
u22 ＋
VD2
＋
RL uo －
图 8-4 单相全波整流电路
第8章 直流稳压电源 u2
2U 2
O
2
u21
u22
3
4 t
uo 2U 2
O
VD1 导 通 VD2 导 通 VD1 导 通 VD2 导 通 t
VD2 截 止 VD1 截 止 VD2 截 止 VD1 截 止 图 8-5 全波整流电路波形图
第8章 直流稳压电源
＋ ～ 220 V 50 Hz
－
a
＋ VD4
u2
－
VD3
b
VD1 VD2
io
＋ uo RL －
图 8-6 单相桥式整流电路
第8章 直流稳压电源
u2 2U 2
O
2
3
4 t
uo 2U 2
O
VD1VD3导 通 VD2VD4截 止
VD1VD3导 通
t
VD2VD4截 止
VD2VD4导 通 VD1VD3截 止
VD2VD4导 通 VD1VD3截 止
图 8-7 桥式整流电路波形图
第8章 直流稳压电源
2. 二极管的选择 桥式整流电路对整流二极管的参数要求主要有两项：
（1） 最大整流电流IF。 图8-6中流过每个二极管的电流平均值
ID
Io 2
0.45U2 RL
(8-9)
再考虑到电网电压可能有±10%的波动，故应保证