电子技术——整流滤波电路参考答案

电子技术——整流滤波电路参考答案
电子技术——整流滤波电路参考答案

第一章整流滤波电路参考答案

一、填空题

1、PN结

2、导通,截止

3、单向导电性,直流电

4、单向导电,大

5、0.2V,0.1V

6、0.7V,0.3V

7、小,大

8、N,P

9、最大平均整流电流,最高反向工作电压,反向电流,正向压降,工作频率

10、反向击穿

11、电,光,正向偏置,光,电,反向偏置

12、交流电,脉动的直流电,脉动的直流电,平滑的直流电,负载电流较小且变化不大,负载电流较大

13、0.45 U2,1.2U2,0.9 U2

14、稳压二极管,发光二极管

15、半波整流电路,桥式整流电路/全波整流电路

16、电容滤波电路,电感滤波电路

17、电容器放电快慢,小,平滑

18、b,a,a

二、选择题

1、A

2、B

3、C

4、A

5、B

6、B

7、B 8、A

9、D

10、B

11、B

12、B

13、D

14、A

15、A

16、B

17、B

18、D

19、C

20、B

21、A

22、D

23、D

24、C

25、B

26、A

27、B

28、A

29、D

30、B

31、C

32、B

33、B

三、判断题

1、对

2、对

3、错

4、对

5、对

6、对

7、错

8、对

9、错

10、错

11、对

12、对

13、错

14、对

四、简答

1、(1-1,低)什么是PN结?PN结有什么特性?

答:PN结是P型半导体和N型半导体交界面附近的一个特殊区域。它的最大的特性是单向导电性,正偏时导通,反偏时截止。

2、(1-1,低)欲使二极管具有良好的单向导电性,管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好,还是小一些好?

答:应使管子的正向电阻小一点,反向电阻大一点。

3、(1-1,中)为什么说二极管是一种非线形元件?什么是二极管的伏安特性?它的伏安特性曲线是如何绘制的?

答:因为当二极管两端有电压加载时,通过二极管的电流与加在二极管两端的电压不是线形关系。此时二极管两端电压与通过它的电流的关系即二极管的伏安特性。以电压为横坐标,以电流为纵坐标绘制出的曲线即为它的伏安特性曲线。

4、(1-1,低)什么是二极管的死区电压?硅管和锗管的死区电压值约为多少?

答:当二极管两端加所加的正向电压较小时,二极管不能导通,这段电压称为死区电压。硅管的死区电压值约为0.5V,锗管的死区电压值约为0.1V。

5、(1-1,低)为什么二极管可以当着一个开关来使用?

答:根据二极管的单向导电性:外加正偏电压时导通,外加反偏电压时截止,可以以此来发挥开关的闭和、断开作用。

6、(1-1,中)选用二极管时候主要考虑哪些参数?这些参数的含义是什么?

答:选用二极管时主要考虑最大平均整流电流I F和最高反向工作电压U RM两个参数,是指二极管允许长期通过的最大正向平均电流;是保证二极管不被击穿的最高反向电压。7、(1-2,中)什么叫整流?什么叫滤波?其各自组成的基本原理是什么?

答:整流就是把交流电转变为直流电的过程,利用二极管的单向导电性可组成整流电路;滤波就是把脉动的直流电转变成平滑的直流电的过程,利用电容器和电感器等储能元件可组成滤波电路。

五、计算题

1、(1-1,低)电路如图1.1所示,试确定二极管是正偏还是反偏。设二极管正偏时的正向

压降为0.7V,估算U A、U B、U C、U D、U AB、U CD。

解:图(a )中,二极管两端加上的电压为反偏电压,二极管处于截止状态,电路在二极管处类似断开。

故:U A =10V ,U B =0V ,U AB =10V 。

图(b )中,二极管两端加上的电压为正偏电压,二极管处于导通状态,两端压降为0.7V 故:两电阻串联分压R 两端电压为(10—0.7)V÷3=3.1V ,U C =10V —3.1V=6.9V , U D =6.9V —0.7V=6.2V 、U CD =0.7V

2、(1-1,低)电 路 如 图 所 示 , 试 分 析 当 u I V =3 时, 哪 些 二 极 管 导 通? u I V =0时, 哪 些 二 极 管 导 通?( 写 出 分 析 过 程 并 设 二 极 管 正 向 压 降 为0.7 V )。

3kΩ

u I

a

5V D 1

D 2

D 3

4

+

-

+-

解:当

u I V =3 时,D 2、D 3、D 4导通,D 1截止,Va=2.1V 。

当U I =0V 时,D 1导通,D 1截止,Va=0.7V 。

3、(1-1,低)根据图(b)中给出的U A 、U B ,分析图(a)所示电路中二极管的工作状态,求U o 的值,并将结果添入图(b)中。设二极管正向压降为0.7V 。

解:当U A =U B 时,两个二极管同时导通并钳位。若U A =U B =0时,U o =0.7V ;若U A =U B =3V

时,U o =3.7V 。

当U A ≠U B 时,例如U A =0V ,U B =3V ,因U A 端电位比U B 端低,所以D 1优先导通并钳位,使U o =0.7V ,此时D 2因反偏而截止。同理,当U A =3V ,U B =0V 时,D 2优先导通并钳位,U o =0.7V ,此时D 1反偏而截止。

4、(1-1,低)计算下图所示电路的电位U Y (设D 为理想二极管)。

(1)U A =U B =0时; (2)U A =E ,U B =0时; (3)U A =U B =E 时。

解:当A 、B 两点的电位同时为0时,D A 和D B 两个二极管的阳极和阴极(U Y )两端电位同时为0,因此均不能导通;当U A =E ,U B =0时,D A 的阳极电位为E ,阴极电位为0(接地),根据二极管的导通条件,D A 此时承受正压而导通,一旦D A 导通,则U Y >0,从而使D B 承受反压(U B =0)而截止;当U A =U B =E 时,即D A 和D B 的阳极电位为大小相同的高电位,所以两管同时导通,两个1kΩ的电阻为并联关系。本题解答如下:

(1) 由于U A =U B =0,D A 和D B 均处于截止状态,所以U Y =0; (2) 由U A =E ,U B =0可知,D A 导通,D B 截止,所以

U Y =E

?+

919

=109E ;

(3)由于U A =U B =E ,D A 和D B 同时导通,因此U

Y =

E ?+5

.099

19

18E 。

5、(1-1,中)在下图所示电路中,设D 为理想二极管,已知输入电压u i 的波形。试画出输出电压u o 的波形图。

解:此题的考查点为二极管的伏安特性以及电路的基本知识。 首先从(b )图可以看出,当二极管D 导通时,电阻为零,所以u o =u i ;当D 截止时,电阻为无穷大,相当于断路,因此u o =5V ,即是说,只要判断出D 导通与否,就可以判断出输出电压的波形。要判断D 是否导通,可以以接地为参考点(电位零点),判断出D 两端电位的高低,从而得知是否导通。

u o与u i的波形对比如右图所示:

6、(1-1,中)如图所示电路中,设E=5V、υi=10sinωt,二极管的正向压降可忽略不计,试

画出输出电压υo的波形,并在波形上标出幅值。

解:

7、(1-1,中)写出图T1.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。

解:U O1≈1.3V,U O2=0,U O3≈-1.3V,U O4≈2V,U O5≈1.3V,U O6≈-2V。

8、(1-1,难)如图所示电路中,υi=10sinωtV,二极管是理想的,试画出输出电压υo 的波形。

解:

9、(1-1,低)如图所示电路中,设E=5V、υi=10sinωt,二极管的正向压降可忽略不计,试画出输出电压υo的波形,并在波形上标出幅值。

解:

10、(1-1,中)请根据输入信号画出电路的输出波形。

解:

11、(1-2,中) 为了安全,机床上常用36V 直流电压供电的白炽灯作为照明光源,假设变压器输出侧采用半波整流电路,那么变压器输出侧电压值为多少?

解:根据半波整流电路公式:Uo=0.45Ui ,得: Ui=Uo/0.45=36V/0.45=80V

12、(1-2,难)整 流 滤 波 电 路 如 图 所 示,二 极 管 是 理 想 元 件,电 容 C F =500

μ,负 载 电 阻R L k =5Ω, 开 关 S 1闭 合、S 2断 开 时,直 流 电 压 表 ()V 的 读 数 为1414.V ,求:

(1) 开 关 S 1 闭 合、S 2断 开时, 直 流 电 流 表 ()A 的 读 数 ; (2) 开 关 S 1 断 开、S 2闭 合 时, 直 流 电 流 表 ()A 的 读 数 ;

(3) 开 关 S 1、S 2均 闭 合 时, 直 流 电 流 表()A 的 读 数。 (设 电 流 表 内 阻 为 零, 电 压 表 内 阻 为

无 穷 大 )。

+

u 1u 2R L

S 1S 2

?

u O

C

V

A

-

+

-

+

-

+

解:(1) 开 关 S 1闭 合、S 2断 开 时 : ()A 的 读 数 为 零。

(2) 开 关 S 1 断 开、S 2闭合 时,U 214142100=

=.

V V;

U U O V V ==?=0909100902..; ()A 的 读 数 为 ,

(3)开 关 S 1、S 2均 闭 合 时,U U O V V ==?=12

121001202..;

()A 的 读 数 为 。

六、实践题

1、(1-1,低)如何用万用表的欧姆档来辨别一只二极管的阴、阳两极?(提示:模拟万用表的黑表笔接表内直流电源的正极,红表笔接负极)

U R O L mA mA ==120

524U R O L mA mA ==90518

分析:用万用表的红、黑表笔分别接二极管的两端,记录下此时的测量值;然后交换两表笔再测,记录下测量值,进行比较。测得值较小时黑表笔接的是阳极,红表笔接的是阴极。

2、(1-1,中)有人用万用表测二极管的反向电阻时,为了使表笔和管脚接触良好,用两只手捏紧被测二极管脚与表笔接触处,测量结果发现二极管的反向阻值比较小,认为二极管的性能不好,但二极管在电路中工作正常,试问这是什么原因?

分析:这是因为用手捏住表笔与管脚接触处后,万用表测量的就是人体两手间电阻与二极管自身电阻并联后的阻值,这一阻值要比二极管真实阻值小得多。

3、(1-1,低)能否用1.5V的干电池,以正向接法直接加至二极管的两端?估计会出现什么问题?你认为应该怎样解决?

分析:不可以用1.5V干电池以正向接法加至二极管的两端。可能的结果是电流过大而烧坏二极管,应该串联一个限流电阻。

4、(1-1,中)在用万用表R×10,R×100,R×1000三个欧姆档测量某个二极管的正向电阻时,共测得三个数值:4kΩ,85Ω,680Ω。试判断它们各是哪一档测出的。

分析:万用表在不同量程档测量电阻时,等效电路为含不同内阻的电压源,R×10内阻低,R×100稍大,R×1000最大。由于二极管的正向电阻非常小,所以测量时不能忽略万用表内阻的影响。故R×10测出的数值应为85Ω,R×100测出的数值为680Ω,R×1000测出的数值为4kΩ。

直流稳压电源实验报告

实验报告——直流稳压电源 班级:13专电子2班学号:2013253827 姓名:冯杰 指导老师:戴仁村

一、课程内容的概述 各种电子电路和电子设备都需要稳定的直流电源,但电网提供的是50HZ 的正弦交流电,这就需要将电网的交流电转换稳定的直流电,直流稳压电路就是实现这种转换的电子电路。当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统,超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。 由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。 直流稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;另一类是质量指标,反映直流稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。 二、电路的设计框图及概述 1、直流稳压电源设计思路 ①电网供电电压交流220V (有效值)50Hz ,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 ②降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。 ③脉动大的直流电压须经过滤波、稳压电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成分滤掉,保留其直流成分。 ④滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL 。 2、直流稳压电源原理 直流稳压电源是一种将220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成,见图 3.1。理;在事器组在

第一章--整流滤波电路(附答案)[1]

第一章整流滤波电路 一、填空题 1、(1-1,低)把P型半导体N型半导体结合在一起,就形成。 2、(1-1,低)半导体二极管具有单向导电性,外加正偏电压,外加反偏电压。 3、(1-1,低)利用二极管的,可将交流电变成。 4、(1-1,低)根据二极管的性,可使用万用表的R×1K挡测出其正负极,一般其正反向的电阻阻值相差越越好。 5、(1-1,低)锗二极管工作在导通区时正向压降大约是,死区电压是。 6、(1-1,低)硅二极管的工作电压为,锗二极管的工作电压为。 7、(1-1,中)整流二极管的正向电阻越,反向电阻越,表明二极管的单向导电性能越好。 8、(1-1,低)杂质半导体分型半导体和型半导体两大类。 9、(1-1,低)半导体二极管的主要参数有、,此外还有、、等参数,选用二极管的时候也应注意。 10、(1-1,中)当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时,反向电流会突然增大,此现象称为现象。 11、(1-1,中)发光二极管是把能转变为能,它工作于状态;光电二极管是把能转变为能,它工作于状态。 12、(1-2,中)整流是把转变为。滤波是将转变为。电容滤波器适用于的场合,电感滤波器适用于的场合。 13、(1-1,中)设整流电路输入交流电压有效值为U2,则单相半波整流滤波电路的输出直流电压U L(AV)= ,单相桥式整流电容滤波器的输出直流电压U L(AV)= ,单相桥式整流电感滤波器的输出直流电压U L(AV)= 。 14、(1-1,中)除了用于作普通整流的二极管以外,请再列举出2种用于其他功能的二极管:,。 15、(1-1,低)常用的整流电路有和。 16、(1-2,中)为消除整流后直流电中的脉动成分,常将其通过滤波电路,常见的滤波电路有,,复合滤波电路。

电源仿真实验报告.

电子技术软件仿真报告 组长: 组员: 电源(一)流稳压电源(Ⅰ)—串联型晶体管稳压电源 1.实验目的 (1)研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。 (2)掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。 2.实验原理 电子设备一般都需要直流电源供电。除少数直接利用干电池和直流发电机提供直流电外,大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。

直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图7.18.1所示。电网供给的交流电源Ui(220V,5OHz)经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压U2;然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压U3;再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的直流电压Ui。但这样的直流输出电压还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合,还需要用稳压电路,以保证输出直流电压更加稳定。 图7.18.2所示为分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路它由调整元件(晶体管V1)、比较放大器(V2,R7)、取样电路(R1,R2,RP)、基准电压(V2,R3)和过流保护电路(V3及电阻R4,R5,R6)等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统。其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经V2放大后送至调整管V1的基极,使调整管改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。 由于在稳压电路中,调整管与负载串联,因此流过它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路时,调整管会因电流过大或电压过高而损坏坏,所以需要对调整管加以保护。在图7.18.2所示的电路中,晶体管V3,R4,R5及R6组成减流型保护电路,此电路设计成在Iop=1.2Io时开始起保护作用,此时输出电路减小,输出电压降低。故障排除后应能自动恢复正常工作。在调试时,若保护作用提前,应减小R6的值;若保护作用迟后,则应增大R6的值。 稳压电源的主要性能指标: (1)输出电压Uo和输出电压调节范围 调节RP可以改变输出电压Uo。 (2)最大负载电流Iom (3)输出电阻Ro 输出电阻Ro定义为:当输入电压Ui(指稳压电路输入电压)保持不变,由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比,即 (4)稳压系数S(电压调整率)

整流滤波稳压实验报告

整流滤波及稳压电路 学院:机电工程学院专业:电气工程及其自动化学号:14040410039 姓名:廖芳群 一、实验目的 1.掌握单相桥式整流电路的应用 2.掌握电容滤波电路的特性 3.掌握稳压管稳压的应用和测试 二、实验仪器 电路板,示波器,函数信号发生器等。 三、实验原理 直流稳压电源是所有电子设备的重要组成部分,它的基本任务是将电力网交流电压变换为电子设备所需要的交流电压值,然后利用二极管单向导电性将交流电压整流为单向脉冲的直流电压,再通过电容或电感等储能元件组成的滤波电路来减小其脉动成分,从而得到较平滑的直流电压。同时,由于该直流电压易受电网波动及负载变化的影响,必须加稳压电路,利用负反馈来维持输出直流电压的稳定。直流稳压电源的基本组成框图和工作波形如图一所示: 220V a b c 50Hz 图一 1、整流电路 利用二极管的单向导电作用,将电网的交流电转变成单方向的脉冲直流电,这就是整流。常用的整流电路有半波整流、桥式整流以及倍压整流。这次实验中主要采用桥式整流的方式获得单向脉冲的直流电源。 桥式整流电路(如图二)由四个二极管组成,负载电流也由两路二极管轮流导通(如V1,V2)而提供,波纹小,截止一路两个二极管(如V3,V4)分担反向电压,对整流管要求较低,是最常用的整流电路。

图二 2、 滤波电路 整流电路输出的是直流脉冲电压,这种脉冲电压中含有较大的交流成分,因而不能保证电子设备正常工作,尤为明显的是在音响设备中会出现较严重的交流哼声。因此需要进一步减小输出电压的这种脉动,使其更加平滑。滤波电路就是利用电容或电感在电路中的储能作用来完成此功能的。常用的滤波器有电容滤波和电感滤波,但是相同的滤波效果时,采用电容滤波比采用电感滤波更经济有效。如图三,以桥式整流为例,说明整流滤波的工作原理。 图三 3、 稳压电路 虽然整流滤波电路可使交流电变成平滑的直流电,但由于受到电网电压的波动、负载电阻的变化以及环境温度的变化,这些均会导致输出直流电压的不稳定。因此,大多数电子设备还需要采取一定的稳压电路(措施),以保证输出电压值的稳定。稳压电路的种类通常有稳压管稳压电路、串联型稳压电路、集成稳压电路和开关型稳压电路。 对稳压电路的主要要求如下: ⑴稳压系数s (i i U U U U /0/0/??=)小,稳定度高,即输出电压相对变化量要 远小于输入电压变化量。 ⑵输出电阻0R 小,L I U R ??=/00,0R 小,一般为m Ω量级,表示负载电流变化时,输出电压稳定。 ⑶温度系数T S 小,T U S T ??=/0(mV/℃),T S 表示温度变化时,输出电压稳定。 四、实验内容

直流稳压电源设计实验报告(模电)

直流稳压电源的设计实验报告 一、实验目的 1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源 2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法 二、实验任务 利用7812、7912设计一个输出±12V 、1A 的直流稳压电源; 三、实验要求 1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形; 2)输入工频220V 交流电的情况下,确定变压器变比; 3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期); 4)求滤波电路的输出电压; 5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。 四、实验原理 1.直流电源的基本组成 变压器:将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 整流电路:利用二极管的单向导电性,将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。 滤波电路:将脉动电压中的文波成分滤掉,使输出为比较平滑的直流电压。 稳压电路:使输出的电压保持稳定。 4.2 变压模块 变压器:将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 4.2 整流桥模块 整流电路的任务是将交流电变换为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用,因此二极管是构成整流电路的关键元件。管D 1~D 4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。 由上面的电路图,可以得出输出电压平均值:2)(9.0U U AV o ≈ ,由此可以得V U 152=即可 即变压器副边电压的有效值为15V 计算匝数比为 220/15=15 2.器件选择的一般原则 选择整流器 流过二极管的的平均电流: I D =1/2 I L 在此实验设计中I L 的大小大约为1A 反向电压的最大值:Urm=2U 2 选择二极管时为了安全起见,选择二极管的最大整流电路I DF 应大于流过二极

《电工技术》习题及答案--整流滤波电路

《电工技术》习题及答案-- 整流滤波电路 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一章整流滤波电路 一、填空题 1、(1-1,低)把P型半导体N型半导体结合在一起,就形成PN结。 2、(1-1,低)半导体二极管具有单向导电性,外加正偏电压导通,外加反偏电压截至。 3、(1-1,低)利用二极管的单向导电性,可将交流电变成直流电。 4、(1-1,低)根据二极管的单向导电性性,可使用万用表的R×1K挡测出其正负极,一般其正反向的电阻阻值相差越大越好。 5、(1-1,低)锗二极管工作在导通区时正向压降大约是0.3,死区电压是。 6、(1-1,低)硅二极管的工作电压为0.7,锗二极管的工作电压为0.3。 7、(1-1,中)整流二极管的正向电阻越小,反向电阻越大,表明二极管的单向导电性能越好。 8、(1-1,低)杂质半导体分型半导体和型半导体两大类。 9、(1-1,低)半导体二极管的主要参数有、,此外还有、、等参数,选用二极管的时候也应注意。 10、(1-1,中)当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时,反向电流会突然增大,此现象称为现象雪崩。 11、(1-1,中)发光二极管是把能转变为能,它工作于状态;光电二极管是把能转变为能,它工作于状态。 12、(1-2,中)整流是把转变为。滤波是将转变为。电容滤波器适用于的场合,电感滤波器适用于的场合。 13、(1-1,中)设整流电路输入交流电压有效值为U2,则单相半波整流滤波电路的输出直流电压U L(AV)=,单相桥式整流电容滤波器的输出直流电压U L(AV)=,单相桥式整流电感滤波器的输出直流电压U L(AV)=。 14、(1-1,中)除了用于作普通整流的二极管以外,请再列举出2种用于其他功能的二极管:,。 15、(1-1,低)常用的整流电路有和。 16、(1-2,中)为消除整流后直流电中的脉动成分,常将其通过滤波电路,常见的滤波电路有,,复合滤波电路。 17、(1-2,难)电容滤波器的输出电压的脉动τ与有关,τ愈大,输出电压脉动愈,输出直流电压也就愈。 18、(1-2,中)桥式整流电容滤波电路和半波整流电容滤波电路相比,由于电容充放电过程(a. 延长,b.缩短),因此输出电压更为(a.平滑,b.多毛刺),输出的直流电压幅度也更(a.高,

整流滤波电路实验报告

整流滤波电路实验报告 姓名:XXX 学号:5702112116 座号:11 时间:第六周星期4 一、实验目的 1、研究半波整流电路、全波桥式整流电路。 2、电容滤波电路,观察滤波器在半波和全波整流电路中的滤波效果。 3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值。 4、初步掌握示波器显示与测量的技能。 二、实验仪器 示波器、6v交流电源、面包板、电容(10μF*1,470μF*1)、变阻箱、二极管*4、导线若干。 三、实验原理 1、利用二极管的单向导电作用,可将交流电变为直流电。常用的二极管整 流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。 2、在桥式整流电路输出端与负载电阻RL并联一个较大电容C,构成电容滤 波电路。整流电路接入滤波电容后,不仅使输出电压变得平滑、纹波显著成小,同时输出电压的平均值也增大了。 四、实验步骤 1、连接好示波器,将信号输入线与6V交流电源连接,校准图形基准线。 2、如图,在面包板上连接好半波整流电路,将信号连接线与电阻并联。

3、如图,在面包板上连接好全波整流电路,将信号输入线与电阻连接。

4、在全波整流电路中将电阻换成470μF的电容,将信号接入线与电容并联。 5、如图,选择470μF的电容,连接好整流滤波电路,将信号接入线与电阻 并联。 改变电阻大小(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)

200Ω 100Ω 50Ω

25Ω 6、更换10μF的电容,改变电阻(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω) 200Ω 100Ω

50 Ω 25 Ω 五、数据处理 1、当C 不变时,输出电压与电阻的关系。 输出电压与输入交流电压、纹波电压的关系如下: a v g ) r m V V V (输+= 又有i avg R C V ??=输89.2V )(r 所以当C 一定时,R 越大 就越小 )(r V avg 越大 输V

实验5 整流、滤波和稳压电路

实验三 整流、滤波和稳压电路 一、实验目的 1、学会用示波器观察半波整流电路,全波整流电路的整流作用,及滤波电路的滤波作用和效果。 2、学会测量半波整流电路,会波整流电路输入电压值与输出电压值的方法。 二、实验器材 示波器一台,可调交流电压源一台,万用表一只,直流毫安表一只,整流二极管四只,电阻和电容。 三、实验原理 单相半波整流电路,单相桥式整流电路及滤波和稳压电路的原理,参看教材第五章。 四、实验内容及步骤 一)、半波整流电路的测量与观察。 1、按线路图1接好电路,将RW 调至最大。 2、置可调交流电压源电压~10V 左右。 3、将输入电压和输出电压分别接到示波器 输入端CH1和CH2上。 4、接通电源,在示波器上观察到输入和输出电压 波形,调节垂直偏转因数。使波形高度适宜, 便于观察。 5、用万用表测出输入电压(交流档)Ui= 测出输出电压平均值(直流档)Uo= 6、将输入电压和输出电压的波形画在图上。

二)、观察滤波电路的滤波作用。 在图1的A 、B 两点间分别接入电容C1=1μF , C2=10μF ,C3=47μF ,(注意电容的接法)。 测量接入电容后的输出电压平均值U01= V U02= V U03= V 并将输出电压波形画在图上。 三)、单相桥式整流电路的测量与观察。 1、按图2接电路,并将输出端电压接到示波器CH2上,(输入交流电压源电压不要接到示波器上)。 2、调正输入交流电压源电压~10V 左右,测出输入 交流电压有效值Ui= V ,测出输出电压平均值(直流档)Uo= V 。 3、将输出电压的波形画在图上。 4、按图3接好电路,并在示波器上观察输出电压波形,同时用万用表测出输出电压平均值Uo= V 。 5、调节RW ,观察输出电压大小如何变化? 图 3 图2

整流滤波电路实验报告(模板加实验图片)

学生姓名: XX 学号:00000000 专业班级:XXXXXXXXXXXXXX 实验时间:XXXX时XXX分第XX周星期X 座位号:XX 上面是我自己的信息,被我改成“XX”,下载者自行修改,最下面还有我做实验的图片,如果没做实验或者实验一塌糊涂可以参照,或者P成黑白or照着画,这5财富值,你看值,就下载!我很给力的!!!!! 整流滤波电路实验 一.实验目的 1.研究半波整流电路、全波桥式整流、滤波电路; 2.测绘电学原件的伏安特性曲线,学习图示法表示实验结果。 二.实验器材 6伏交流电源,双踪示波器,电解电容470μF×1、100μF×1,整流二极管IN4007×4,电阻箱,导线若干。 三.实验原理 1、利用二极管的单向导电作用,可将交流电变为直流电。常用的二极管整流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。 2、在桥式整流电路输出端与负载电阻RL并联一个较大电容C,构成电容滤波电路。整流电路接入滤波电容后,不仅使输出电压变得平滑、纹波显著成小,同时输出电压的平均值也增大了。 四.实验步骤

1、连接好示波器,将信号输入线与6V 交流电源连接,校准图形基准线。 2、如图,在面包板上连接好半波整流电路,将信号连接线与电阻并联。 3、如图,在面包板上连接好全波整流电路,将信号输入线与电阻连接。

4、在全波整流电路中将电阻换成470μF的电容,将信号接入线与电容并联。 5、如图,选择470μF的电容,连接好整流滤波电路,将信号接入线与电阻并联。改变电阻大小(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω) 6、更换10μF的电容,改变电阻大小(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω) 7、分别记下并描绘出各波形图。 五.实验数据以及波形图

《电工技术》习题及答案--整流滤波电路

精心整理 第一章整流滤波电路 一、填空题 1、(1-1,低)把P型半导体N型半导体结合在一起,就形成PN结。 2、(1-1,低)半导体二极管具有单向导电性,外加正偏电压导通,外加反偏电压截至。 3、(1-1,低)利用二极管的单向导电性,可将交流电变成直流电。 4、(1-1,低)根据二极管的单向导电性性,可使用万用表的R×1K挡测出其正负极,一般其正反向的电阻阻值相差越大越好。 5、(1-1 6、(1-1,低)硅二极管的工作电压为,锗二极管的工作电压为 7、(1-1,中)整流二极管的正向电阻越小, 8、(1-1 9、(1-1 10、(1-1,中)当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时,反向电流会突然增大,此现象称为现象雪崩。 11、(1-1 12、(1-2 13、(1-1,中) )=,单相桥式整流电容滤波器的输出直流电压U L U L(AV)=。 14、(1-12种用于其他功能的二极管:,。 15、(1-1 16、(1-2,复合滤波电路。 17、(1-2τ与有关,τ愈大,输出电压脉动愈,输出直流电压也就愈。 18、(1-2 a.延长,b.缩短), ,输出的直流电压幅度也更(a.高,b.低)。 二、选择题 1、(1-1,低)具有热敏特性的半导体材料受热后,半导体的导电性能将。 A、变好 B、变差 C、不变 D、无法确定 2、(1-1,中)P型半导体是指在本征半导体中掺入微量的。 A、硅元素 B、硼元素 C、磷元素 D、锂元素 3、(1-1,中)N型半导体是指在本征半导体中掺入微量的。 A、硅元素 B、硼元素 C、磷元素 D、锂元素 4、(1-1,难)PN结加正向电压时,空间电荷区将。

6.11演示实验11桥式整流电容滤波电路

Electronics Workbench 5.0C应用基础教程 6.11 演示实验11:桥式整流电容滤波电路 一、教学目的 1. 演示桥式整流输出电压的波形并与变压器次级波形作比较。 2. 演示加有电容滤波的输出电压的波形,负载变化后对输出电压波形的影响。 3. 测试各种情况下的输出电压,演示当一支二极管开路、短路后输出电压的变化,加深理解桥式整流电路的应用。 二、演示内容 1. 创建单相桥式整流、电容滤波实验电路 (1)双击桌面Wewb32.exe快捷方式图标,启动EWB5.0进入EWB5.0工作界面。 (2)按图6.11.1在电路工作区连接电路 图6.11.1 单相全波整流电容滤波实验电路 ◆安放元器件(或仪器) 单击打开相应元器件库(或仪器库),将所需元器件(或仪器)拖拽至相应位置。利用工具栏的旋转、水平翻转、垂直翻转等按钮使元器件符合电路的安放要求。 ◆连接电路 (3)按图6.11.1所示,给元器件标识、赋值(或选择模型) 双击元器件打开元件特性对话框,进行相应设置。 全波整流波形 电源电压波形 (示波器面板波形显示框) 图6.11.2 电源与全波整流波形 - 181 -

第6章虚拟教学演示实验 ◆信号源u s 单击Label,键入单相交流电源Us。单击Value,设置Vo1tage:200V,Frequency:50Hz,Phase:0。 ◆变压器Tr 单击“Label”,键入Tr 10:1。单击Mode1s,选中Library 中的default和Model中的ideal,单击“Edit”按钮打参数设置对话框,在“primary to Secondary tums ratio”框键入“10”,单击“确定”。 ◆整流桥堆D×4 单击Labe1,键入D×4,单击Models,选中Library中的general1和Model中的BYM10.100,单击“确定”。 ◆电容C 单击Labe1,键入滤波电容C。单击Value,将“Capacitance”设置为20μF,单击“确定”。 ◆开关K 单击Label,键入K,单击确定。由于只有一个开关,故控制键可采用其缺省设置的“Space”(空格键)。否则应在“Value”选项的“key”框键入控制键符号。 ◆负载电阻RL 单击Labe1,键入负载电阻RL。单击Value,将Resistance、Setting、Increment框分别设置为“1k?”、“50”、“5”。单击“确定”。电位器控制键采用缺省设置“R”键,按一下西文状态下的“R”键,将使电位器电阻减小5%。 (4)给节点1~4、Uo进行标识 双击节点打开其特性对话框,单击“Label”,键入标识符号,然后单击“确定”。 (5)通过设置导线颜色确定示波器波形颜色 双击示波器Channel A输入线,打开其设置对话框,单击选项“Schematic Options”,单击“Set Wire Color”按钮调出“Wire Color” 选色板,点击的绿色,而后“确定”。再将Channel B输入线设置为绿色。 (6)仔细检查,确保连接的电路图无误、可靠。 (7)保存文件 单击File菜单的Save选项,在出现的Save Circuit File对话框中首先确定文件存放的路径,然后键入用户文件名,单击“保存”。(实验时应注意及时保存,并注意文件的路径)。 2. 仿真实验 (1)观测整流电路 ◆双击示波器图标打开面板。 ◆设置示波器参数:参考值为: Time base设置:“2.00ms/div”、“Y/T”显示方式。 Channel A设置:“10V/div”、Y Position:“0.00”、“DC”工作方式。 Channel B设置:“10v/div”、Y Position:“0.00”、“DC”工作方式。 Trigger设置:“Auto”触发方式。 ◆运行电路 单击主窗口右上角“O/I”按钮,示波器即可显示工作波形。Channel A显示变压器副边电压的绿色波形,Channel B显示半波整流电路输出电压的红色波形。 ◆观察并记录波形及其幅值 为便于观测,可单击示波器面板上的“Expand”将示波器面板展开,单击“Reduce”则回到示波器面板,单击主窗口“Pause”按钮可控制暂停或仿真。 ◆用数字多用表测量直流输出电压 双击数字多用表图标打开面板,进行设置:单击“V”和“—”(直流)按钮。观察并记录所显示的直流输出电压值。 (2)观测整流滤波电路 ◆按一下空格键,开关K将电容C接入电路,电路成为全波整流电容滤波电路。 ◆观察示波器波形的变化并定性记录波形。 ◆用数字多用表测量直流输出电压。注意应等待读数较稳定后读取数据。 ◆按动西文状态下的“R”键调节负载电阻RL,观察整流滤波输出电庄波形的变化和数字多用表读数的变化。 ◆将RL与Uo点断开,即使负载开路,观察并记录整流滤波输出电压波形的变化和数字多用表- 182 -

2020年整流滤波 实验报告

整流滤波得电路设计实验 一、实验目得:1、研究半波整流电路,全波整流电路。 2、电容滤波电路,观察滤波器在半波与全波整流中得滤波效果。 3、整流滤波电路输出脉动电压得峰值 4、进一步掌握示波器显示与测量得技能。 实验仪器:示波器,6v交流电源,面包板,电容(47uF、1uF)电阻(2Ω,10Ω,5Ω,25Ω),导线若干。 实验原理: 1、实验思路 利用二极管正向导通反向截至得特性,与RC电路得特性,通过二极管、电阻与电容得串并联设计出各种整流电路与滤波电路进行研究。 2、半波整流电路 变压器得次级绕组与负载相接,中间串联一个整流二极管,就就是半波整流。利用二极管得单向导电性,只有半个周期内有电流流过负载,另半个周期被二极管所阻,没有电流。 2。1单相半波整流 只在交流电压得半个周期内才有电流流过负载得电路称为单相半波整流电路。 原理:如图4。1,利用二极管得单向导电性,在输入电压Ui为正得半个周期内,二极管正向偏置,处于导通状态,负载RL上得到半个周期得直流脉动电压与电流;而在Ui为负得半个周期内,二极管反向偏置,处于关断状态,电流基本上等于零、由于二极管得单向导电作用,将输入得交流电压变换成为负载RL两端得单向脉动电压,达到整流目得,其波形如图4、2、 3、全波桥式整流 前述半波整流只利用了交流电半个周期得正弦信号。为了提高整流效率,使交流电得正负半周信号都被利用,则应采用全波整流,现以全波桥式整流为例,其电路与相应得波形如图6、2。1-3所示。 若输入交流电仍为 (8)

则经桥式整流后得输出电压u(t)为(一个周期) (9) 其相应直流平均值为 (1) 由此可见,桥式整流后得直流电压脉动大大减少,平均电压比半波整流提高了一倍(忽略整流内阻时)。 滤波电路 经过整流后得电压(电流)仍然就是有“脉动"得直流电,为了减少被波动,通常要加滤波器,常用得滤波电路有电容、电感滤波等、现介绍最简单得滤波电路。 电容滤波电路 电容滤波器就是利用电容充电与放电来使脉动得直流电变成平稳得直流电。我们已经知道电容器得充、放电原理。图6、1—4所示为电容滤波器在带负载电阻后得工作情况、设在t时刻接通电源,整流元件得正向电阻很小,可略去不计,在t=t1时,UC达到峰值为。此后Ui以正弦规律下降直到t2时刻,二极管D不再导电,电容开始放电,UC缓慢下降,一直到下一个周期。电压Ui上升到与UC相等时,即t3以后,二极管D又开始导通,电容充电,直到t4。在这以后,二极管D又截止,UC又按上述规律下降,如此周而复始,形成了周期性得电容器充电放电过程、在这个过程中,二极管D并不就是在整个半周内都导通得,从图上可以瞧到二极管D只在t3到t4段内导通并向电容器充电。由于电容器得电压不能突变,故在这一小段时间内,它可以被瞧成就是一个反电动势(类似蓄电池)、 由电容两端得电压不能突变得特点,达到输出波形趋于平滑得目得、经滤波后得输出波形如图2。1-5所示。 四、实验内容及观测现象记录 半波整流 整流前 时间格 5ms 电压格5 整流后 时间格 5ms 电压格5 电阻2Ω电容1uF,35V 2全波整流

直流稳压电源的设计 仿真实验

直流稳压电源的设计仿真实验 (一)计算机仿真部分 1、半波整流电路 (1)从元件库中调出图4.2-10 所示的所有元件(注意器件参数),并连接好电路。(2)函数发生器设置为50Hz,220V(本实验均采用此参数)。启动仿真按钮,用交流电压表测量变压器次级电压,并记录幅值。将示波器接于变压器次级输出端,观察并记录整流后的波形。

(1)从元件库中调出图4.2-12 所示的所有元件(注意器件参数),并连接好电路图。(2)重复半波整流(2)中的内容。

(1)从元件库中调出图4.2-14 所示的所有器件(注意器件参数),并连接好电路图。(2)重复半波整流(2)中的内容。

4.全波整流滤波电路 (1)从元件库中调出图4.2-16 所示的所有元器件(注意元件参数),并连接好电路图。(2)在电容值取10μ F 时,设置好参数,启动仿真按钮,用交流电压表测量变压器次级的电压,记录幅值。用示波器接于变压器的次级及输出端,观察并记录整流前后的波形,并测量纹波电压的峰峰值。 (3)在电容值取100μ F,1000μ F 时,重复(2)中的内容。 (4)在电容值取100μ F 时,将负载电阻的值分别取50Ω ,100Ω ,300Ω ,重复(2)中的内容。 (5)比较RC 取值不同时,整流滤波的效果。说明二者之间的关系。

全波整流滤波输入输出波形图(电容:100μ F,电阻:100Ω ) 全波整流滤波输入输出波形图(电容:1000μ F,电阻:100Ω)

全波整流滤波输入输出波形图(电容:100μ F,电阻:100Ω ) 全波整流滤波输入输出波形图(电容:100μ F,电阻:300Ω )

电子技术基础第二章整流与滤波电路习题册

第二章整流与滤波电路 一、判断下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断结果填入空内。 (1)电容滤波适用于大电流场合,而电感滤波适用于高电压场合。() (2)全波整流电路中,流过每个整流管的平均电流只有负载电流的一半。() (3)单相桥式整流电容滤波电路中与单相半波整流电容滤波电路中,每个二极管承受的反向电压相同。() (4)半波整流电路中,流过二极管的平均电流只有负载电流的一半。() (5)硅稳压管并联型稳压电路的负载任意变化,稳压管都能起稳压作用。() (6)电解电容的电极有正、负之分,使用时正极接高电位,负极接低电位。() (7)任何电子电路都需要直流电源供电,因此需要直流稳压电源。() (8)在整流电路后仅用电阻就构成滤波电路。() (9)整流电路能将交流电压转换成单向脉动电压,是利用了二极管的单向导电性。(() (10)全波整流电路中,其中一个整流管短路时对整流电路不影响,输出仍为全波整流。() 二、选择正确答案填入空内。 1、滤波电路中整流二极管的导通角较大,峰值电流很小,输出特性较好,适用于低电压、大电流场合的滤波电路是() A、电感 B、电容 C、复式 D、有源 分析如下图,选择正确答案填在括号内(第2题~第5题),已知U2=10V。 2、接入滤波电容后,输出直流电压为() A、升高 B、降低 C、不变 D、为零 3、接入滤波电容后,二极管的导通角为() A、加大 B、减小 C、不变 D、为零

4、输出电压的平均值U O约为() A、10V B、14V C、16V D、12V 5、若D1短路,则() A、U0减小一半 B、U O不变 C、D3、D4发热 D、D2或变压器烧坏 分析如下图,选择正确答案填写在括号内(第6题~第11题)。 6、设U2有效值为10V,则电容两端电压为() A、 B、9V C、12V D、14V 7、若电容C脱焊,则Ui为() A、 B、9V C、12V D、14V 8、若二极管D4接反,则() A、变压器被短路,D1、D2或变压器被烧坏 B、变为半波整流 C、电容C将过压而击穿 D、稳压管过流而烧坏 9、若电阻R短路,则() A、U O将下降 B、变为半波整流 C、电容C将过压而击穿 D、稳定管过流而损坏 10、设电路正常工作,当电网电压波动而使U i增大时(负载不变),I R将增大,则I W将() A、增大 B、减小 C、基本不变 D、为零 11、设电路正常工作,当负载电流I O增大时(电网电压不变),I R将基本不变,则I W将() A、增大 B、减小 C、基本不变 D、为零

实验十一整流滤波与并联稳压电路

实验十一 整流滤波与并联稳压电路 一、实验目的 1.熟悉单相半波、全波、桥式整流电路。 2.观察了解电容滤波作用。 3.了解并联稳压电路。 二、实验仪器及材料 1.示波器 2.数字万用表 三、实验内容 1.半波整流、桥式整流电路实验电路分别如图13.1,图13.2所示。 分别接二种电路,用示波器观察V 2及V L 的波形。并测量V 2、V D 、V L 。 图13.1 图13.2 图13.1是二极管半波整流,如果忽略二极管导通电压,输出应是半波波形。如果输入交流信号有效值为1U ,输出信号平均值为 11 45.02U U ≈π ,有效值为 2 1U 。图13.2是二极管 桥式整流电路,如果忽略二极管导通电压,输出应是全波波形。输出信号平均值为 11 9.022U U ≈π ,有效值为1U 。 2.电容滤波电路 实验电路如图13.3 (1)分别用不同电容接入电路,R L 先不接,用示波器观察波形,用电压表测V L 并记录。 (2)接上R L ,先用R L =1K Ω,重复上述实验并记录。 (3)将R L 改为150Ω,重复上述实验。 电容滤波电路是利用电容对电荷的存储作用来抑制纹波。在不加入负载电阻时,理论上应输出无纹波的稳定电压,但实际上考虑到二极管反向电流和电容的漏电流,所以仍然可以看到纹波,由于大电容的漏电流较大,所以接入470μF 时观察到的纹波比接入10μF 时的大。接入负载后,在示波器中可看到明显的纹波。纹波中电压处于上升部分时,二极管导通,通

过电流一部分经过负载,一部分给电容充电,其时间常数为L R r R C R =//(,r 为输入电路内阻);下降部分时,二极管截止,负载上的电流由电容提供,其放电时间常数为C R L 。一般有r R r R L L >>>,因此滤波的效果主要取决于放电时间常数, 其数值越大滤波后输出纹波越小、电压波形越平滑,平均值也越大。平均值)41(21C R T U U L Om - =。 图13.3 电容滤波电路 图13.4 并联稳压电路 稳压管稳压电路由稳压二极管和限流电阻组成,利用稳压管的电流调节作用通过限流电阻上电流和电压来进行补偿,达到稳压目的,因而限流电阻必不可少。对于稳压电路,一般用稳压系数r S 和输出电阻O R 来描述稳压特性, r S 表明输入电压波动的影响,O R 表明负载电阻对稳压特性的影响。 不变 L R i i O O r U U U U S ??= ,不变 i U O O O I U R ??- =。分析电路,设稳压管两端电压为Z U ,流过稳 压管的电流为Z I ,则稳压管交流等效电阻Z Z Z I U r ??=。根据交流等效电路可知: L Z L Z O i i O O i r R r R R r U U U U U U S +?=???= ,Z O r R R =。 3.并联稳压电路

浙大版电工电子学实验报告18直流稳压电源

实验报告 课程名称:电工电子学实验指导老师:实验名称:直流稳压电源 一、实验目的 1.掌握单相半波及桥式整流电路的工作原理。 2.观察几种常用滤波电路的效果。 3.掌握集成稳压器的工作原理和使用方法。 二、主要仪器设备 1.XJ4318型双踪示波器。 2.DF2172B型交流毫伏表。 3.MS8200G型数字万用表。 4.MDZ—2型模拟电子技术实验箱。 5.单级放大、集成稳压实验板。 三、实验内容 1.单相整流、滤波电路 取变压器二次侧电压15V挡作为整流电路的输入电压U2,并实测U2的值。负载电阻R L=240Ω,完成表18-1所给各电路的连接和测量。(注:以下各波形图均在示波器DC挡测得) 表18-1 (R L=240Ω,U2=13.5V) 电路图 测量结果计算值U L/V /V U ~ L u L波形γ6.22 7.3 1.174 14.08 2.6 0.185 专业:应用生物科学 姓名: 学号:__ _ 日期: 地点:

16.20 0.61 0.038 15.45 0.44 0.028 11.89 5.7 0.479 16.30 1.3 0.080 16.96 0.97 0.057 16.16 0.183 0.011

2.集成稳压电路 (1)取变压器二次侧电压15V 挡作为整流电路的输入电压U 2,按图18-2连接好电路,改变负载电阻值R L ,完成表18-2的测量。(注:以下各波形图均在示波器DC 挡测得) 图18-2 整流、滤波、稳压电路 表18-2 (U 2=14V) 负载 测量结果 R L /Ω U L /V /V U ~ L I L /mA u L 波形 ∞ 11.98 0.004 0 240 11.97 0.008 0.050 120 11.95 0.02 0.100 (2)取负载电阻R L =120Ω不变,改变图18-2电路输入电压U 2(调变压器二次侧抽头),完成表18-3的测量。(注:以下各波形图均在示波器DC 挡测得)

整流滤波稳压实验报告

整流滤波及稳压电路 一、实验目的 1.掌握单相桥式整流电路的应用 2.掌握电容滤波电路的特性 3.掌握稳压管稳压的应用和测试 二、实验仪器 电路板,示波器,函数信号发生器等。 三、实验原理 直流稳压电源是所有电子设备的重要组成部分,它的基本任务是将电力网交流电压变换为电子设备所需要的交流电压值,然后利用二极管单向导电性将交流电压整流为单向脉冲的直流电压,再通过电容或电感等储能元件组成的滤波电路来减小其脉动成分,从而得到较平滑的直流电压。同时,由于该直流电压易受电网波动及负载变化的影响,必须加稳压电路,利用负反馈来维持输出直流电压的稳定。直流稳压电源的基本组成框图和工作波形如图一所示: 220V a b c 50Hz →→→→ Uo 1、 整流电路 利用二极管的单向导电作用,将电网的交流电转变成单方向的脉冲直流电,这就是整流。常用的整流电路有半波整流、桥式整流以及倍压整流。这次实验中主要采用桥式整流的方式获得单向脉冲的直流电源。 桥式整流电路(如图二)由四个二极管组成,负载电流也由两路二极

管轮流导通(如V1,V2)而提供,波纹小,截止一路两个二极管(如V3,V4)分担反向电压,对整流管要求较低,是最常用的整流电路。 图二 2、 滤波电路 整流电路输出的是直流脉冲电压,这种脉冲电压中含有较大的交流成分,因而不能保证电子设备正常工作,尤为明显的是在音响设备中会出现较严重的交流哼声。因此需要进一步减小输出电压的这种脉动,使其更加平滑。滤波电路就是利用电容或电感在电路中的储能作用来完成此功能的。常用的滤波器有电容滤波和电感滤波,但是相同的滤波效果时,采用电容滤波比采用电感滤波更经济有效。如图三,以桥式整流为例,说明整流滤波的工作原理。 图三 3、 稳压电路 虽然整流滤波电路可使交流电变成平滑的直流电,但由于受到电网电压的波动、负载电阻的变化以及环境温度的变化,这些均会导致输出直流电压的不稳定。因此,大多数电子设备还需要采取一定的稳压电路(措施),以保证输出电压值的稳定。稳压电路的种类通常有稳压管稳压电路、串联型稳压电路、集成稳压电路和开关型稳压电路。 对稳压电路的主要要求如下: ⑴稳压系数s (i i U U U U /0/0/??=)小,稳定度高,即输出电压相对变化量要 远小于输入电压变化量。 ⑵输出电阻0R 小,L I U R ??=/00,0R 小,一般为m Ω量级,表示负载电流变化

整流滤波实验报告

整流滤波的电路设计实验 一、实验目的:1、研究半波整流电路,全波整流电路。 2、电容滤波电路,观察滤波器在半波和全波整流中的滤波效果。 3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值 4、进一步掌握示波器显示与测量的技能。 二、实验仪器:示波器,6v交流电源,面包板,电容(470uF、10uF)电阻(200Ω,100Ω,50Ω,25Ω),导线若干。 三、实验原理: 1、实验思路 利用二极管正向导通反向截至的特性,与RC电路的特性,通过二极管、电阻与电容的串并联设计出各种整流电路和滤波电路进行研究。 2、半波整流电路 变压器的次级绕组与负载相接,中间串联一个整流二极管,就是半波整流。利用二极管的单向导电性,只有半个周期内有电流流过负载,另半个周期被二极管所阻,没有电流。 2.1单相半波整流 只在交流电压的半个周期内才有电流流过负载的电路称为单相半波整流电路。 原理:如图4.1,利用二极管的单向导电性,在输入电压Ui为正的半个周期内,二极管正向偏置,处于导通状态,负载RL上得到半个周期的直流脉动电压和电流;而在Ui为负的半个周期内,二极管反向偏置,处于关断状态,电流基本上等于零。由于二极管的单向导电作用,将输入的交流电压变换成为负载RL两端的单向脉动电压,达到整流目的,其波形如图4.2。 3、全波桥式整流 前述半波整流只利用了交流电半个周期的正弦信号。为了提高整流效率,使交流电的正负半周信号都被利用,则应采用全波整流,现以全波桥式整流为例,其电路和相应的波形如图6.2.1-3所示。

若输入交流电仍为 t U t u P i ωsin )(= (8) 则经桥式整流后的输出电压u 0(t)为(一个周期) t U u t U u P P ωωsin sin 00-== π ωππ ω20≤≤≤≤t t (9) 其相应直流平均值为 ?≈==T P P U U dt t u T u 000637.02 )(1π (10) 由此可见,桥式整流后的直流电压脉动大大减少,平均电压比半波整流提高了一倍(忽略整流内阻时)。 (1) 滤波电路 经过整流后的电压(电流)仍然是有“脉动”的直流电,为了减少被波动,通常要加滤波器,常用的滤波电路有电容、电感滤波等。现介绍最简单的滤波电路。 电容滤波电路 电容滤波器是利用电容充电和放电来使脉动的直流电变成平稳的直流电。我们已经知道电容器的充、放电原理。图6.2.1-4所示为电容滤波器在带负载电阻后的工作情况。设在t 0时刻接通电源,整流元件的正向电阻很小,可略去不计,在t=t 1时,U C 达到峰值为i U 2。此后U i 以正弦规律下降直到t 2时刻,二极管D 不再导电,电容开始放电,U C 缓慢下降,一直到下一个周期。电压U i 上升到和U C 相等时,即t 3以后,二极管D 又开始导通,电容充电,直到t 4。在这以后,二极管D 又截止,U C 又按上述规律下降,如此周而复始,形成了周期性的电容器充电放电过程。在这个过程中,二极管D 并不是在整个半周内都导通的,从图上可以看到二极管D 只在t 3到t 4段内导通并向电容器充电。由于电容器的电压不能突变,故在这一小段时间内,它可以被看成是一个反电动势(类似蓄电池)。 由电容两端的电压不能突变的特点,达到输出波形趋于平滑的目的。经滤波后的输出波形如图6.2.1-5所示。

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