集成运算放大电路
第二章_集成运算放大器
集成运算放大器
由图2-7可得：
i1
ui
u R1
ui R1
if
u uo RF
uo RF
由此得出：uo
RF R1
ui
该电路的闭环电压放大倍
数为：
Auf
uo ui
RF R1
图2-7 反相比例运算电路
集成运算放大器
电阻。如采用恒流源代替Rc,一般的中间放大级的电压增益
可达到60dB以上。
第三部分为输出级。其主要任务是输出足够大的电流， 能提高带负载能力。所以该级应具有很低的输出电阻和很高 的输入电阻，一般采用射极输出器的方式。
集成运算放大器
2.2 外形与符号 集成运放的外形有圆形、扁平形和双列直插式三种，如
开环是指运放未加反馈回路时的状态，开环状态下的差
模电压增益叫开环差模电压增益Aud。Aud＝uod/uid。用分贝表 示 则 是 2 0 lg｜Aud｜(dB)。 高 增 益 的 运 算 放 大 器 的 Aud 可 达 140dB以上，即一千万倍以上。理想运放的Ａud为无穷大。
集成运算放大器
4. 差模输入电阻rid
数为1，这时就成了电压跟随器，如图2-9所示。其输入电阻 为无穷大，对信号源几乎无任何影响。输出电阻为零，为一 理想恒压源，所以带负载能力特别强。它比射极输出器的跟 随效果好得多，可以作为各种电路的输入级、中间级和缓冲 级等。
该电路的反馈类型为串联电压负反馈。
集成运算放大器
同相输入比例运算放大电路主要工作特点：
uo Au 0
0
集成运算放大器
即
u u
由于集成开环放大倍数为无穷大，与其放大时的输出电
差分放大电路和集成运算放大器
差分放大电路的应用
差分放大电路广泛应用于各种模拟电路中，如 音频信号处理、通信系统、测量仪器等。
在高速数字电路中，差分信号传输可以有效地 抑制电磁干扰（EMI），因此差分放大电路也 常用于高速数据采集和传输系统。
工业自动化领域
工业自动化领域对于高精度、高速的信号处理需求越来越大，差分放大 电路和集成运算放大器将在该领域发挥更大的作用，如运动控制系统、 过程控制系统等。
面临的挑战与机遇
技术创新
随着电子技术的不断发展，差分 放大电路和集成运算放大器需要 不断创新，以满足更高的性能要
求。
应用领域的多样化
随着应用领域的不断拓展，差分放 大电路和集成运算放大器的应用场 景将更加多样化，需要不断适应新 的应用需求。
应用比较
差分放大电路
差分放大电路适用于需要抑制共模信号和噪声的应用场合，如信号放大、差分信号传输、模拟电路中的减法器和 微分器等。
集成运算放大器
集成运算放大器适用于各种模拟信号处理和控制电路，如放大器、滤波器、比较器和振荡器等。
优缺点比较
差分放大电路
差分放大电路的优点在于其高共模抑制比和低噪声性能，能够有效地抑制共模信号和噪声，提高电路 的抗干扰能力。此外，差分放大电路还具有高输入阻抗和低输出阻抗的优点。然而，差分放大电路的 成本较高，体积也较大。
另外，由于差分放大电路具有低噪声和高共模 抑制比的特点，因此在高精度测量和自动控制 系统中也得到了广泛应用。
CHAPTER 02
集成运算放大器
集成运算放大器的基本概念
集成运算放大器（简称运放） 是一种高放大倍数的集成电路， 能够实现对微弱信号的放大和 处理。
集成运算放大器基本应用(模拟运算电路)实训指导
集成运算放大器基本应用 （模拟运算电路）实训指导（特别提醒：实验电路图中可能存在有的元器件数值与实验电路板中的不相同，实验时应以实验电路板中的为准。
另外，由于元器件老化、湿度变化、温度变化等诸多因素的影响所致，实验电路板中所标的元器件数值也可能与元器件的实际数值不一致。
有的元器件虽然已经坏了，但仅凭肉眼看不出来。
因此，在每次实验前，应该先对元器件（尤其是电阻、电容、三极管）进行单个元件的测量（注意避免与其它元器件或人体串联或并联在一块测量）。
并记下元器件的实际数值。
否则，实验测得的数值与计算出的数值可能无法进行科学分析。
）一．实验目的1．研究由集成运放组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二．实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
基本运算电路。
1)反相比例运算电路电路如图8—1所示。
对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为i F O U R RU 1-=为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相端应接入平衡电阻R 2=R 1||R F 。
U OOU U图8—1 图8—22)反相加法电路电路如图8—2，输出电压与输入电压之间的关系为)(2211i F i F O U R RU R R U +-=R 3= R 1‖R 2‖R F 3)同相比例运算电路图8—3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为 i F O U R R U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=11 R 2 = R 1‖R F当R 1 ∞，U o =U i ，即得到如图8—3(b)所示的电压跟随器，图中R 2=R F ，用以减小漂移和起保作用。
一般R F 取10K Ω，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
集成运算放大器的应用有哪些
集成运算放大器的应用有哪些集成运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP) 是现代电子技术中常用的一种集成电路，广泛应用于信号放大、积分、微分、比较、滤波、波形变换、逻辑运算等电路中。
本文将介绍一些集成运算放大器的应用。
一、信号放大集成运算放大器广泛应用于信号放大电路中，其直接或变压器耦合输入方式具有低输入电阻、高输入阻抗、低噪声、高增益和宽带等特性。
在应用中，可通过精心设计放大器电路，控制反馈，实现高增益稳定运行。
二、积分电路积分电路是信号处理电路中的基本电路，它能将信号输入与时间积分，输出的是输入信号积分后的值。
集成运算放大器常用于积分电路的设计，其放大电压信号，然后通过电容对信号进行积分。
例如，在三角形波发生器电路中，可通过电容积分得到正弦波信号，而集成运算放大器的内部电路通常包含差分放大器，可将输入信号转化为电压差，用于驱动电容，完成积分计算。
三、微分电路微分电路是在信号处理中广泛应用的一种电路，它能够将信号对时间的微分操作，其输出电压是输入信号微分后的值。
集成运算放大器也常用于微分电路的设计中，可通过对输入信号进行微分计算得到输出信号。
例如，在测量热电偶温度时，可将温度信号输入到集成运算放大器中，通过差分放大器将信号转化为电压差，然后用电阻对信号进行微分计算，输出即为最终温度值。
四、比较电路比较电路是一种将两个信号进行比较然后输出比较结果的电路，它广泛应用于数字电路、自动控制、计算机硬件等领域。
集成运算放大器常用于比较电路中，它的输出能够根据电压的大小关系取两个输入信号中的一个。
例如，电压比较器是一种常见的电路，它采用集成运算放大器作为比较电路的核心元件，用于比较两个不同电压的大小关系，以便输出相应的状态。
五、滤波器滤波器是一种通过对输入信号进行滤波操作，抑制或增强特定频率信号的电路。
集成运算放大器广泛应用于滤波电路的设计中，其内部电路包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等类型。
集成运算放大电路
4. 放大差模信号
差模信号：数值相等，极性相反 的输入信号，即
uI1 uI2 uId / 2
iB1 iB2 iC1 iC2 uC1 uC2 uO 2uC1
＋ u Id 2
－
＋
－
u Id 2
△iE1=－△ iE2，Re中电流不变，即Re 对差模信号无反馈作用。
n U U U U o o1 o2 o A A u uj U U U U j 1 i i i2 in
2. 输入电阻
Ri Ri1
3. 输出电阻
Ro Ron
对电压放大电路的要求：Ri大， Ro小，Au的数值 大，最大不失真输出电压大。
Ri
Ri 2 R5// [rbe2 (1 β2 ) R6 // RL ] 56 K
2016/12/24
1 ( R3 // Ri2 ) 50 (5 // 56 ) Au1 = 191 rbe1 1 .2
Au Au1 Au 2
(1 β ) Re Au ( Rb rbe ) (1 β ) Re
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R3 // R5 rbe2 Rb rbe Ro R6 // 118 Ro Re // 1 2 1
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三、多级放大电路的频率响应
1. 讨论： 一个两级放大电路每一级（已考虑了它们的相互
影响）的幅频特性均如图所示。
20 lg A 20 lg A 40 lg A 20 lg A u u1 u2 u1
uOc 共 模 放 大 倍 数Ac ，参数理想对称时 Ac 0 uIc
2016/12/24
简单的集成电路运算放大器
第21讲6.3 简单的集成电路运算放大器主要内容:本节主要介绍了集成电路运算放大器。
基本要求：了解集成运放的内部结构及各部分功能、特点。
教学要点：1．集成电路运算放大器的组成集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路，它的类型很多，电路也不一样，但结构具有共同之处，一般由四部分组成。
（1）输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式放大电路，利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能，它的两个输入端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。
（2）.电压放大级的主要作用是提高电压增益，它可由一级或多级放大电路组成（3）.输出级一般由电压跟随器或互补电压跟随器所组成，以降低输出电阻，提高带负载能力。
（4）偏置电路是为各级提供合适的工作电流。
此外还有一些辅助环节，如电平移动电路、过载保护电路以及高频补偿环节等2．简单的运算放大器简单运算放大器的原理电路如图所示。
（1）T1,T2对管组成差分式放大电路，信号双端输入、单端输出。
（2）复合管T3,T4组成共射极电路，形成电压放大级，以提高整个电路的电压增益。
（3）T5,T6组成两级电压跟随器，构成电路的输出级，它不仅可以提高带负载的能力，而且可进一步使直流电位下降，以达到输入信号电压v id=v i1-v i2为零时，输出电压v O=0的目的。
（4）R7和D组成低电压稳压电路以供给的基准电压，它与T9一起构成电流源电路以提高T5的电压跟随能力。
（5）电路符号：由此可见，运算放大器有两个输入端（即反相输入端1和同相输入端2）,与一个输出端3。
在运算放大器的代表符号中，反相输入端用"-"号表示，同相输入端用"+"表示。
器件外端输入、输出相应地用N,P和O表示。
（6）输入和输出的相位：利用瞬时极性法分析可知，当输入信号电压v i1从反相输入端输入时（v i2=0），如v i1的瞬时变化极性为(+)时，各级输出端的瞬时电位极性为：v C2（+）→v O2（–）→v B6（–）→v O（–）则输出信号电压v o 与v i1反相；同时，当输入信号电压从同相端输入v i2(v i1=0)时，可以检验，输出电压v o与v i2同相。
集成运算放大器_电子电路
集成运放：是一种高放大倍数的直接耦合 多级放大器。 直接耦合存在的最主要问题是：温漂问题 解决的办法：采用差动式放大电路
一．基本差动放大电路
（一）工作原理： 各元件相同：即T1，T2管对称 RS1=RS2=RS Rb1=Rb2=Rb Rc1=Rc2=Rc(两边严格对称)
优点：结构简单，符合集成电路特点
缺点：I。受Vcc、R、VBE影响，要使I。得到小电流， R必须很大，集成电路制作难。
二、微电流源电路
Io小电流，R值不太大，应使I。<IR
从PN结中伏安特性方程：
IE=Is(eUbe/UT-1)，当Ube》UT时，
第三节
一、 镜像电流源电路 VB1=VB2→IB1=IB2=IB
电流源电路
集成运算放大中，常用电流源提供偏置电路作为有源负载。
(Ic1=Ic2=Ic0)→IR=Ic1+2IB=Ic1(1+2/) =I0(1+2/β)或I0=IR/(1+2/β) 当 β 》2，Vcc》VBE I。=IR=（Vcc-VBE）/R≈Vcc/R 当Ir 大小固定时，电流源输出I。也相应恒定，故称镜像电流
当静态工作时：Ic1Q=Ic2 Q
温度升高：Ic1升，Uc1降(对称性)Uc1Q=Uc2Q， U。=Uc1Q-Uc2Q=0 Ic2升，Uc2降 克服温度变化而引起的零点漂移现象
（二） 放大倍数
1、 差模放大倍数Ad: 当输入信号Ui1及Ui2时（幅度相同； 极性相反）(Ui1=-Ui2)或Ui1=Ui/2,Ui2=-Ui/2 Ui1：T1放大，UC1与Ui2反相；Ui2：T2放大，Uc2与Ui2反相 （U。=UC1-UC2） （差动或） 设单管放大倍数为A1，则：UC1= Ui1 A1=1/2 UiA1 U。=UC1-UC2= UiA1
模拟电子技术 第四章 集成运算放大电路
在电路中电阻的阻值不至太高的情况下，可同时获得较 高的电压放大倍数和较高的输入电阻。
28
2.同相比例运算电路
电路中引入了电压串联 负反馈。 根据“虚短”和“虚断” 的特点
6
三、集成运放的符号
(a) (b) 模拟集成放大器的符号 (a) 国家标准符号 (b)原符号 运算放大器的符号中有三个引线端，两个输入端，一个输出 端。一个称为同相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端 相同，用符号‘+’表示；另一个称为反相输入端，即该端输入 信号变化的极性与输出端相异，用符号‚-‛表示。输出端一般画 在输入端的另一侧，在符号边框内标有‘+’号。实际的运算放 大器通常必须有正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端。
29
i1 R1i f i u
+
Rf
+
uo
说明
R1
Rf
特例：电压跟随器
当同相比例电路的比例系数为1时则有：
uo
ui R2
uo=ui
Rf
uo (1
Rf R1
)ui
uo
ui R2
ui R2
R1=∞
Rf=0
R1
uo
ui R2
uo
Rf=0 且R1=∞
30
有分压电阻的同相比例运算电路
但线性区范围很小。
uO
例如：F007 的 UoM = ± 14 V，Auo 2 × 105 ， 线性区内输入电压范围
实际特性
集成运算放大器的典型结构及特点
集成运算放大器的典型结构及特点
一、集成运放的典型结构运放的典型电路通常有三级放大电路组成。
运放输入级：—差分放大(差动放大器)电路，该级要求有低温漂，高共模抑制比和高输入电阻特性。
中间放大级：通常采纳CE(CS)放大电路，运算放大器的增益主要由这一级担当，所以这一级要有很高的电压增益。
输出级：采纳互补对称式射极跟随器结构。
输出级要求能驱动较大的负载，有肯定的输出电流和输出电压，因此，对该级要求具有低输出电阻。
二、集成运放的主要特点
1. 它具有“二高一低”特性的线性组件。
即高增益、高输入电阻、低输出电阻的多级直接耦合放大器。
2. 为保证有合适的静态工作点，并低功耗，电路采纳微电流源作为偏置，放大电路负载采纳有源负载，以提高电压增益。
3. 在抱负条件下，集成运算放大器可以看成一个电压掌握电压源来等效(VCVS)。
集成运放的电路符号：
在低频小信号的条件下，运算放大器可用右边低频小信号模型等效。
在抱负条件下有：Rid→∞，Rod→0，Aod→∞。
1。
集成运算放大电路及其应用
uid = u- － u+=0, u-=u+,i-=i+=0
非线性区
u--u+
非线性区：
-Uo(sat)
u+> u－ 时 uo = +Uo(sat) u+< u－ 时 uo = －Uo(sat)
i-=i+=0
13
3、理想运放工作在线性区旳特点
i-
uu+
i+
+
∞
+
∵ uo =- Aod（ u－ － u+ ） u0 ∴① 差模输入电压约等于 0
（3）高精度型。失调电压温度系数在 1μV／℃左右，能 保证组成的电路对微弱信号检测的准确性，如 CF725、 CF7650 等。
（4）高阻型。输入电阻可达 1012Ω，如 F55、F3140 系列 等。
还有宽带型、高压型等等（见表 3-1）。使用时须查阅集 成运放手册，详细了解它们的各种参数，作为使用和选择的 依据。
（5）输出电阻ro：开环工作时，输出端对地之间旳 电阻。 Ro愈小，阐明带负载旳能力愈强。 （6）共模克制比KCMR：取决于前置级旳对称性旳 好坏，AC愈小， KCMR愈大，可到达目旳160dB （7）转换速率SR。衡量集成运放对高速变化信号 旳适应能力，一般为几V／μs，
若输（输 出8）入 波最信 形大号 严输变 重入化失差速真模率。电不其体小压现于Ui式此dm为值ax和：，共S模R电压dUdUiCtomamx：ax
学习要点
运算放大器旳性能特点 反馈及反馈极性和类型旳鉴别措施 集成运算放大器在线性和非线性应用 时旳基本概念和分析措施 集成运算放大器经典应用电路旳构成、 工作原理和电路功能 集成运算放大器使用问题
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集成运算放大器的技术指标(1) 开环差模电压放大倍数(开环增益)大: Ao(Ad)=uo/(u+-u-)=105-107倍;(2) 共模抑制比高: CMRR=100db以上;(3) 输入电阻大: ri>1MΩ, 有的可达100MΩ以上;(4) 输出电阻小: ro =几Ω-几十Ω第二节集成运算放大器的分析方法—理想化理想运放：A od= ∞K CMRR= ∞ri = ∞ro = 0集成运算放大器的分析方法在运放的线性应用中，运放的输出与输入之间加负反馈，使运放工作于线性状态。
u+ =u －（虚短） i-= i+ =0 （虚断）第三节 模拟信号的放大和运算电路1． 反相比例运算放大器平衡电阻(使输入端对地的静态电阻相等):RP=R1//RF 反相比例运算放大器输入电阻及反馈方式： 输入电阻(小):r i =R 1u ou － u +R F u i o2 .同相比例运算放大器 R P =R f //R F3 .4.差动放大器R F P u i o以上电路的比较归纳：1.它们都引入电压负反馈，因此输出电阻都比较小。
2.关于输入电阻反相输入的输入电阻小，同相输入的输入电阻高。
3.以上放大器均可级联,级联时放大倍数分别独立计算。
例题3. R1=10kΩ , R2=20kΩ , u i 1=-1V，u i 2=1V 。
求:u o5 .反相求和运算：6.同相求和运算：7 .微分运算：8. 反相积分运算2、或运算(逻辑加)决定某一结果的所有条件中，只要有一个成立，结 果就会发生。
A 、真值表：（输入与输出的关系表格)B 、或逻辑表达式： F =A+B注：或逻辑也称或运算或逻辑加。
符号“+”表示逻辑加。
C 、逻辑符号：实现或逻辑的单元电路称为或门，其逻辑符号如图所示：3. 非运算(逻辑反)非运算(逻辑反)是逻辑的否定：当条件具备时，结果 不会发生；而条件不具备时，结果一定会发生。
A 、真值表:B 、逻辑表达式:FAB(a )(b )F A B(c)FABAF通常称A 为原变量，A 为反变量。
C 、逻辑符号：实现非逻辑的单元电路称为非门，其逻辑符号如图所示：第二节 逻辑代数的基本定律和规则一、基本定律1、变量和常量的关系式逻辑变量的取值只有0和1，根据三种基本运算的 定义，可推得以下关系式。
0-1律： A ·0 =0 A+1 =1 自等律： A ·1=A A+0=A 重叠律： A ·A=A A+A=A互补律： A·A=0A+A=12、与普通代数相似的定律交换律： A ·B=B ·A A+B=B+A 结合律： (A ·B)·C=A ·(B ·C) (A+B)+C=A+(B+C) 分配律： A ·(B+C)=AB+AC A+BC=(A+B)(A+C) 3、逻辑代数中的特殊定律 反演律：还原律：BA B A B A B A ⋅=++=⋅AA =三、若干常用公式1、合并律:2、吸收律:A、A+AB=AB、A+AB=A+B在一个与或表达式中，如果一个乘积项(如A)取反后是另一个乘积项(如AB)的因子，则此因子是多余的。
C、AB+AC+BC=AB+ACAB+AC+BCD=AB+AC在一个与或表达式中，如果两个乘积项中的部分因子互补(如AB 项和AC项中的A和A)，而这两个乘积项中的其余因子(如B和C)都是第三个乘积项中的因子，则这个第三项是多余的。
第三节复合逻辑一、复合逻辑运算和复合门1、与非、或非、与或非逻辑运算2、异或和同或逻辑运算A 、异或逻辑：当两个输入变量相异时，输出为1： 相同时输出为0。
真值表:逻辑表达式：B 、同或逻辑：当两个输入变量相同时输出为1； 相异时输出为0。
真值表:逻辑表达式：第四章 组合逻辑电路前 言 1、 组合逻辑网络的特点：组合逻辑网络的特点是，任何一个时刻的稳定输出.只取决于该时刻的输入，而与网络以前时刻的输入 无关．2、 组合逻辑网络的分析与设计： 分析:是对给定的逻辑电路，阐明其输入状态与输出状态 之间的关系．即看它所能完成的逻辑功能 设计:（又称为综合）是根据实际的命题即给定的功能要求，作出相应的 逻辑电路，也就是在给定的逻辑功能块之间选取最 佳的连线方案．3、正逻辑与负逻辑：前面我们曾用真值表来描述逻辑运算．在真值表中 用“1”表示逻辑真，用“0”表示逻辑假，而没有指出 这个0和1对应的具体电位． A 、正逻辑:用逻辑门的高电平代表＂1＂，低电平代表＂0＂B 、负逻辑: 用逻辑门的高电平代表＂0＂，低电平代表＂1＂采用正逻辑与负逻辑的真值表如下所示．第一节 组合逻辑电路的分析BA B A B A F +=⊕=所谓逻辑电路的分析，就是找出给定逻辑电路输出和输入之间的逻辑关系，并指出电路的逻辑功能。
一、分析步骤：1、根据给定的逻辑电路，从输入端开始，逐级推导出输出端的逻辑函数表达式。
2、根据输出函数表达式列出真值表。
3、用文字概括出电路的逻辑功能。
二、分析举例：1、分析图示组合逻辑电路的逻辑功能：2、分析图示组合逻辑电路的逻辑功能：3、分析图示电路，指出该电路的逻辑功能。
第二节、组合逻辑电路的设计步骤：1、逻辑抽象：将文字描述的逻辑命题转换成真值表叫逻辑抽象，首先要分析逻辑命题，确定输入、输出变量；然后用二值逻辑的0、1两种状态分别对输入、输出变量进行逻辑赋值，即确定0、1 的具体含义；最后根据输出与输入之间的逻辑关系列出真值表。
2、选择器件类型：根据命题的要求和器件的功能及其资源情况决定采用哪种器件。
例如，当选用MSI组合逻辑器件设计电路时，对于多输出函数来说，通常选用译码器实现电路较方便，而对单输出函数来说，则选用数据选择器实现电路较方便。
3、根据真值表和选用逻辑器件的类型，写出相应的逻辑函数表达式。
当采用SSI集成门设计时，为了获得最简单的设计结果，应将逻辑函数表达式化简，并变换为与门电路相对应的最简式。
4、根据逻辑函数表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电路图。
三、设计举例:1、设计一个一位全减器。
画出Cn+1和Dn的K图画出逻辑电路：2、设计一组合电路,当接收的4位二进制数能被4整除时，使输出为1。
3、设计一组合电路,比较2个2位二进制数X,Y的大小，当X>Y时，使输出为1。
4、设计一个将8421 BCD码转换为余3码的变换电路。
第三章可控整流电路1．整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电2.分类:按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种按交流输入相数分为单相电路和多相电路本章内容：可控整流电路：工作原理（波形分析）、基本数量关系、负载性质的影响第一节单相可控整流电路☆ 交流侧接单相电源☆ 重点注意：工作原理（波形分析）、定量计算、不同负载的影响。
(一) 单相半波可控整流电路(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier)1. 带电阻负载的工作情况变压器T起变换电压和隔离的作用图3-1 单相半波可控整流电路及波形☆ 电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同☆结合图3-1进行工作原理及波形分析☆ 几个概念的解释：ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路为单相半波可控整流电路ud波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单脉波整流电路☆ 几个重要的基本概念：触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度，用a表示，也称触发角或控制角导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为，用θ表示☆ 基本数量关系直流输出电压平均值为（3-1） VT的a 移相范围为180°这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式2. 带阻感负载的工作情况☆ 阻感负载的特点：电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变图3-2 带阻感负载的单相半波电路及其波形☆ 电力电子电路的一种基本分析方法通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路，分段进行分析计算☆ 对单相半波电路的分析可基于上述方法进行：当VT处于断态时，相当于电路在VT处断开，id=0。
当VT处于通态时，相当于VT短路图3-3 单相半波可控整流电路的分段线性等效电路a) VT处于关断状态 b) VT处于导通状态（3-2）初始条件：ωt= a，id=0。
求解式（2-2）并将初始条件代入可得（3-3）式中，，当ωt=θ+ a时，id=0，代入式（3-3）并整理得（3-4）☆ 负载阻抗角j、触发角a、晶闸管导通角θ的关系若j为定值，a越大，在u2正半周L储能越少，维持导电的能力就越弱，θ越小若a为定值，j越大，则L贮能越多，θ越大；且j越大，在u2负半周L 维持晶闸管导通的时间就越接近晶闸管在u2正半周导通的时间，ud中负的部分越接近正的部分，平均值Ud越接近零，输出的直流电流平均值也越小。
☆ 为避免Ud太小，在整流电路的负载两端并联续流二极管图3-4 单相半波带阻感负载有续流二极管的电路及波形☆ 与没有续流二极管时的情况比较在u2正半周时两者工作情况一样当u2过零变负时，VDR导通，ud为零。
此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。
续流期间ud为0，ud中不再出现负的部分☆ 数量关系若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则有（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）(二) 单相桥式全控整流电路单相整流电路中应用较多的1. 带电阻负载的工作情况☆工作原理及波形分析VT1和VT4组成一对桥臂，在u2正半周承受电压u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断VT2和VT3组成另一对桥臂，在u2正半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断图2-5 单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形☆ 数量关系（2-9）a 角的移相范围为180°。
（2-10）（2-11）（2-12）（2-13）（2-14）不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量为S=U2I2。
2. 带阻感负载的工作情况图2-6 单相全控桥带阻感负载时的电路及波形为便于讨论，假设电路已工作于稳态，id的平均值不变。
假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线u2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并不关断至ωt=π+ a时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，故两管导通VT2和VT3导通后，u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，此过程称换相，亦称换流（2-15）晶闸管移相范围为90°。