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1、物物 理理实实 验验 中中 心心实验指导书整流、滤波与稳压电路整流、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.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，所以应该并联在负载两端。电感器对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此 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
2、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。图1直流稳压电路方框图一、一、实验目的实验目的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、二、实验原理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所示设在输入交流电压正半周:端为正、端为负,二极管
3、因承受正向电压而导通,电流 I通路是 A-RL-忽略二极管正向压降时,输入电压全部加在负载 RL上.在输入交流电压负半周：B端为正、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 R上电压基本为零.图 2 单相半波整流电路由图 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。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：端为正、B 端为负,即 A点电位高于 B 点电位。二极管1、V3因承受正向电压而导通，二极管 V、V4因承受反向电压而截止，电流L1通路是V1RLV3-B.忽略二极管正向压降时,负载 RL上得到一个
4、半波电压。在输入交流电压负半周：端为正、A端为负,即点电位高于 A点电位。二极管2、V4因承受正向电压而导通，二极管1、3因承受反向电压而截止，电流2通路是 B2-RLV4A。忽略二极管正向压降时,负载 R上得到一个半波电压。由图 5 可见，在交流输入电压的正负半周,都有同一个方向的电流流过负载。单相桥式整流电容滤波电路电路如图 4 所示.在输入交流电压正半周：二极管V1、3在正向电压作用下导通，二极管2、因承受反向电压而截止.整流电路分为两路，一路经二极管1、 3向负载 R提供电流， 另一路向电容器 C 充电， uc如图中的 oa段。到 t时刻，电容器上电压 uc接近交流电压 u2的最大值,
5、极性上正下负。经过 t时刻后,u2按正弦规律迅速下降直到 t2时刻,此时,u2uc二极管1、VL放电。如果放电迅度缓慢,则 u不能迅速下降.与此同时，交流电压继续按正弦规律变化,在输入交流电压负半周，没有电容器 C 时，二极管 V、应该在 t3时刻导通,但由于此时 ucu，迫使 V2、4处于反偏截止状态，直到 t时刻 u2上升到大于c时，、V4才导通,整流电流向电容器 C 再度充电到最大值，uc将如图中 bc段。然后u又按正弦规律下降,当 uuc时,二极管、V4反偏截止,电容器又经 R放电。 电容器 C 如此周而复始进行充放电,负载上得到如图所示锯齿波的输出电压由图可见,在交流电一个周期内，电
6、容器 C 充放电各两次。经电容器滤波后，输出电压就比较平滑了，交流成分大大减少 ,而且输出电压平均值得到提高.图 3 单相桥式整流电路图 4 单相桥式整流电容滤波电路图 5工作波形图. 硅稳压二极管稳压电路硅稳压二极管稳压电路的电路图如图 6 所示.它是利用稳压二极管的反向击穿特性稳压的，由于反向特性陡直,较大的电流变化，只会引起较小的电压变化.图6硅稳压二极管稳压电路三、实验设备三、实验设备信号发生器，示波器,整流设备,电容器及电阻器,连接导线。四、实验内容及步骤四、实验内容及步骤1.用示波器观察单相半波、单相桥式及单相桥式整流电容滤波电路的输入波形并画出波形图，填入下表 1中2单相半波整流
7、电路在实验板上按电路图接线。将信号发生器的电缆线两端接在 A、；示波器电缆线两端接在负载 RL两端。用示波器观察输出电压波形并画出波形图,填入下表 1 中.3。 单相桥式整流电路在实验板上按电路图 3接线.将信号发生器的电缆线两端接在 A、B;示波器电缆线两端接在负载L两端。用示波器观察输出电压波形并画出波形图,填入下表中。单相桥式整流电容滤波电路在实验板上按电路图 4接线.将信号发生器的电缆线两端接在 A、B;示波器电缆线两端接在负载两端。用示波器观察输出电压波形并画出波形图,填入下表 1 中.5理论计算输出电压平均值,比较各整流电路的输出电压值.单相半波整流电路:U=0。UP单相桥式整流电路： Uo=37UP单相桥式整流电容滤波电路: Uo=。9UP（P为峰峰值)注意：用示波器测电压时一定要将微调校准。五、实验数据处理五、实验数据处理电路类型电压波形输入电压 U波形表 1整流、滤波电路的输入、输出波形单相半波整流单相桥式整流单相半波整流电路电容滤波电电路路单相桥式整流电容滤波电路输出电压o波形六、思考题六、思考题1.怎样用示波器测量待测信号的峰峰值?2。稳压二极管为什么能稳压?。 在同一坐标系做出单相半波、 单相桥式及单相桥式整流电容滤波电路的输入、输出波形图4。分析半波整流滤波电路的工作原理。