整流滤波电路
[实验目的]
1、熟悉单相整流、滤波电路的连接方法
2、学习单相整流、滤波电路的测试方法
3、加深理解整流、滤波电路的作用和特性
[实验原理]
一、整流与整流电路
利用二极管的单向导电性可以将交流电转换为直流电，这一过程称为整流，这种电路就称为整流电路。常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路，如图1-1(a)、图1-1(b)所示。
二、单相桥式整流电路的结构和特点
单相桥式整流电路利用整流二极管的单向导电性，将交流电变成单向脉动直流电，其组成结构如图1-1(c)所示。
图1-1(c)中，T r 表示电源变压器，作用是将交流电网电压V1 变成整流电路要求的交流电压V2；R L 是直流供电的负载电阻；4只整流二极管VD 1～VD 4依次接成电桥的形式，故称桥式整流电路。 桥式整流电路的特点是：输出电压的直流成分得到提高，脉冲成分被降低，每只整流二极管承受的最大反向电压较小，变压器的利用效率高，因此被广泛使用。
注意：二极管方向不要接反；电源变压器只用6V 档。
三、单相桥式整流电路的工作原理
图1－1（d ） 单相桥式整流电路波形
在图1－1(d)单相桥式整流电路波形中，在u 的正半周时，u 2>0时，VD 1、VD 4导通，VD 2、VD 3截止，故有图示i D1(i D4) 的波形；
同样，在u 1的负半周时，u 2
可见在u 的正、负半周均有电流流过负载电阻R L ，且电流方向一致，综合得到u o (i o ) 的波形。
四、滤波电路
经过整流电路后的输出电压已经是单相的直流电压，但是其中含有直流和交流的成分，电压的大小仍有变化，这种直流电称为脉动直流电。对于某些工作(如蓄电池充电) ，脉动电流已经可以满足要求，但是对于大多数电子设备，需要平滑的直流电，故整流电路后面都要接滤波电路，尽量减小交流成分，以减小整流电压的脉动程度，适合稳压电路的需要，这就是滤波。由此组成的电路称为滤波电路。下面介绍RC 平滑滤波电路(图1－2) 。
在负载上并联一个电容器，利用电容器充放电时端电压不能跃变的特性使直流输出电压保持稳定。二极管起整流作用，与负载并联的电容C 起滤波作用，这个电容器就是一个最简单的滤波器。
注意：滤波电容器电容较大，一般用电解电容，应注意电容的正极性接高电位，负极性接低电位，如果接反则容易损坏器件。
[实验设备]
名称 数量 型号
1． AC 电源 1台
2． 示波器 1台
3． 万用表 1只
4． 二极管 4只 1N4007×4
5． 电阻 1只 1K Ω×1
6． 电位器 1只 10K Ω×1
7． 电容 2只 10μF ×1、470μF ×1
8． 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148
9． 实验用9孔插件方板 1块 297mm ⨯300mm
[实验步骤]
1． 桥式整流电路
按图1-1(c)接线，检查无误后进行通电测试。将万用表测出的电压值并记录，示波器观察到的变压器副边电压波形绘于图1-3(a)中，将整流级电压绘于图1-3(b)中。
半波整流的输出电压为： V0=0.45V2
全波整流的输出电压为： V0=0.9V2
桥式整流的输出电压为： V0=0.9V2
其中为V 0平均值，V 2为有效值
2. 整流滤波电路
按图1-2所示，连接整流、滤波电路，检查无误后进行通电测试，测滤波级输出电压并记录，观察到的波形绘于图1-3(c)中。输出电压为V 0=(1.1~1.2)V2
3、观察电容滤波特性
（1）保持负载不变，增大滤波电容，观察输出电压数值与波形变化情况并记录，绘图于图1-3(d)中。
（2）保持滤波电容不变，改变负载电阻，观察输出电压数值和波形变化情况并记录，绘图1-3(e)、(f)中。
[思考题]
1． 分析估算值与测量值产生误差的原因。
2． 分析测试记录与响应的波形，可得到什么结论？
3． 在图1-1(c)整流电路中，若观察到输出电压波形为半波，电路中可能存在什么故障？
4． 在图1-2整流、滤波电路中，若观察到输出电压波形为全波，电路中可能存在什么故障?
整流滤波电路
[实验目的]
1、熟悉单相整流、滤波电路的连接方法
2、学习单相整流、滤波电路的测试方法
3、加深理解整流、滤波电路的作用和特性
[实验原理]
一、整流与整流电路
利用二极管的单向导电性可以将交流电转换为直流电，这一过程称为整流，这种电路就称为整流电路。常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路，如图1-1(a)、图1-1(b)所示。
二、单相桥式整流电路的结构和特点
单相桥式整流电路利用整流二极管的单向导电性，将交流电变成单向脉动直流电，其组成结构如图1-1(c)所示。
图1-1(c)中，T r 表示电源变压器，作用是将交流电网电压V1 变成整流电路要求的交流电压V2；R L 是直流供电的负载电阻；4只整流二极管VD 1～VD 4依次接成电桥的形式，故称桥式整流电路。 桥式整流电路的特点是：输出电压的直流成分得到提高，脉冲成分被降低，每只整流二极管承受的最大反向电压较小，变压器的利用效率高，因此被广泛使用。
注意：二极管方向不要接反；电源变压器只用6V 档。
三、单相桥式整流电路的工作原理
图1－1（d ） 单相桥式整流电路波形
在图1－1(d)单相桥式整流电路波形中，在u 的正半周时，u 2>0时，VD 1、VD 4导通，VD 2、VD 3截止，故有图示i D1(i D4) 的波形；
同样，在u 1的负半周时，u 2
可见在u 的正、负半周均有电流流过负载电阻R L ，且电流方向一致，综合得到u o (i o ) 的波形。
四、滤波电路
经过整流电路后的输出电压已经是单相的直流电压，但是其中含有直流和交流的成分，电压的大小仍有变化，这种直流电称为脉动直流电。对于某些工作(如蓄电池充电) ，脉动电流已经可以满足要求，但是对于大多数电子设备，需要平滑的直流电，故整流电路后面都要接滤波电路，尽量减小交流成分，以减小整流电压的脉动程度，适合稳压电路的需要，这就是滤波。由此组成的电路称为滤波电路。下面介绍RC 平滑滤波电路(图1－2) 。
在负载上并联一个电容器，利用电容器充放电时端电压不能跃变的特性使直流输出电压保持稳定。二极管起整流作用，与负载并联的电容C 起滤波作用，这个电容器就是一个最简单的滤波器。
注意：滤波电容器电容较大，一般用电解电容，应注意电容的正极性接高电位，负极性接低电位，如果接反则容易损坏器件。
[实验设备]
名称 数量 型号
1． AC 电源 1台
2． 示波器 1台
3． 万用表 1只
4． 二极管 4只 1N4007×4
5． 电阻 1只 1K Ω×1
6． 电位器 1只 10K Ω×1
7． 电容 2只 10μF ×1、470μF ×1
8． 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148
9． 实验用9孔插件方板 1块 297mm ⨯300mm
[实验步骤]
1． 桥式整流电路
按图1-1(c)接线，检查无误后进行通电测试。将万用表测出的电压值并记录，示波器观察到的变压器副边电压波形绘于图1-3(a)中，将整流级电压绘于图1-3(b)中。
半波整流的输出电压为： V0=0.45V2
全波整流的输出电压为： V0=0.9V2
桥式整流的输出电压为： V0=0.9V2
其中为V 0平均值，V 2为有效值
2. 整流滤波电路
按图1-2所示，连接整流、滤波电路，检查无误后进行通电测试，测滤波级输出电压并记录，观察到的波形绘于图1-3(c)中。输出电压为V 0=(1.1~1.2)V2
3、观察电容滤波特性
（1）保持负载不变，增大滤波电容，观察输出电压数值与波形变化情况并记录，绘图于图1-3(d)中。
（2）保持滤波电容不变，改变负载电阻，观察输出电压数值和波形变化情况并记录，绘图1-3(e)、(f)中。
[思考题]
1． 分析估算值与测量值产生误差的原因。
2． 分析测试记录与响应的波形，可得到什么结论？
3． 在图1-1(c)整流电路中，若观察到输出电压波形为半波，电路中可能存在什么故障？
4． 在图1-2整流、滤波电路中，若观察到输出电压波形为全波，电路中可能存在什么故障?