《电工技术》习题与答案__整流滤波电路
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（A V）=，单相桥式整流电容滤波器的输出直流电压U L（A V）=，单相桥式整流电感滤波器的输出直流电压U L（A V）=。
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，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。
A、变窄
B、基本不变
C、变宽
D、无法确定
5、（1-1，低）二极管正向电阻比反向电阻。
A、大
B、小
C、一样大
D、无法确定
6、（1-1，中）二极管的导通条件。
A、u D>0
B、u D>死区电压
C、u D>击穿电压
D、以上都不对
7、（1-1，中）晶体二极管阻是。
A、常数
B、不是常数
C、不一定
D、没有电阻
8、（1-1，中）电路如图所示，输出电压U O应为。
A、0.7V
B、3.7V
C、10V
D、0.3V
9、（1-1，中）把一个二极管直接同一个电动势为1.5V，阻为零的电池正向连接，该二极管。A、击穿B、电流为零C、电流正常D、电流过大使管子烧坏
10、（1-1，中）下面列出的几条曲线中，哪条表示的理想二极管的伏安特性曲线。
ABCD
11、（1-1，低）二极管的反向饱和电流在室温20o C时是5μA，温度每升高10o C，其反向饱和电流值增大一倍，当温度为30o C时，反向饱和电流值为。
A、5μA
B、10μA
C、20μA
D、30μA
12、（1-1，中）将交流电压Ui经单相半波整流电路转换为直流电压Uo的关系是。
A、Uo=Ui
B、Uo=0.45Ui
C、Uo=0.5Ui
D、2
13、（1-1，中）三极管三个极的对地电位分别是-6V、-3V、-3.2V，则该管是。
A、PNP硅管
B、NPN锗管
C、NPN硅管
D、PNP锗管
14、（1-1，中）NPN型三极管，三个电极的电位分别有V C=3.3V，V E=3V，V B=3.7V，则该管工作在。
A、饱和区
B、截止区
C、放大区
D、击穿区
15、（1-1，中）用万用表欧姆挡测量小功率晶体二极管性能好坏时，应把欧姆挡拨到。
A、R×100Ω或R×1KΩ
B、R×1Ω
C、R×10Ω
D、R×100Ω
16、（1-1，中）当环境温度升高时，二极管的反向电流将。
A、减少
B、增大
C、不变
D、缓慢减少
17、（1-1，中）如图所示，设二极管为理想状态，则电压V AB为。
A、3V
B、6V
C、-3V
D、-6V
18、（1-1，难）如图所示的电路中，理想二极管D1、D2的工作状态为。
A、D1、D2均导通
B、D1截止，D2导通
C、D1、D2均截止
D、D1导通，D2截止
19、（1-1，中）二极管从反向到正向导通所需时间t1，从正向导通到反向截止所需要的时间t2,则t1和t2的关系是 A 、相等B 、t1远大于t2 C 、t1远小于t2D 、t1略小于t2
20、（1-1，中）将交流220V 经单相半波整流电路转换为直流电压的值为。
A 、110V
B 、0.45×220V
C 220V
D 、220V 21、（1-1，中）问以下哪种情况中，二极管会导通。 A 、B 、 C 、D 、
22、（1-1，难）用万用表测量小功率二极管极性时，应选用。 A 、直流电压挡量程5VB 、直流电流挡量程100mA C 、交流电压挡量程10VD 、电阻挡量程R×100
23、（1-1，中）当万用表不同欧姆挡去测量二极管正反向电阻时，获得的结果差异较大，这是因为。 A 、该管已坏B 、万用表各挡有差异
C 、二极管的电阻可变
D 、二极管的伏安特性是非线性 24、（1-1，难）二极管在反向截止区的反向电流。 A 、随反向电压升高而升高B 、随反向电压升高而急剧升高 C 、基本保持不变D 、随反向电压升高而减少
25、（1-1，中）某晶体二极管的正、反向电阻都很小或为零时，则该二极管。 A 、正常B 、已被击穿 C 、部短路D 、部开路
26、（1-1，难）已知输入正弦波Ui ，欲获取图示输出波形Uo ，应选取的合适电路是。 A 、B 、 C 、D
27、（1-1，难）两只相同的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，则。 A 、L1比L2亮B 、L2比L1亮C 、L1、L2一样亮D 、以上答案都不对 28、（1-1，难）若PN 结两侧的杂质浓度高，则形成的PN 结。
A 、反向漏电流小，反向击穿电压低
B 、反向漏电流小，反向击穿电压高
C 、反向漏电流大，反向击穿电压高
D 、反向漏电流大，反向击穿电压低 29、（1-1，低）在单相半波整流电路中，所用整流二极管的数量是。 A 、四只B 、三只C 、二只D 、一只
30、（1-1，难）在整流电路中，设整流电流平均值为I 0，则流过每只二极管的电流平均值I I D 0=的电路是。
A 、单相桥式整流电路
B 、单相半波整流电路
C 、单相全波整流电路
D 、以上都不行 31、（1-1，难）设整流变压器副边电压u U t 222=sin ω，欲使负载上得到图示整流电压的波形，则需要采用的整流电路是。
A 、单相桥式整流电路
B 、单相全波整流电路
C 、单相半波整流电路
D 、以上都不行
32、（1-2，难）整流滤波电路如图所示，负载电阻R L 不变，电容C 愈大，则输出电压平均值
U O 应。 A 、不变B 、愈大C 、愈小D 、无法确定
33、（1-2，难）单相半波整流、电容滤波电路中，设变压器副边电压有效值为
U 2，则整流二极管承受的最高反向电压为。 A 、222U B 、22U
C 、
U 2D 、2U 2 三、判断题
1、（1-1，低）二极管的部结构实质就是一个PN 结。（）
2、（1-1，低）在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。（）
3、（1-1，中）因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（）
4、（1-1，中）PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（）
5、（1-1，低）硅二极管的热稳定性比锗二极管好。（）
6、（1-1，低）普通二极管正向使用也有稳压作用。（）
7、（1-1，低）P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。（）
8、（1-1，中）二极管反向漏电流越小，表明二极管单向导电性越好。（） 9、（1-1，低）二极管仅能通过直流，不能通过交流。（）
10、（1-1，中）对于实际的晶体二极管，当加上正向电压时它立即导通，当加上反向电压时，它立即截止。（） 11、（1-1，中）用数字万用表识别晶体二极管的极性时，若测的是晶体管的正向电阻，那么与标有“+”号的表笔相连接的是二极管正极，另一端是负极。（）
12、（1-2，低）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（） 13、（1-2，中）电容滤波效果是由电容器容抗大小决定的（）
14、（1-2，中）电容滤波器广泛运用于负载电流小且变化量不大的场合（） 四、简答
1、（1-1，低）什么是PN 结？PN 结有什么特性？
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？
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？
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？
5、（1-1，低）为什么二极管可以当着一个开关来使用？
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？
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？ 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 。
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 ）。
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 。
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。
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。
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。
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 。
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。
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。
10、（1-1，中）请根据输入信号画出电路的输出波形。
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？
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。(设电流表阻为零，电压表阻为无穷大)。 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直流电源的正极，红表笔接负极）
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？
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？
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。
第一章整流滤波电路
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、0.45U2，1.2U2，0.9U2
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 ）。
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。(设电流表阻为零，电压表阻为无穷大)。
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;
()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直流电源的正极，红表笔接负极）
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，等效电路为含不同阻的电压源，R×10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。
整流滤波电路详解
为电感对直流的阻抗小，交流的阻抗大，因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小。电感滤波缺点是体积大,成本高. 桥式整流电感滤波电路如图2所示。电感滤波的波形图如图2所示。根据电感的特点，当输出电流发生变化时，L中将感应出一个反电势，使整流管的导电角增大，其方向将阻止电流发生变化。 图2电感滤波电路 在桥式整流电路中，当u2正半周时，D1、D3导电，电感中的电流将滞后u2不到90°。当u2超过90°后开始下降，电感上的反电势有助于D1、D3继续导电。当u2处于负半周时，D2、D4导电，变压器副边电压全部加到D1、D3两端，致使D1、D3反偏而截止，此时，电感中的电流将经由D2、D4提供。由于桥式电路的对称性和电感中电流的连续性，四个二极管D1、D3；D2、D4的导电角θ都是180°，这一点与电容滤波电路不同。 图3电感滤波电路波形图 已知桥式整流电路二极管的导通角是180°，整流输出电压是半个半个正弦波，其平均值约为。电感滤波电路，二极管的导通角也是180°，当忽略电感器L的电阻时，负载上输出的电压平均值也是。如果考虑滤波电感的直流电阻R，则电感滤波电路输出的电压平均值为 要注意电感滤波电路的电流必须要足够大，即RL不能太大，应满足wL>>RL，此时IO（AV）可用下式计算 由于电感的直流电阻小，交流阻抗很大，因此直流分量经过电感后的损失很小，但是对于交流分量，在wL和上分压后，很大一部分交流分量降落在电感上，因而降低了输出电压中的脉动成分。电感L愈大，RL愈小，则滤波效果愈好，所以电感滤波适用于负载电流比较大且变化比较大的场合。采用电感滤波以后，延长了整流管的导电角，从而避免了过大的冲击电流。 电容滤波原理详解 1．空载时的情况 当电路采用电容滤波，输出端空载，如图4(a)所示，设初始时电容电压uC为零。接入电源后，当u2在正半周时，通过D1、D3向电容器C充电；当在u2的负半周时，通过D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为
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。
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
电源滤波电路(图) 电源滤波电路解析
电源滤波电路、整流电源滤波电路分析 电源滤波电路 整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。 常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。 脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量 半波整流输出电压的脉动系数为S=1．57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O．67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1／(4(RLC／T-1)。(T为整流输出的直流脉动电压的周期。) 电阻滤波电路 RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。如图1(B)RC滤波电路。若用S表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。 由分析可知，电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端，最后由C2再旁路掉。在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就越好。而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量，又会增大电容器的体积和重量，实现起来也不现实。这种电路一般用于负载电流比较小的场合. 电感滤波电路 根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。因为电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。
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
全波整流滤波电路
二极管全波整流滤波电路 ①下面分两部分介绍其工作原理，即桥式整流电路与滤波电路两部分。 首先，介绍桥式整流电路，其工作原理为如下： 电路图 图10.02（a） 在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图10.02(a)的电路图可知：当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。 当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。 在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图10.02(b)。
下面介绍滤波电路的工作原理： （1）滤波的基本概念 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C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L 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。 （2）电容滤波电路 现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容滤波电路如图10.06所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容C。 若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容器C充电。此时C相当于并联在v2上，所以输出波形同v2，是正弦形。当v2到达90°时，v2开始下降。先假设二极管关断，电容C就要以指数规律向负载ＲL放电。指数放电起始点的放电速率很大。 在刚过90°时，正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过90°时二极管仍然导通。在超过90°后的某个点，正弦曲线下降的速率越来越快，当刚超过指数曲线起始放电速率时，二极管关断。 所以，在t1到t2时刻，二极管导电，Ｃ充电，v C=v L按正弦规律变化；t2到t3时刻二极管关断，v C=v L按指数曲线下降，放电时间常数为R L C。通过以上分析画出波形图如下：
《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
整流滤波电路
第一节整流电路 电力网供给用户的是交流电，而各种无线电装置需要用直流电。整流，就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。 一、半波整流电路 图5-1、是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和 负载电阻R fz ，组成。变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变 电压e2，D 再把交流电变换为脉动直流电。 下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。
变压器次级电压e2，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的 波形如图5-2（a）所示。在0～π时间内，e2为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通，e2通过它加在负载电阻R fz上，在π～2π时间内，e2为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D承受反向电压，不导通，R fz，上无电压。在2π～3π时间内，重复0～π 时间的过 程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过R fz，在R fz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电 压U sc。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。 这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流 得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压U sc=0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。 二、全波整流电路 如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图5-3 是全波整流电路的电原理图。 全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但 极性相反的两个电压e2a 、e2b ，构成e2a 、D1、R fz与e2b 、D2、R fz ，两个通电回路。
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。
整流电路、滤波电路及稳压电路
第七章整流电路、滤波电路及稳压电路 知识目标 1.掌握单相桥式整流电路的结构和工作原理。 2.了解电容滤波电路和电感滤波电路的作用。 3.了解稳压电路的工作原理和特点。 4.了解集成稳压器的使用方法。 技能目标 1.掌握单相桥式整流电路。 2.掌握集成稳压器的基本使用方法和连接方法。 3.能够使用万用表测量电压，能够使用双踪示波器观察测试波形。 4.能够根据直流稳压电源框架组装直流稳压电源。 第一节整流电路 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。 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7－1所示。 图7－1单相桥式整流电路 图7－1中，T r表示电源变压器，作用是将交流电网电压u1变成整流电路要求的交流电压；R L是直流供电的负载电阻；4只整流二极管VD1～VD4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。 单相桥式整流电路的实现 在实际应用中，单相桥式整流电路可以用四个独立的整流二极管实现，也可以用集成器件“桥堆”来实现。
图7－2所示为单相桥式整流电路的习惯简化画法。 图7－2单相桥式整流电路的习惯简化画法 三、单相桥式整流电路的工作原理 图7－3单相桥式整流电路波形 在图7－3单相桥式整流电路波形中，在u的正半周时，u2>0时，VD1、VD4导通，VD2、VD3截止，故有图示i D1(i D4)的波形； 同样，在u1的负半周时，u2<0时，VD1、VD4截止VD2、VD3导通，故有电流i D2(i D3)。 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。 低音炮音箱 如图7－4所示，日常生活中使用的低音炮音箱，有些采用了专业的桥式整流技术，通过内置的桥式整流电路，使得低频带通电路的信号顺畅与稳定，可以使声音更加纯净。 图7－4低音炮音箱 第二节滤波电路 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
大学物理学实验整流滤波电路及应用讲义
Readme 预习报告： 实验原理部分自己组织语言简述，并给出重要的公式和图表。 实验操作： 本实验操作中设置了3个现场见证点（W点），完成相应操作后，请报告教师，以便进行现场确认； 数据处理： 按照实验内容的要求完成数据处理与绘图，不需要进行不确定度分析，完成思考题2。
整流滤波电路及应用 在现代工农业生产和日常生活中，广泛地使用着交流电。主要原因是与直流电相比，交流电在生产、输送和使用方面具有明显的优点和重大的经济意义。例如在远距离输电时，采用较高的电压可以减少线路上的损失。对于用户来说，采用较低的电压既安全又可降低电气设备的绝缘要求。这种电压的升高和降低，在交流供电系统中可以很方便而又经济地由变压器来实现。此外，异步电动机比起直流电动机来，具有构造简单、价格便宜，运行可靠等优点。在一些非用直流电不可的场合，如工业上的电解和电镀等，也可利用整流设备，将交流电转化为直流电。 本实验的目的是了解交流信号的几个参数，学习整流滤波电路的基本工作原理及制作一台直流电源。 实验原理 1．交流电路 正弦交流电的表达式如下，其曲线如图6.2.1-1所示。 ) sin()()sin()(21?ω?ω+=+=t U t u t I t i P P （1） 由此可见，正弦交流电的特性表现在正弦交流电的大小、变化快慢及初始值方面。而它们分别由幅值（或有效值）、频率（或周期）和初相位来确定。所以幅值、频率和初相位被称为正弦交流电的三要素。 （1）幅值、频率值和有效值 1）幅值 峰值或最大值，记为U P 或I P ，峰点电位之差称为“峰-峰值”，记为U P-P 和I P-P 。显然 2, 2P P P P P P U U I I --==。 2）平均值 令i(t)、u(t)分别表示时间变化的交流电流和交流电压，则它们的平均值分别为 00 11() ()T T i i t dt u u t dt T T ==??（2） 这里T 是周期，平均值实际上就是交流信号中直流分量的大小，所以图6.2.1-1所示的正弦交流电的平均值为0。
LC滤波电路分析
LC滤波器具有结构简单、设备投资少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，应用很广泛。LC滤波器又分为单调谐滤波器、高通滤波器、双调谐滤波器及三调谐滤波器等几种。 LC滤波主要是电感的电阻小,直流损耗小.对交流电的感抗大,滤波效果好.缺点是体积大,笨重.成本高.用在要求高的电源电路中. RC滤波中的电阻要消耗一部分直流电压,R不能取得很大,用在电流小要求不高的电路 中.RC体积小,成本低.滤波效果不如LC电路 LC滤波器的组成 LC滤波器一般是由滤波电抗器、电容器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要； LC 滤波的单相桥式整流网侧谐波分析 摘要: 对LC 滤波的单相桥式整流电路作了较深入的理论分析, 得到了与谐波有关的各项性能指标 和谐波含量的表达式及关系曲线, 仿真结果验证了所得结论的正确性。 1 引言 许多电力电子装置含有由直流电压源供电的逆变或斩波电路。在这类装置中直流电压源大多是由电网交流电源整流后, 再经并联有大电容的滤波电路滤波得到的。滤波电容的引入造成了这类装置网侧电流的较大畸变。近年来,这类装置越多地投入使用(如各种电压型交2直2交变频装置、直流斩波调速装置、开关电源及不间断电源等) , 其网侧谐波问题逐渐引起了人们的关注。对其网侧谐波进行深入的分析是一项有意义的工作。 以往对整流电路分析大多针对电感滤波型整流电路, 个别对含有滤波电容的整流电路也只是作了一些定性分析。作者曾对电容滤波型整流电路作了较深入的分析, 但分析中没有考虑电网电抗的影响, 然而当电网电抗影响不能忽略时必须进一步分析研究。另一方面,在并联电容前串一小电感以抑制电流冲击引起的畸变, 这种电路一般称为LC 滤波整流电路。可证明, 这种情况在一定条件下与电容滤波型整流电路考虑电网电抗的情况是完全等效的。 本文在考虑电网电抗影响情况下, 对LC滤波单相桥式整流电路的网侧谐波进行较深入的定性和定量分析, 给出网侧电流谐波含量和某些性能指标与电路参数的关系表达式及关系曲线, 分析电路参数对电流谐波成分和各项性能指标的影响, 仿真结果验证了结论的正确性。 2 电路模型及直流电流工作方式 在由直流电压源供电的装置中, 输出电压幅值可由逆变电路或斩波电路来调节, 因此其整流电路由二极管组成是常见的情况。文中的分析即针对二极管单相桥式整流电路。图1 是分析所采用的电路模型和电压、电流波形,C 是滤波电容,L 是抑制电流冲击的电感。稳态时逆变或斩波电路消耗的直流平均电流一定, 所以可用电阻模型代表逆变或斩波电路。 在图 1 中若L 取值由小变大(以至无穷大) , C 取值由大变小, 则整流电路负载由容性 逐渐变为感性, 直流侧充电电流 id 由断续方式1 经断续方式2 变成连续方式, 如图2 所示。因 是二极管整流, 所以不论是哪种方式, 二极管VD1和VD4只能在电压正半周时导通, 而VD2和 VD3只能在电压负半周时导通。在断续方式 1中, id 在电源电压过零前即为零, VD1、 VD4和 VD2、 VD3间不发生换相过程; 在断续方式 2 中,电源电压过零时 id 未降到零, 两组二极管间发
桥式整流滤波电路实验
桥式整流、滤波及稳压电路 一、实验目的 1.学会半导体二极管和稳压管极性的简单测试，了解其工作性能和作用； 2.掌握单相桥式整流、滤波、稳压电路的工作原理和对应电压波形及测试方法； 3.掌握输入交流电压与输出直流电压之间的关系； 4.了解倍压整流的原理与方法。 二、实验原理 整流电路是将交流电变为直流电以供负载使用。直流稳压电源先通过整流电路把交流电变为脉动的直流电，再经各种滤波电路、稳压电路，使输出直流电压维持稳定。由整流、滤波、稳压环节构成的简单稳压电路如图1所示 图1 桥式整流、滤波、稳压电路 三、实验仪器设备 注意事项：切勿用毫安表测电压。注意万用表的交直流电压挡、欧姆挡的转换及量程的选择；防止误操作，避免电源短路、烧损二极管和电容； 四、实验内容与要求根据实验室提供的实验设备完成以下实验内容的设计： 1.用万用表测量二极管，学会用万用表检查二极管极性和性能的好坏。 2.设计并连接单相桥式整流电路，调节负载电阻，使负载电流分别为2mA和8mA，测量并记录输入交流电压、整流电路的输出直流电压和负载两端的电压的大小，用示波器观察并画出上述
3.设计并连接具有滤波的单相桥式整流电路，调节负载电阻，使负载电流分别为2mA和8mA 时，测量并记录输入交流电压，整流滤波电路的输出直流电压和负载两端的电压的大小，用示波器观察并画出上述电压的波形。 4. 在上一个电路（单相桥式整流、滤波电路）中，若改变滤波电容的容量，输出波形会发生什么样的变化？若改变负载电阻，输出波形会发生怎样的变化？ 5.
6.设计并连接具有滤波、稳压的单相桥式整流电路，在下列两种情况下，测量并记录输入交流电压、整流滤波电路的输出直流电压和负载两端的电压的大小，用示波器观察并画出上述电压的波形。 (2) 当负载电流保持5mA不变时，使电源电压波动，即使输入的交流电压有效值在15V左右变
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
十个精密整流电路的详细分析
图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益 分析： 当Ui>0时，分析各点电压正负关系可知D1截止，D2导通，R1，R2和A1构成了反向比例运算器，增益为-1，R4，R3，R5和A2构成了反向求和电路，通过R4的支路的增益为-1，通过R3支路的增益为-2，等效框图如下： 当Ui>0时，最终放大倍数为1，输入阻抗为R1||R4。 当Ui<0时，分析各点电压的正负关系可知，D1导通，D2截止，A1的作用导致R2左端电压钳位在0V ，A2的反馈导致R3右端电压钳位在0V ，所以R2、R3支路两端电位相等，无电流通过，R4，R5和A2构成反向比例运算器，增益为-1，输入阻抗仍为R1||R4。 因此，此电路的输出等于输入的绝对值。 此电路的优点：输入阻抗恒等于R1||R4，输入阻抗低，调节R5可调节此电路的增益大小，在R5上并联电容可实现滤波功能。 此电路适用低频电路，当频率大时，输出电压产生偏移，且输入电压接近0V 时，输出电压失真，二极管的选型也非常重要，需选导通压降大些的。输入信号小时，也会影响最终输出。
图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2 图2 四个二极管型 分析： 当Ui>0时，根据各点电压正负情况可知D1，D4导通，D2，D3截止，A1的作用导致R2左端电压钳位在0V，R3上无电流通过，所以无压降，Uo=Ui 当Ui<0时，根据各点电压正负情况可知D1，D4截止，D2、D3导通，A1为反向比例运算器，增益为-R2/R1，A2为电压跟随器，所以输出电压为Uo=-Ui。 此电路采用两个运放分别处理正电压和负电压的情况，所以R1和R2需配对，否则输入为负电压时电路增益不为1,。R3阻值不重要，但不能太小，否则输入为负电压时A1需向R3提供较大的电流，该电路的输入阻抗为R1。 当电压过零时，A1，A2的输出电压会发生突变，因此当频率较大时，会影响结果的输出，可选用高速型运放。
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
直流稳压电路复习及习题答案参考word
第7章直流稳压电源 7.1 本章主要知识点 7.1.1 整流电路 整流电路的作用是将交流电（正弦或非正弦）变换为单方向脉动的直流电，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核心元件。常用整流电路如表7.1所示，应重点掌握单相桥式整流电路。 整流电路研究的主要问题是输出电压的波形以及输出电压的平均值U o（即输出电压的直流分量大小），均列于表7.1中。表中还列出了各种整流电路的二极管中流过的电流平均值I D和二极管承受的最高反向电压U DRM，它们是选择二极管的主要技术参数。变压器副边电流的有效值I2是选择整流变压器的主要指标之一。 分析整流电路工作原理的依据是看哪个二极管承受正向电压，三相桥式整流电路是看哪个二极管阳极电位最高或阴极电位最低，决定其是否导通。分析时二极管的正向压降及反向电流均可忽略不计，即可将二极管视作理想的单向导电元件。 表7.1 各种整流电路性能比较表
7.1.2 滤波电路 滤波电路的作用是减小整流输出电压的脉动程度，滤波通常是利用电容或电感的能量存储功能来实现的。 最简单的滤波电路是电容滤波电路，滤波电容C 与负载电阻R L 并联，其特点是： （1）输出电压的脉动大为减小，并且电压较高。 半波整流：2o U U = 全波整流：2o 2.1U U = （2）输出电压在负载变化时波动较大，只适用于负载较轻且变化不大的场合，一般要求时间常数满足： C R L =τ≥2 )5~3(T （3）二极管导通时间缩短，电流峰值大，容易损坏二极管。 （4）单相半波整流时二极管承受的最高反向电压增大一倍，为： 2DRM 22U U = 除了电容滤波电路以外，还有电感滤波电路以及由电容和电感或电阻组成的LC 、CLC π型、CRC π型等复合滤波电路。电感滤波电路的输出电压较低，一般2o 9.0U U =，峰值电流很小，输出特性较平坦，负载改变时，对输出电压的影响也较小，适用于负载电压较低、电流较大以及负载变化较大的场合，缺点是制作复杂、体积大、笨重，且存在电磁干扰。LC 和CLC π型滤波电路适用于负载电流较大，要求输出电压脉动较小的场合。负载较轻时常采用CRC π型滤波电路。 7.1.3 直流稳压电路 直流稳压电路的作用是将不稳定的直流电压变换成稳定且可调的直流电压的电路，完成这一任务的是稳压管的稳压作用或在电路中引入电压负反馈。 1并联型线性稳压电路 并联型线性稳压电路是将稳压管与负载电阻并联，稳压管工作在反向击穿区，可在一定的条件下使输出电压基本不变，从而起到稳定电压的作用，如图7.1所示。 o o 图7.1 并联型直流稳压电路 稳压过程： 选择稳压管选择： o i omax ZM o )3~2()3~5.1(U U I I U U Z === 限流电阻选择：
单相桥式整流滤波电路仿真实验任务书
实验一单相桥式整流滤波电路 一、实验目的 （1）理解二极管全波整流电路的工作原理。 （2）了解各元件的工作性能和外形。 （3）观察单相桥式整流滤波电路的输入和输出电压波形。 （4）由单相桥式整流电路输出电压峰值计算输出电压的直流平均值，并与输入电压有效值进行比较。 （5）由单相桥式整流滤波电路输出电压峰值计算输出电压的直流平均值，并与输入电压有效值进行比较。 （6）由单相桥式整流电路输出电压峰值计算变压器副边电流有效值。 （7）测量全波整流电路中二极管两端的反向峰值电压。 （8）测量整流滤波电路输出脉动电压的峰-峰值。 （9）观察滤波电容接与不接对输出电压波形的影响，了解滤波电容的作用。 （10）观察滤波电容大小的变化对输出脉动电压的影响。 （11）观察负载电阻大小的变化对输出脉动电压的影响。 二、实验器材 虚拟实验设备 操作系统为Windows XP的计算机 1台 Electronics Workbench Multisim ～电子线路仿真软件 1套 示波器Oscilloscope 1台 硅桥MDA2501 1个 数字万用表1个 交流电压源1个 电阻（200Ω，2W）1个 电阻（1KΩ，2W）1个 电解电容（470μF，50V） 1个 电解电容（10μF，50V）1个 开关1个 实际工程实验设备 模拟实验箱1台 函数信号发生器1台 示波器1台 数字万用表1台 电阻（200Ω，2W）1个 电阻（1KΩ，2W）1个 电解电容（470μF，50V） 1个 电解电容（10μF，50V）1个 三、实验原理及实验电路
全波桥式整流电路有电阻负载时直流电压平均值U L与输入交流电压有效值U的关系为 U L= 桥式整流电路输出电压的脉动频率f0为交流电源频率f（=50Hz）的2倍，也等于交流电源周期T倒数的2倍，即 f0=2f=2/T 桥式整流电路中，每个二极管两端所加的反向峰值电压U m为交流电压有效值的2倍， 2U。 以保证安全选取整流二极管时最大反向峰值电压U Rm取2 整流滤波电路的平均直流输出电压U CL可用输出电压的峰值U P减去脉动电压峰-峰值U P-P 的一半来计算，即 U CL=（U P-U P-P）/2 在小电流输出的情况下，全波整流电容滤波电路（包括桥式整流电容滤波电路）的直流输出电压可估算为交流电压有效值的倍，即 U CL≈ 实验电路如图1-1所示。 四、实验步骤 1、变压器副边输出的测量 建立如图1-2（a）所示的电路，双击数字万用表的图标，打开其面板，设置为交流电压档。单击仿真开关，进行仿真分析，观察XSC1示波器屏幕上的波形，如图1-2（b）所示。按下仿真暂停按钮，用游标测量波形的最大值。描绘波形曲线，记录测量的数值和数字万用表（图1-2（c））显示的数字，并与计算值比较。 图1-2（a）变压器副边输出测量电路