整流濾波電路實驗小結

整流濾波電路實驗小結課程名稱：電路與電子技術實驗Ⅱ指導老師：成績：實驗名稱：整流與穩(wěn)壓電路實驗類型：同組學生姓名：一、實驗目的和要求（必填）二、實驗內容和原理（必填）三、主要儀器設備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數據記錄和處理六、實驗結果與分析（必填）七、討論、心得一、實驗目的和要求1.學習四通道示波器的基本操作2.學習二極管在整流電路中的整流作用3.學習電容器在濾波電路里的濾波作用二、實驗內容和原理1.直流電源的獲得直流電源除了可以由干電池提供以外，還可以通過交流電獲得。①電源變壓器將220V交流電經過變壓器，在輸出端得到一個較低的符合需要的交流電壓。②整流電路利用二極管的單向導通性質，將反向的電壓去掉，得到一個單向的電壓。③濾波電路利用電容器“通交流，隔直流”的特性，將電壓中的交流分量濾去。2.半波整流使用一個二極管，由二極管的單向導通性質得到一個只有單向的一半波形的電壓。電壓的平均值為：3.橋式全波整流使用四個二極管，得到一個單向的有完整波形的電壓。電壓的平均值為半波整流的2倍，即0.9V2。4.濾波電路根據電容器的“隔直通交”特性，濾去交流分量。根據充放電的曲線與整流電壓的波形結合，可以得出一條相對平穩(wěn)的曲線，即經過濾波后的電壓。三、主要實驗儀器RIGOLMSO4034四通道數字存儲示波器；MY61數字萬用表；綜合實驗箱四、操作方法和實驗步驟1.半波整流①檢查實驗儀器（實驗箱，示波器等），將示波器恢復出廠設置。用萬用表測量實驗箱中的150Ω電阻的實際電阻值，測量二極管是否正向導通。②按電路圖連接電路。選擇變壓器的0~9V輸出端，在A、B端口接150Ω的負載電阻。（實驗箱中有可變電阻，旋鈕旋至最右端，即為100Ω）③將示波器的CH1輸入端分別接A、B兩點，在示波器中得到波形。④選擇“meaure”，測量波形的最大值、峰峰值、平均值及頻率。⑤記錄波形及數據。2.半波整流及濾波①用萬用表測量實驗箱中470uF電容的實際電容值。②按電路圖連接電路。在實驗1的基礎上，在AB兩端并聯電容。③將示波器的CH1輸入端分別接A、B兩點，在示波器中得到波形。注意：將波形的橫軸調至屏幕內。④選擇“meaure”，測量波形的最大值、峰峰值、平均值及頻率。⑤記錄波形及數據。3.全波整流①按電路圖連接電路。選擇變壓器的0~9V輸出端，在A、B端口接150Ω的負載電阻。注意四個二極管的連接方式。②將示波器的CH1輸入端分別接A、B兩點，在示波器中得到波形。④選擇“meaure”，測量波形的最大值、峰峰值、平均值及頻率。⑤將示波器的CH1輸入端分別接在R3兩端，得到電流取樣電阻兩端的電壓波形，同樣測量上述物理量。⑤記錄波形及數據。4.全波整流及濾波①按電路圖連接電路。在實驗3的基礎上，在AB兩端并聯470uF電容。②將示波器的CH1輸入端分別接A、B兩點，在示波器中得到波形。④選擇“meaure”，測量波形的最大值、峰峰值、平均值及頻率。⑤將示波器的CH1輸入端分別接在R3兩端，得到電流取樣電阻兩端的電壓波形，同樣測量上述物理量。⑤將470uF電容換成1000uF電容，重復上述步驟。五、實驗數據記錄和處理1.半波整流①半波整流波形如下圖：由圖形可見，半波整流電路把雙向的交流電壓變?yōu)閱蜗虻碾妷海ㄐ沃槐Ａ袅松习氩糠?，與理論分析相符。②由測量值可知：峰峰值13.59V；平均值3.772V；頻率50Hz。理論分析：平均電壓為：電壓平均值的理論值為：0.45某9=4.05V?？梢娫谡`差允許的范圍內，所測出的平均值與理論值符合，相對誤差e=（4.05-3.772）/4.05=6.86%電壓峰峰值的理論值為：9某2=12.73V?？梢娫谡`差允許的范圍內，所測出的峰峰值與理論值符合，相對誤差e=（13.59-12.73）/12.73=6.76%2.半波整流及濾波①半波整流及濾波波形如下圖：由圖形可見，濾波的電容把單向電壓波形與電容充放電的波形結合，得到了一個相對平緩的電壓，與理論分析相符。②由測量值可知：峰峰值3.250V；平均值10.47V；頻率50Hz。3.全波整流全波整流波形如下圖：由圖形可見，全波整流電路把雙向的交流電壓變?yōu)閱蜗虻碾妷?，但波峰數是半波整流的兩倍，與理論分析相符。②由測量值可知：峰峰值12.18V；平均值7.223V；頻率100Hz。理論分析：平均電壓為：電壓平均值的理論值為：0.9某9=8.1V?？梢娫谡`差允許的范圍內，所測出的平均值7.223與理論值符合，相對誤差e=（8.1-7.223）/8.1=10.82%電壓峰峰值的理論值為：9某2=12.73V?？梢娫谡`差允許的范圍內，所測出的峰峰值與理論值符合，相對誤差e=（12.73-12.18）/12.73=4.32%4.全波整流及濾波①電容為470uF負載電阻兩端電壓波形：由圖像可見得到了一個相對平穩(wěn)的電壓。由測量值可知，平均值10.47V；最大值11.50V。由計算得到理論平均電壓值為V=10.8。在誤差允許的范圍內，實際值與理論值相符。相對誤差e=（10.8-10.47）/10.8=3.06%.電流取樣電阻兩端電壓（即電路中的電流）波形：電流的最大值為432.1mA，平均值為81.7mA。②電容為1000uF負載電阻兩端電壓波形：由圖像可見得到了一個相對平穩(wěn)的電壓。由測量值可知，平均值10.45V；最大值11.06V。由計算得到理論平均電壓值為V=10.8。在誤差允許的范圍內，實際值與理論值相符。相對誤差e=（10.8-10.45）/10.8=3.24%.電流取樣電阻兩端電壓（即電路中的電流）波形：電流的最大值為400.0mA，平均值為73.67mA。由兩組圖像（電容為470uF、1000uF）的分析可知，當電容變大時，經過整流濾波后的電壓波形明顯更加平緩。這是由于在電容器的充放電過程中，有τ=RC。R為負載電阻固定不變，C增大時，τ變大，相同時間內電容器的充放電幅度較小，因此得到的電壓曲線更加平緩；同時，當C增大時，通過比較發(fā)現得到的浪涌電流較小，對器件的損傷小。因此應當選擇較大的電容作為濾波電路中的電容。六、實驗結果與分析1.半波整流電路能夠使交流電變?yōu)閱蜗螂妷?，但利用率較低。得到的電壓平均值V0=0.45V。半波整流及濾波能夠得到一個相對平緩的電壓，但由于周期過長，電壓波形不夠平緩。2.全波整流電路能使交流電變?yōu)閱蜗螂妷?，且充分利用了原交流波形的正負部分并轉成直流，因而更有效率。得到的電壓平均值V0=0.9V。半波整流及濾波能夠得到一個更加平滑的電壓。且當濾波電容值增大，電壓波形變得更平滑。3誤差分析：實驗中得到的數據與理論值存在一定誤差，可能原因分析如下：①實驗中所用到的二極管有一定的分壓效果，但在理論計算中將它們當做不分壓的理想二極管，因此會產生誤差。②實驗中的導線連接處和示波器接入端口處電阻較大，可能會產生誤差。③實驗中所用示波器具有一定的分度值（如每大格為2V和5V時所得到的數值精度不同），會對波形的測量結果產生一定影響。七、討論、心得這是本學期的第一次實驗，見到了傳說中的四通道示波器，實驗桌上的所有設備竟然都聯網，讓我無法抑制地覺得學校的設備真的高級?。〉谝淮蔚膶嶒瀮热莶⒉?/p>