整流與穩(wěn)壓電路實驗-實驗報告

1、課程名稱： 電路與電子技術(shù)實驗 指導(dǎo)老師： 成績：_實驗名稱： 整流與穩(wěn)壓電路實驗 類型：_同組學(xué)生姓名：_一、實驗?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒嶒瀮?nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理六、實驗結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得一、實驗?zāi)康暮鸵?.學(xué)習(xí)四通道示波器的基本操作2.學(xué)習(xí)二極管在整流電路中的整流作用3.學(xué)習(xí)電容器在濾波電路里的濾波作用二、實驗內(nèi)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。電源變壓器將220V交流電經(jīng)過變壓器，在輸出端得到一個較低的符合需要的交流電壓。整流電路利用二極管的單向?qū)ㄐ再|(zhì)，將反向

2、的電壓去掉，得到一個單向的電壓。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?qū)ㄐ再|(zhì)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(jù)電容器的“隔直通交”特性，濾去交流分量。根據(jù)充放電的曲線與整流電壓的波形結(jié)合，可以得出一條相對平穩(wěn)的曲線，即經(jīng)過濾波后的電壓。三、主要實驗儀器RIGOL MSO4034 四通道數(shù)字存儲示波器；MY61數(shù)字萬用表；綜合實驗箱四、操作方法和實驗步驟1.半波整流檢查實驗儀器（實驗箱

3、，示波器等），將示波器恢復(fù)出廠設(shè)置。用萬用表測量實驗箱中的150電阻的實際電阻值，測量二極管是否正向?qū)ā０措娐穲D連接電路。選擇變壓器的09V輸出端，在A、B端口接150的負(fù)載電阻。（實驗箱中有可變電阻，旋鈕旋至最右端，即為100）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。選擇“measure”，測量波形的最大值、峰峰值、平均值及頻率。記錄波形及數(shù)據(jù)。2.半波整流及濾波用萬用表測量實驗箱中470uF電容的實際電容值。按電路圖連接電路。在實驗1的基礎(chǔ)上，在AB兩端并聯(lián)電容。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(diào)至屏幕內(nèi)。選擇“measu

4、re”，測量波形的最大值、峰峰值、平均值及頻率。記錄波形及數(shù)據(jù)。3.全波整流按電路圖連接電路。選擇變壓器的09V輸出端，在A、B端口接150的負(fù)載電阻。注意四個二極管的連接方式。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。選擇“measure”，測量波形的最大值、峰峰值、平均值及頻率。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。記錄波形及數(shù)據(jù)。4.全波整流及濾波按電路圖連接電路。在實驗3的基礎(chǔ)上，在AB兩端并聯(lián)470uF電容。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。選擇“measure”，測量波形的最大值、峰峰

5、值、平均值及頻率。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。將470uF電容換成1000uF電容，重復(fù)上述步驟。五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理1.半波整流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?，波形只保留了上半部分，與理論分析相符。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*9=4.05V?？梢娫谡`差允許的范圍內(nèi)，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*2=12.73V

6、。可見在誤差允許的范圍內(nèi)，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(jié)合，得到了一個相對平緩的電壓，與理論分析相符。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?shù)是半波整流的兩倍，與理論分析相符。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*9=8.1V?？梢?/p>

7、在誤差允許的范圍內(nèi)，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*2=12.73V?？梢娫谡`差允許的范圍內(nèi)，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.全波整流及濾波電容為470uF負(fù)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(nèi)，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

8、形：電流的最大值為432.1mA，平均值為81.7mA。電容為1000uF負(fù)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(nèi)，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(dāng)電容變大時，經(jīng)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=RC。R為負(fù)載電阻固定不變，C

9、增大時，變大，相同時間內(nèi)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(dāng)C增大時，通過比較發(fā)現(xiàn)得到的浪涌電流較小，對器件的損傷小。因此應(yīng)當(dāng)選擇較大的電容作為濾波電路中的電容。六、實驗結(jié)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?fù)部分并轉(zhuǎn)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(dāng)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(shù)據(jù)與理論值存在一定誤差，可能原因分析如下：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(dāng)做不分壓的理想二極管，因此會產(chǎn)生誤差。實驗中的導(dǎo)線連接處和示波器接入端口處電阻較大，可能會產(chǎn)生誤差。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(shù)值精度不同），會對波形的測量結(jié)果產(chǎn)生一定影響。七、討論、心得這是本學(xué)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(shè)備竟然都聯(lián)網(wǎng)，讓我無法抑制地覺得學(xué)校的設(shè)備真的高級??！第一次的實驗內(nèi)容并不困難