整流滤波电路实验小结.docx

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1、整流滤波电路实验小结课程名称:电路与电子技术实验H指导老师:成绩:实验名称:整流与稳压电路实验类型:同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1 .学习四通道示波器的基本操作2 .学习二极管在整流电路中的整流作用3.学习电容器在滤波电路里的滤波作用二、实验内容和原理1.直流电源的获得直流电源除了可以由干电池提供以外,还可以通过交流电获得。电源变压器将220V交流电经过变压器,在输出端得到一个较低的符合需要的交流电压。整流电路利用二极管的单向导通性

2、质,将反向的电压去掉,得到一个单向的电压。滤波电路利用电容器“通交流,隔直流”的特性,将电压中的交流分量滤去。2 .半波整流使用一个二极管,由二极管的单向导通性质得到一个只有单向的一半波形的电压。电压的平均值为:3 .桥式全波整流使用四个二极管,得到一个单向的有完整波形的电压。电压的平均值为半波整流的2倍,即0.9V2。4 .滤波电路根据电容器的“隔直通交”特性,滤去交流分量。根据充放电的曲线与整流电压的波形结合,可以得出一条相对平稳的曲线,即经过滤波后的电压。三、主要实验仪器RlGoLMSo4034四通道数字存储示波器;MY61数字万用表;综合实验箱四、操作方法和实验步骤5 .半波整流检查实

3、验仪器(实验箱,示波器等),将示波器恢复出厂设置。用万用表测量实验箱中的150Q电阻的实际电阻值,测量二极管是否正向导通。按电路图连接电路。选择变压器的09V输出端,在A、B端口接150。的负载电阻。(实验箱中有可变电阻,旋钮旋至最右端,即为100Q)将示波器的CHI输入端分别接A、B两点,在示波器中得到波形。选择“meaure”,测量波形的最大值、峰峰值、平均值及频率。记录波形及数据。6 .半波整流及滤波用万用表测量实验箱中470uF电容的实际电容值。按电路图连接电路。在实验1的基础上,在AB两端并联电容。将示波器的CHl输入端分别接A、B两点,在示波器中得到波形。注意:将波形的横轴调至屏幕

4、内。选择“meaure”,测量波形的最大值、峰峰值、平均值及频率。记录波形及数据。3 .全波整流按电路图连接电路。选择变压器的09V输出端,在A、B端口接150Q的负载电阻。注意四个二极管的连接方式。将示波器的CHl输入端分别接A、B两点,在示波器中得到波形。选择“meaure”,测量波形的最大值、峰峰值、平均值及频率。将示波器的CHl输入端分别接在R3两端,得到电流取样电阻两端的电压波形,同样测量上述物理量。记录波形及数据。4 .全波整流及滤波5 按电路图连接电路。在实验3的基础上,在AB两端并联470UF电容。将示波器的CHI输入端分别接A、B两点,在示波器中得到波形。选择“meaure”

5、,测量波形的最大值、峰峰值、平均值及频率。将示波器的CHl输入端分别接在R3两端,得到电流取样电阻两端的电压波形,同样测量上述物理量。将470uF电容换成100OuF电容,重复上述步骤。五、实验数据记录和处理1 .半波整流半波整流波形如下图:由图形可见,半波整流电路把双向的交流电压变为单向的电压,波形只保留了上半部分,与理论分析相符。由测量值可知:峰峰值13.59V;平均值3.772V;频率50Hz。理论分析:平均电压为:电压平均值的理论值为:0.45某9二4.05丫。可见在误差允许的范围内,所测出的平均值与理论值符合,相对误差e=(4.05-3.772)/4.05=6.86%电压峰峰值的理论

6、值为:9某2=12.73V可见在误差允许的范围内,所测出的峰峰值与理论值符合,相对误差e二(13.59-12.73)/12.73=6.76%2 .半波整流及滤波半波整流及滤波波形如下图:由图形可见,滤波的电容把单向电压波形与电容充放电的波形结合,得到了一个相对平缓的电压,与理论分析相符。由测量值可知:峰峰值3.250V;平均值10.47V;频率50Hz。3 .全波整流全波整流波形如下图:由图形可见,全波整流电路把双向的交流电压变为单向的电压,但波峰数是半波整流的两倍,与理论分析相符。由测量值可知:峰峰值12.18V;平均值7.223V;频率IOoHz。理论分析:平均电压为:电压平均值的理论值为

7、:0.9某9二8.IV。可见在误差允许的范围内,所测出的平均值7.223与理论值符合,相对误差e=(8.1-7.223)/8.1=10.82%电压峰峰值的理论值为:9某2=12.73V可见在误差允许的范围内,所测出的峰峰值与理论值符合,相对误差e二(12.73-12.18)/12.73=4.32%4 .全波整流及滤波电容为470uF负载电阻两端电压波形:由图像可见得到了一个相对平稳的电压。由测量值可知,平均值10.47V;最大值1L50V。由计算得到理论平均电压值为V=IO.8。在误差允许的范围内,实际值与理论值相符。相对误差e二(10.8-10.47)/10.8=3.06%.电流取样电阻两端

8、电压(即电路中的电流)波形:电流的最大值为432.ImA,平均值为81.7mA。电容为100OuF负载电阻两端电压波形:由图像可见得到了一个相对平稳的电压。由测量值可知,平均值10.45V;最大值11.06V。由计算得到理论平均电压值为V=IO.8。在误差允许的范围内,实际值与理论值相符。相对误差e=(10.8-10.45)/10.8=3.24%.电流取样电阻两端电压(即电路中的电流)波形:电流的最大值为400.OmA,平均值为73.67mA。由两组图像(电容为470uF、100OUF)的分析可知,当电容变大时,经过整流滤波后的电压波形明显更加平缓。这是由于在电容器的充放电过程中,有T=RC0

9、R为负载电阻固定不变,C增大时,变大,相同时间内电容器的充放电幅度较小,因此得到的电压曲线更加平缓;同时,当C增大时,通过比较发现得到的浪涌电流较小,对器件的损伤小。因此应当选择较大的电容作为滤波电路中的电容。六、实验结果与分析1.半波整流电路能够使交流电变为单向电压,但利用率较低。得到的电压平均值V0=0.45V0半波整流及滤波能够得到一个相对平缓的电压,但由于周期过长,电压波形不够平缓。2.全波整流电路能使交流电变为单向电压,且充分利用了原交流波形的正负部分并转成直流,因而更有效率。得到的电压平均值V0=0.9V。半波整流及滤波能够得到一个更加平滑的电压。且当滤波电容值增大,电压波形变得更

10、平滑。3误差分析:实验中得到的数据与理论值存在一定误差,可能原因分析如下:实验中所用到的二极管有一定的分压效果,但在理论计算中将它们当做不分压的理想二极管,因此会产生误差。实验中的导线连接处和示波器接入端口处电阻较大,可能会产生误差。实验中所用示波器具有一定的分度值(如每大格为2V和5V时所得到的数值精度不同),会对波形的测量结果产生一定影响。七、讨论、心得这是本学期的第一次实验,见到了传说中的四通道示波器,实验桌上的所有设备竟然都联网,让我无法抑制地觉得学校的设备真的高级啊!第一次的实验内容并不困难,我完成的速度也不慢,但在第二天才发现自己的波形有错误,只好重新补做实验。这个错误是否低级且先不论,从这次的错误里我深刻地认识到自己“看到波形就大功告成”的态度有多么不可取。如果我做实验再谨慎一些,完全可以避免这种错误的产生,至少可以在出现错误后及时发现改正,而不是毛毛躁躁地做完实验截了图片就以为大功告成。

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