完整版整流滤波电路实验报告.pdfVIP

完整版整流滤波电路实验报告

一、实验目的

1.掌握整流电路和电容滤波器的原理；

2.学习整流滤波电路的构成和基本特性，理解滤波器的放大频

率、截止频率、衰减频率、阻抗匹配、负载等参数的影响；

3.通过实验掌握用示波器测量电源电压和负载电压、电容滤波

器工作时的电压波形，以及不同频率下电压波形的变化规律。

二、实验原理

1.整流电路

在交流电源上连接一个电阻和一个二极管组成的电路，能将交

流电转换成直流电，这种电路称为整流电路。

半波整流电路和全波整流电路是最基本的整流电路。其中，半

波整流电路通过一个二极管使正半周电压通过，而负半周电压

被截去，只保留正半周脉动电平。全波整流电路则是通过两个

二极管交替的截取来自两个方向的电压脉动，从而得到纯的正

弦波。

2.电容滤波器

电容滤波器是在整流电路输出直流电后，通过在输出端并联一

个电容，使其中的交流分量被短路来达到滤波的目的。

电容滤波器的原理是利用电容器在电路中的充电和放电过程来

消除信号中的高频噪声成分，因为当信号的变化频率很高时，

电容器的充放电过程较长，其阻抗较低，从而使信号通过电容

器时得以短路，而低频信号则可以通过电容器，从而实现滤波

的目的。

三、实验器材

示波器、直流稳压电源、万用表、电阻、电容、二极管等。

四、实验步骤

1.搭建半波整流电路

（1）将直流稳压电源的正极接入电路实验板的“+”端，负极接

入电路实验板的“-”端。

（2）将一根导线连接实验板的正极输出端口，另一端连接到

电阻上，再将电阻另一端连接到一根全向二极管的负极，再将

二极管的正极连接“+”端口。

（3）将示波器的地线夹具接入电路实验板上的“-”端，探头夹

具接到“+”端口。

2.观察半波整流电路的输出波形并记录数据

当电路接通，给直流稳压电源接上交流电源后，打开示波器的

电源开关，选择一个适当的时间基和交流电源的频率进行观察，

调整电源供应电压，将示波器指针设置在一个适当的位置，记

录电压值和电阻的电压值。

4.搭建电容滤波电路

（1）在搭建半波整流电路的基础上，将一个电容电器连接在

二极管的负极上，另一端连接在接地端口上，即在短路的电阻

之间并联一个电容。

（2）将示波器的地线夹具接入电路实验板上的“-”端，探头夹

具接到“+”端口。

5.观察电容滤波电路的输出波形并记录数据

当电路接通，给直流稳压电源接上交流电源后，打开示波器的

电源开关，选择一个适当的时间基和交流电源的频率进行观察，

调整电源供应电压，将示波器指针设置在一个适当的位置，记

录电压值和电阻的电压值以及电容的电压值。

六、实验结果与分析

1.半波整流电路的输出波形

在这个电路中，当交流电源的电压正极向上时，二极管导通，

输出电压与电源电压相同；当交流电源的电压正极向下时，二

极管截止，输出端没有电压。即只有正半周的交流信号才能通

过这个电路，输出的是半波整流波形。

2.电容滤波电路的输出波形

在这个电路中，电容器的特性是在AC输出信号上消除高频噪

声成分，从而下面信号的失真程度减轻，实现了滤波的目的。

当高频去噪信号通过电容后发生消耗，而低频不受影响，电容

充电并实现了充电与放电的动态过程。当放电时，电容器会起

到储能的作用，从而使输出信号的直流成分增强，而交流成分

则被抑制，因此输出的是平滑的直流电信号。

3.实验结果与分析

通过观察示波器上的波形，我们可以发现，通过电路实验板搭

建出来的半波整流电路可以将交流信号转化为半波直流电路，

同时电路滤波电容器的作用，可以消去高频噪声，平滑输出的

电压波形。

七、实验总结

本次实验结合实践来学习整流电路和电容滤波器的基本原理。

通过实际搭建电路和使用示波器对不同电路的输出波形进行测

量和记录数据，加深了对整流和电容滤波的理解和认识。在实

验中，还注意到了实验条件的调整与操作技巧，保证了实验结

果的正确性和实验安全的顺利进行。