实验报告
课程名称：电工电子学实验指导老师：实验名称：直流稳压电源
一、实验目的
1.掌握单相半波及桥式整流电路的工作原理。

2.观察几种常用滤波电路的效果。

3.掌握集成稳压器的工作原理和使用方法。

二、主要仪器设备
1.XJ4318型双踪示波器。

2.DF2172B型交流毫伏表。

3.MS8200G型数字万用表。

4.MDZ—2型模拟电子技术实验箱。

5.单级放大、集成稳压实验板。

三、实验内容
1.单相整流、滤波电路
取变压器二次侧电压15V挡作为整流电路的输入电压U2，并实测U2的值。

负载电阻R L=240Ω，完成表18-1所给各电路的连接和测量。

(注：以下各波形图均在示波器DC挡测得)
表18-1 (R L=240Ω，U2=13.5V)
电路图
测量结果计算值U L/V /V
U
~
L
u L波形γ6.22 7.3 1.174 14.08 2.6 0.185
专业：应用生物科学
姓名：
学号：__ _
日期：
地点：
16.20 0.61 0.038 15.45 0.44 0.028 11.89 5.7 0.479 16.30 1.3 0.080 16.96 0.97 0.057 16.16 0.183 0.011
2.集成稳压电路 (1)取变压器二次侧电压15V 挡作为整流电路的输入电压U 2，按图18-2连接好电路，改变负载电阻值R L ，完成表18-2的测量。

(注：以下各波形图均在示波器DC 挡测得)
图18-2 整流、滤波、稳压电路
表18-2 (U 2=14V)
负载 测量结果
R L /Ω
U L /V
/V U ~
L
I L /mA
u L 波形
∞ 11.98 0.004 0
240 11.97 0.008 0.050
120 11.95 0.02 0.100
(2)取负载电阻R L =120Ω不变，改变图18-2电路输入电压U 2(调变压器二次侧抽头)，完成表18-3的测量。

(注：以下各波形图均在示波器DC 挡测得)
表18-3 (R L=120Ω)
变压器抽头
测量结果
U2/V U L/V /V
U
~
L
u L波形
9V挡8.2 7.53 0.075
12V挡10.63 10.50 0.1
15V挡13.2 11.97 0.002
18V挡15.9 12.00 0.0016
四、实验总结
1.根据表18-1结果，讨论单相半波整流电路和桥式整流电路输出电压平均值U L和输入交流电压有效值U2之间的数量关系。

表18-1中各电路图U L与U2比值如下(其中U2=13.5V)：
编号 1 2 3 4 5 6 7 8
电路图
U L/V 6.2214.0816.215.4511.8916.316.9616.16 U L/U20.46 1.04 1.20 1.140.88 1.21 1.26 1.20由此可见，对于不同电路，在相同的U2下，U L是不同的。

下面分开讨论单相半波整流电路(即1~4号)和桥式整流电路(5~8号)：
单相半波整流电路：根据上述数据可见，在不加电容时U L=0.46U2；而加入不同电容后分别为U L=1.04U2、U L=1.20U2，可见比值有所提高；加入两电容且之间加有电阻后，U L=1.14U2，比值与只加一个电容的区别不大。

桥式整流电路：据上表数据，不加电容时U L=0.88U2；而加入不同电容后分别为U L=1.21U2、U L=1.26U2，可见比值也有所提高；加入两电容且之间加有电阻后，U L=1.20U2，可见与只加一个电容的差异不大。

将单相半波和桥式两种整流电路作比较，可发现在不加电容时，两电路的U L/U2比相差较大，而加入电容后，以及加入两电容且之间加有电阻后，该比值都比较接近，但桥式整流电路比单相半波整流电路的值稍大。

2.根据表18-1结果，总结不同滤波电路的滤波效果。

单相半波整流电路：按顺序比较四种电路，可见随着电路的改进输出波形越来越趋于平缓，比较交流分量也可看出，交流分量逐渐趋于0，可见整流滤波的效果越来越好。

但比较U L可以看出，只加一个电容的电路比不加电容的数值要高，但加入两电容并之间加有电阻后，U L值反而有所降低，但差别并不大。

因此对于一般要求的电路，选择第4种电路是最好的，整流好且输出电压损失较小。

桥式整流电路：按顺序比较四种电路，可见情况与单相半波整流电路类似，随着电路的改进输出波形越来越趋于平缓，交流分量也逐渐趋于0，因而整流滤波的效果越来越好。

同样，只加一个电容的电路比不加电容的数值要高，在加入两电容并之间加有电阻时比只加一电容的输出电压略低，但相差不大。

因此在实际使用时最后一种电路也是较优的选择。

比较单相半波整流电路和桥式整流电路可见，后者比前者滤波效果略好，但由于其所用元件较前者多，实际应用时成本会略高，因此用于实际情况时应综合考虑所需要求再选择整流方式。

3.根据表18-2和18-3结果，分析集成稳压器的稳压性能。

从表18-2可以看出，即使负载电阻大范围变化，输出电压都会基本保持不变，都基本稳定在12V左右，可见，在此种情况下，只改变负载电阻对输出电压几乎没有影响，因此此电路稳压性能非常好。

从表18-3可以看出，当其他条件不变而只改变输入电压幅值时，在输入电压小于15V时，输入电压对输出电压的影响很大。

由图可见虽然在9V和12V的输入电压下输出电压都有一定的波动性，此时整流效果不好，且幅值会随输入电压的大小而变化；当输入电压在15V以上时，输出电压波形图为一条水平直线，且稳定在12V，此时整流效果很好，且幅值不再随输入电压大小而变化。

因此实际应用时，必须有足够大的输入电压，才能使该集成稳压器工作正常。

五、心得体会
本次实验通过对各种整流滤波电路的测量研究，使我们较好地观察了几种常用滤波电路的效果，并能更好地结合理论，掌握其工作原理。

实验结果的分析可以使我们知道何种条件下会出现怎样的情况，这对实际应用是非常有帮助的。

此次实验内容多而不繁，需要仔细连好各电路并耐心记录相应波形图。

为方便操作，在做表18-1的电路时，可以按照如下顺序进行实验：12348765，这样在改变电路时只需改变几根导线即可，省去了很多时间，提高了实验效率。

另外，在画波形图时务必要记录幅值轴和时间轴的坐标单位，作出的波形图才算完整，便于后续分析。

下面对实验结果的准确性作一简要分析。

根据课本上相关理论知识，可知对于这类电路，理
论上U L≈0.9U2，而根据“实验总结1”里的U L/U2比可见，实验结果是U L=0.88U2；而对于这类
电路，理论上U L≈1.2U2，而实际实验结果为U L=1.21U2和U L=1.26U2。

由此可见实验值与理论值十分接近，因此可推断这次实验是比较成功的，总体误差可能较小。

这也反过来说明理论估算值是较符合实际的，因而课本上的估算方法是可行的。

当然，为了检验上述结论，还需要进行多组平行实验才能做出较准确的判断。