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实验报告（二）课程名称: 电子技术实验项目: 二极管应用电路专业班级:姓名: 座号: 09实验地点: 仿真室实验时间:指导老师: 成绩:实验目的: 1.通过二极管的伏安特性的绘制, 加强对二极管单向导通特性的理解；2.掌握直流稳压电源的制作及其特点。
实验内容: 1.二极管伏安特性曲线绘制；2.直流稳压电源制作。
实验步骤: 1.二极管伏安特性曲线绘制二极管测试电路（1）创建电路二极管测试电路；（2）调整V1电源的电压值, 记录二极管的电流与电压并填入表1；（3）调整V2电源的电压值, 记录二极管的电流与电压并填入表2；（4）根据实验结果, 绘制二极管的伏安特性。
V1 200mV 400mV 600mV 800mV 1V 2V 3VU D198.445mV 373.428 mV 47.16 mV 528.7 mV 549.97 mV 670.25 mV 653.78 mV I D15.4 mA 265.7 mA 1.284 mA 2.798 mA 4.5 mA 1.379 mA 23.403 mAV2 20V 40V 60 V 80V 100VU D20V 40V 50.018V 50.118V 50.13VI D0A 0A 99.19 mA 298.82 mA 498.6mA2.直流稳压电源制作（1）创建整流滤波电路如图2—2；（2）利用虚拟示波器, 观察输出电压uo的波形, 并测量仪表输出直流电压Uo(Uo为RL上的电压), 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（3）令RL=200Ω, 讲电容C改成22Uf,观察uo的波形, 测量Uo, 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（4）将电容C设置成开路故障, 观察uo的波形, 测量Uo, 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（5）将D1设为开路故障, 观察uo的波形, 测量Uo, 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（6）将D1和电容C同时设为开路故障, 观察uo的波形, 测量Uo, 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（7）在电路中加入稳压电路如图2-3, 观察滤波后uc波形及uo的波形, 测量Uo；整流滤波电路整流滤波稳压电路实验总结:二极管具有单向导通特性稳压二极管如果工作在反向击穿区, 则当反向电流的变化量较大时, 二极管两端响应的电压变化量却很小, 说明具有稳压性学生签名:年月日。
摘要直流稳压管电源一般由电源变压器、整流电路 、滤波电路及稳压电路组成。
变压器把市电交流电压变为所需的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波器后，稳压器在把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用三端稳压电路设计直流稳压电源，通过相关知识计算出各电路中各个器件的参数，使电路性能达到设计要求中的电压调整率、电流调整率、负载调整率、纹波电压等各项指标。
关键词：变压器；整流电路；滤波电路；稳压电路;1 总体方案1.1 稳压电源的设计方案1）根据稳压电源的输出电压Uo 、最大输出电流Iomax ，确定稳压器的型号及电路形式。
2）根据稳压器的输入电压I U ，确定电源变压器副边电压的有效值2U ；根据稳压电源的最大输出电流I0max ，确定流过电源变压器副边的电流2I 和电源变压器副边的功率2P ；根据2P ，查出变压器的效率 ，从而确定电源变压器原边的功率1P。
然后根据所确定的参数，选择电源变压器。
3）确定整流二极管的正向平均电流D I 、整流二极管的最大反向电压RM U 和滤波电容的电容值和耐压值。
根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容1.2 原理框图稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成。
如图1所示。
+ + + + + u1 电 源 u2 整 流 u3 滤 波 u1 稳 压 U o -- 变压器 _ - 电 路 _ - 电 路 _ - 电 路 _-（a ）稳压电源的组成框图（b ）整流与稳压过程图1-1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程2 设计原理分析2.1 电源变压器2.1.1 电源变压器图电路设计图2.1.1变压器电路 图2.1.2变压器波形图电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u1变换为整流电路所需要的交流电压u2。
电源变压器的效率为：12P P =η其中：P2 是变压器副边功率，P1 是变压器原边功率。
因此，当算出了副边功率P2后，就可以根据上表算出原边功率P1。
140 第7章 直流稳压电源在各种电子电路中，通常需要直流电源。
前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等，都用的是直流电源供电，而发电厂、变电站输送的是交流电．这就需要将交流电变成直流电。
直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电，作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是：一是输出电压的幅值稳定，即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变；二是输出电压纹波要小；三是交流电变换成直流电时的转换效率要高；四是要具有保护功能，若输出电流过大，或输入交流电压过高，都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏，因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路，再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。
7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源，它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏，而交流电网提供的220伏（有效值）电压相对较大，变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压，以适合直流稳压电源的需要。
另外，变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。
整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
整流电路的输出是脉动电压，这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分，但它也含有丰富的交流成分（称为纹波）。
这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。
需要对脉动电压进行平滑处理，也就是对脉动电压进行滤波。
直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波，属于无源滤波电路。
二极管的判断及直流稳压电源电路实验结论二极管是一种具有非线性特性的电子元件，它具有单向导电性，即只允许电流在一个方向上通过。
基于二极管的这一特性，我们可以利用它来进行信号的整流、调制、开关等应用。
在本文中，我们将讨论二极管的判断方法以及直流稳压电源电路实验的结论。
我们来讨论二极管的判断方法。
二极管有正负极两个端口，其中正极被称为阳极，负极被称为阴极。
为了判断二极管的正负极，我们可以使用万用表的二极管测试功能。
将万用表的测试头连接到二极管的两个端口上，并观察万用表显示的数值。
如果数值为正或者接近于正值，那么连接到测试头的那一端就是二极管的阳极；如果数值为负或者接近于负值，那么连接到测试头的那一端就是二极管的阴极。
接下来，我们将讨论直流稳压电源电路实验的结论。
直流稳压电源电路是一种常见的电源电路，用于为电子设备提供稳定的直流电压。
其中，二极管起到了整流的作用，将交流电转换为直流电。
在实验中，我们可以通过调整电路中的元件参数来观察电路的稳压效果。
在实验中，我们可以通过改变电阻值或者电容值来调整电路的稳压效果。
当电阻值增大时，电路的稳压效果会变得更好，输出的直流电压会更加稳定；当电容值增大时，电路的稳压效果也会变得更好，输出的直流电压会更加平滑。
然而，如果电阻值或者电容值过大，就可能导致电路的稳压效果不佳，输出的直流电压会有较大的波动。
通过实验我们还可以得出直流稳压电源电路的另一个重要结论，即电路中的二极管的工作状态。
在整流电路中，二极管起到了将交流电转换为直流电的作用。
当输入的电压为正值时，二极管处于正向偏置状态，可以导通电流；当输入的电压为负值时，二极管处于反向偏置状态，无法导通电流。
这一特性使得二极管可以实现电流的单向传输，起到了整流的作用。
总结一下，二极管具有单向导电性，我们可以通过万用表的测试功能来判断二极管的正负极。
直流稳压电源电路是一种常见的电源电路，通过调整电路的元件参数可以改变电路的稳压效果。
直流稳压电源技术——稳压电源基础第二章稳压电源基础一、电子元件基础知识直流稳压电源中主要使用这些电子元件：电阻、电容、变压器、电感、二极管、三极管、场效应管、集成电路等，有些直流稳压电源可能还有发光二极管、电流表、电压表元件用于工作状态的指示。
这些电子元件主要分为无源器件和有源器件两大类。
其中无源器件是电阻、电容、变压器、电感；有源器件是二极管、三极管、场效应管、集成电路。
无源器件就不必说了，下面我们主要介绍一下有源器件的基础知识。
1、二极管二极管是我们通常情况下的俗称，它的学名叫晶体二极管或半导体二极管。
二极管就是由一个PN 结，加上相应的电极引线封装而成。
二极管按材料分类有硅材料和锗材料；按功能分类又可以分为整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管、变容二极管、肖特基二极管、发光二极管等。
常用的二极管主要是利用PN结的单向导电性进行工作。
如：整流二极管、检波二极管、开关二极管等。
但是二极管还有一些比较特殊的性能，比如稳压二极管反向击穿后两端电压保持不便；变容二极管PN结间的结电容会随着外加电压的变化而发生变化；发光二极管通电后能够发光。
（1）二极管的主要参数正向电流IF在额定功率下，允许通过二极管的电流值。
正向电压降VF二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。
最大整流电流（平均值）IOM在半波整流连续工作的情况下，允许的最大半波电流的平均值。
反向击穿电压VB二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。
正向反向峰值电压VRM二极管正常工作时所允许的反向电压峰值，通常VRM 为VP的三分之二或略小一些。
反向电流IR在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值。
结电容C电容包括电容和扩散电容，在高频场合下使用时，要求结电容小于某一规定数值。
最高工作频率FM二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。
（2）直流稳压电源中常用的二极管直流稳压电源中常用的二极管有整流二极管、稳压二极管和发光二极管。
直流稳压电源的基本功能及使用注意事项一、直流稳压电源的基本功能直流稳压电源一般具有多路输出：比如提供一路固定输出为5V、2A;提供二路(A路、B路)可调输出为0～24V、0～1A。
可调输出一般都具有稳压、稳流两种工作方式，这两种工作方式随负载变化而进行自动转换，并由仪器前面板上的发光二极管显示出CV、CC方式，一般绿灯表示CV(稳压)、红灯表示CC(稳流)。
有些稳压电源还同时提供A路和B路串联工作和主从跟踪工作方式。
若A路是主路，B路是从路，在跟踪工作方式时，从路的输出电压随主路而变化，这对于需要对称双极性电源的场合较为适用。
若A、B二路串联工作时可输出0～48V、0～1A直流电源;在串联跟踪工作方式时，可输出0～±24V、0～1A直流电源。
二、使用注意事项1、根据所需要的电压，先调整“粗调”旋纽，再逐渐调整“细调”旋纽，要做到正确配合。
例如需要输出12V电压时，需将“粗调”旋纽置在15V档，再调整“细调”旋纽调置12V，而“粗调”旋纽不应置在10V档。
否则，最大输出电压达不到12V。
2、调整到所需要的电压后，再接入负载。
3、在使用过程中，如果需要变换“粗调”档时，应先断开负载，待输出电压调到所需要的值后，再接入负载。
4、在使用过程中，因负载短路或过载引起保护时，应首先断开负载，然后按动“复原”按钮，也可重新开启电源，电压即可恢复正常工作，待排除故障后再接入负载。
5、将额定电流不等的各路电源串联使用时，输出电流为其中额定值最小一路的额定值。
6、每路电源有一个表头，在A/V不同状态时，分别指示本路的输出电流或者输出电压。
通常放在电压指示状态。
7、每路都有红、黑两个输出端子，红端子表示“+”，黑端子表示“-”，面板中间带有接“大地”符号的黑端子，表示该端子接机壳，与每一路输出没有电气联系，仅作为安全线使用。
经常有人想当然的认为“大地”符号表示接地，“+”“-”表示正负两路电源输出去给双电源运放供电。
第七章直流稳压电源学习要求：1、掌握常用整流、滤波电路的机构、工作过程及计算2、理解常用单相可控整流电路的工作过程及计算3、会三端集成稳压器的引脚识别和电路接法4、了解基本的焊接技术，会用电烙铁焊接常用的电子元器件；会进行直流稳压电源的制作和调试课后复习要求：掌握以上要求内容，完成文档后的习题，并仔细阅读和复习课本与《相约高校》相关章节的例题、习题。
7.2 滤波电路滤波电路的作用：利用电容、电感等储能元件，滤除整流输出脉动电压中的谐波分量，从而输出比较平滑的直流电压。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和由电容、电感组成的复式滤波电路。
电容滤波用于负载电流较小的场合，电感滤波用于负载电流较大或者负载变化较大的场合。
7.2.1 电容滤波电路1、电路组成电容滤波通常是在负载电阻两端并联大容量电容器C。
2、工作过程（1）当输入电压上升超过电容端电压时，整流二极管VD导通，向滤波电容C迅速充电（同时向负载供电），电容C两端电压（也即负载两端电压）与u1同步上升并达到其最大值。
（2）当输入电压下降到低于电容端电压时，整流二极管VD反向止，于是电容通过负载R L放电，由于R L远远大于二极管的正向内阻，所以放电缓慢，电容两端电压缓慢下降。
3、电容滤波的整流电路输出电压与整流管的选择4、滤波电容的选择电容的选择从电容耐压和容量两个方面考虑：(1)耐压：在电路中电容耐压值要大于负载开路时整流电路的输出电压。
(2)电容容量：滤波电容器C的容量选择电路中的负载有关，应满足RR LL CC≥（33~55）TT（T为脉动电压的周期，半波T=50ms，全波T=25ms）（3）电解电容的极性不允许接反，否则电容的漏电电流会加大，引起温度上升使电容爆裂。
5、应用（1）在电容滤波电路中，C的容量或负载R L的阻值越大，放电越慢，输出的直流电压就越大，滤波效果也就越好。
（2）在采用大容量的滤波电容时，接通电源的瞬间充电电流特别大，因此电容滤波不适用于负载电流较大的场合。
