正弦波产生-全波整流

精密全波整流电路

图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益

图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2

图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3

图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点.

图5 和 图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计

图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K

图8的电阻匹配关系为R1=R2

图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.

图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性.

图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡.

精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态.

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。

三相半波、桥式（全波）整流及六脉冲整流电路

1. 三相半波整流滤波

当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时，三相整流电路就被提了出来。图1所示就是三相半波整流电路原理图。在这个电路中，三相中的每一相都和 单独形成了半波整流电路，其整流出的三个电压半波在时间上依次相差120º叠加，并且整流输出波形不过0点，其最低点电压

式中Up——是交流输入电压幅值。

并且在一个周期中有三个宽度为120º的整流半波。因此它的滤波电容器的容量可以比单相半波整流和单相全波整流时的电容量都小。

图1 三相半波整流电路原理图

2. 三相桥式（全波）整流滤波

图2所示是三相桥式全波整流电路原理图。图3是它们的整流波形图。图3(a是三相交流电压波形；图3(b是三相半波整流电压波形图；图3(c是三相全波整流电压波形图。在输出波形图中，N粗平直虚线是整流滤波后的平均输出电压值，虚线以下和各正弦波的交点以上（细虚线以上）的小脉动波是整流后未经滤波的输出电压波形。

图2 三相桥式全波整流电路原理图

由图1和图2可以看出，三相半波整流电路和三相桥式全波整流电路的结构是有区别的。

（1） 三相半波整流电路只有三个整流二极管，而三相全波整流电路中却有六只整流二极管；

(2 三相半波整流电路需要输入电源的中线，而三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。

由图3可以看出三相半波整流波形和三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。

图3 三相整流的波形图

① 三相半波整流波形的脉动周期是120º而三相全波整流波形的脉动周期是60º； ② 三相半波整流波形的脉动幅度和输出电压平均值：

三相半波整流波形的脉动幅度是：

(1

式中 U——脉动幅度电压；Up是正弦半波幅值电压，比如有效值为380V的线电压，

其半波幅值电压为： (2 那么其脉动幅度电压就是：

输出电压平均值Ud是从30º~150º积分得，

三相整流电路的工作原理

一、前言

三相整流电路是电力系统中常用的电力转换装置，其主要功能是将交流电转换为直流电。该装置在工业生产和民用领域中广泛应用。本文将详细介绍三相整流电路的工作原理。

二、三相交流电的特点

在了解三相整流电路之前，首先需要了解三相交流电的特点。三相交流电是指由三个正弦波形成的交流电信号。其特点如下：

1. 三相交流电中，每个正弦波之间的相位差为120度。

2. 三相交流电中，每个正弦波的峰值和频率都相同。

3. 三相交流电中，每个正弦波之间互不干扰。

以上特点决定了三相交流电可以提供更加稳定和可靠的能量输出。

三、单相整流与三相整流

在了解三相整流电路之前，需要先了解单相整流。单相整流是指将单个正弦波转换为直流信号。单项整流器通常使用二极管进行构建，但这种方式只能实现半波或全波整形。

与单项整形器不同，三项整形器可以实现更高效率和更稳定的输出。三项整形器使用六个二极管构建，可以实现三相交流电的全波整形。

四、三相整流电路的构成

三相整流电路由变压器、桥式整流器和滤波器组成。下面将对每个组件进行详细介绍。

1. 变压器

变压器是将高压交流电转换为低压交流电的装置。在三项整形器中，变压器通常用于将高电压的输入信号降低到适合整形的水平。

2. 桥式整流器

桥式整形器是将交流信号转换为直流信号的核心部件。它由四个二极管组成，可以将输入信号中的负半周期转换为正半周期。

3. 滤波器

滤波器是用于平滑输出直流信号并去除任何残留交流噪声的装置。在三项整形器中，滤波器通常由大型电容和电感构建而成。

五、三相整形过程

在理解了三项整形装置各个组件之后，我们来看一下它们如何协同工作以实现全波直流输出。

1. 变压器降压

在输入信号进入桥式整形装置之前，需要先通过变压器将高电压信号降低到适合整形的水平。变压器的降压作用可以大大减少整形过程中的能量损失。

2. 桥式整形

输入信号通过变压器后，进入桥式整形器。在桥式整形器中，四个二极管按照特定的顺序开关，将输入信号中的负半周期转换为正半周期。在这个过程中，输出电压波形变成了一个包含六个脉冲的波形。