1、地空学院 杨柳春 PB05007302 实验6.2.1实验题目:交流电及整流滤波实验目的:掌握交流电路的基本特性,及交流电各参数的测量方法,了解整流滤波电路的基本工作原理实验原理:1.交流电路（尤指正弦交流电）: 1) 幅值:峰值或最大值,记为UP或IP2) 平均值: 正弦交流电平均值为03) 有效值: 4) 周期频率: 5) 初相位:它反映交流电的初始值2.整流滤波:整流电路作用:把交流电转换成大脉动直流电;滤波电路作用:把大脉动直流电处理成平滑的小脉动直流电1) 整流原理: 利用二极管的单向导电性 半波整流 则经整流后输出电压为(一个周期) u0(t)= 0 其相应的平均值为(即直流平均值
2、,又称直流分量) 全波桥式整流 若输入交流电仍为 则经桥式整流后的输出电压u0(t)为（一个周期） 其相应直流平均值为 由此可见,桥式整流后的直流电压脉动大大减少,平均电压比半波整流提高了一倍(忽略整流内阻)2) 滤波电路; 电容滤波电路 型RC滤波 实验内容:1 测量交流电压.选择信号发生器的频率为500Hz。（1）用数字多用表测量电压的有效值，计算峰-峰值。（2）用示波器观察及测量其电压峰-峰值，计算有效值。(1a)U有效值（万用表v挡）1.96v2.15v3.45v5.01v6.90v(1b)Up-p(计算值)5.54v6.08v9.76v14.17v19.52v(1b)-(2a)/(2
3、a)相对误差0.0110.0190.0240.0120.024(2a)Up-p(示波器)5.6v6.2v10.0v14.0v20.0v(2b)U有效值(计算值)1.98v2.19v3.54v4.95v7.07v(2b)-(1a)/(1a)相对误差0.0100.0190.0260.0120.010（2）观察示波器显示的波，画出波形图： 波形图见坐标纸上图形所示；（3）在坐标纸上画出上面两组数据曲线（示波器读数作x轴坐标，数字多用表读数作y轴坐标），计算相对误差。Up-p(示波器)和U有效值（万用表AC挡）拟合直线：Linear Regression for Data1_B:Y = A + B *
4、 XParameterValueErrort-ValueProb|t|-A0.020320.090750.223960.83718B0.34710.0073347.334940.0001-得出拟合直线公式为 : Y=0.3471X+0.02032斜率相对误差为: 0.3471-1/22/(1/22)=1.8%2 整流波形的测量，实验电路如图（1） 用万用表分别测量半波和全波整流的输入输出电压Ui、U0，计算平均值。输入信号输入信号Uo理论计算值设定：f=500HzUp-p=10v半波整流数字万用表v挡1.69 v半波整流数字万用表v-挡1.41v1.59v全波整流数字万用表v挡1.43v全波整
5、流数字万用表v-挡2.80v3.19v（2） 用示波器测量半波全波整流的输入输出信号ui和u0，计算平均值、有效值U0。输入信号输入信号Uo理论计算值设定：f=500HzUp-p=10v示波器测交流成分（电压幅度）半波整流22v1.59v示波器测直流成分（DC/AC）半波整流1.4v示波器测交流成分（电压幅度）全波整流23v319V示波器测直流成分（DC/AC）全波整流2.8v（3） 分别画出整流前后的输入输出波形图；3 滤波电路;（1）加滤波电容C，调节输出电压，使Ui=5V，测U0。输入信号输入信号Uo（万用表）输出信号Uo（示波器）设定：f=500HzUp-p=10v加电容U(v挡)=2
6、5.0mvU(v-挡)=4.34v1）示波器看和测交流成分变化最大幅度 100mv2）示波器看和测直流成分（DC/AC） 4.4v（2）用示波器观察波形，画出输入输出的波形图。 思考题:1)峰峰值为1V的正弦波，它的有效值为多少？答：该正弦波的有效值为0。35V。2)整流，滤波的主要目的是什么？答：整流的主要目的是把交流电转换成单方向大脉动直流电，滤波的主要目的是把大脉动直流电处理成平滑的脉动小的直流电。3)要将220V，50Hz的电网电压变成脉动小较小的6V直流电压，需用什么元件？答：要达到该要求，需要进行整流和滤波的操作，所以需用的元件为：二极管、负载电阻、电容（或电感）、变压器。4)在输入端正弦信号相同且不变的情况下，从半波整流，到全波整流，再到滤波，电路输出端的直流，交流成分的变化规律是什么？答：经过一系列的处理，电路输出端的直流成分的电压脉动大大减少，平均电压逐渐变大；交流成分的电压逐渐变小，即交流电逐渐转化为直流电。
