自主实验整流电路设计.doc

哈尔滨工业大学模电自主设计实验自主实验 整流电路设计一 实验目的：1. 熟悉由集成运放、阻容元件和二极管等元件构成的整流电路工作原理。2. 学习简单整流电路的设计和调试。3. 了解一般整流电路的实际应用。二. 实验仪器与设备：双踪示波器 函数信号发生器 实验电路板 双路整流稳压电源 电子技术实验箱三. 总体设计方案与理论分析： 1. 分别通过反相输入和同相输入产生相似的全波整流波形，输入电路分别如图：反相输入整流电路：（1）当输入电压0时，由反相输入，第一个运放输出，则D1截止，D2导通，所以D2阳极端电位，则有反向求和放大器，（2）当输入电压0时，由同相输入，第一个运放输出，则D1导通，则A1构成电压跟随器，由于引入负反馈，因而A1满足“虚短”、“虚断”概念，所以得到：(D1阴极电位)= （D1阳极电位），（D2阴极电位）= （D2阴极电位），所以，因此D2截止，于是由得（2）当输入电压时，由同相输入，第一个运放输出，则D1截止，D2导通，因此，对于A2，有，于是半波整流电路：（1）当输入电压，由反相输出，第一个运放输出，从而D1导通，D2截止，中电流为零，因此输出电压.（2）当输入电压，由反相输出，第一个运放输出，从而D2导通，D1截止，电路实现反相比例运算，.四. 实验内容1.半波整流电路 按实验方案中的半波整流电路图将电路连好，其中R1=R2= ，R3= ，分别输入，的三角波和正弦波，观察并记录输出的波形和，并与输入波形比较：2.同相输入全波整流电路 按实验方案中的反相输入全波整流电路图连好，其中R1=R2=R3= ， R5= ，R6=R7= ，分别输入，的三角波和正弦波，观察并记录输出的波形和，并与输入波形比较：反相输入全波整流电路 按实验方案中的反相输入全波整流电路图连好，其中R1=R2=R3= ，R4=R5= ，R6=R7= ，分别输入，的三角波和正弦波，观察并记录输出的波形和，并与输入波形比较：五仿真结果根据实验内容分别对三个电路进行结果仿真半波整流电路（1）正弦波输入正弦波周期1，频率100，Vpp=199.3半周期1，频率100，Vpp=100.5（2）三角波输入三角波周期1，频率100，Vpp=197.76半周期1，频率100，Vpp=98.9反相输入全波整流电路（1）正弦波输入正弦波周期1，频率100，Vpp=195.1全波周期0.5，频率200，Vpp=86.6（2）三角波输入三角波周期1，频率100，Vpp=194.1全波周期0.5，频率200，Vpp=86.2同相输入全波整流电路（1）正弦波输入正弦波周期1，频率100，Vpp=195全波周期0.5，频率200，Vpp=86(2)三角波输入三角波周期1，频率100，Vpp=193全波周期0.5，频率200，Vpp=84.2六实验结论与分析 用二极管，运算放大器和阻容元件可以构成精密的整流电路，可以对交流输入信号进行整流，得到全波或半波的输出信号，而且得到的输出信号与输入信号相比大体一致，不产生太大的偏差，相较于一般直接有二极管构成的整流电路，精密的整流电路不仅可以较好保持输出波形大体的形状，而且可以对微小信号进行整流，这也是精密整流电路比一般整流电路最大的优势所在。不过由于二极管并非完全的理想元件，在输出波形时任然存在一定的误差，由仿真结果与实验结果可以看出输入信号与输出信号任然存在一定的差值，但这是在实验允许的误差范围内的。相较于反相输入整流电路，同相输入整流电路输入电阻更大一些，更符合实际生产生活和实验要求。七思考1.能否直接用二极管和电阻实现简单的半波整流？ 答： 一般利用二极管的单向导电性可以构成简单的整流电路，但是因为二极管的伏安特性在小信号输入时有处于截止或处于特性曲线的非线性弯曲部分，导致输出波形相比输入产生较大失真，为了尽量还原的输入波形，应将二极管置入运算电路的负反馈部分，从而大大削弱这中失真，提高非线性电路的精度。2.反相输入整流电路和同相输入整流电路哪个更好？ 答：同相输入与反相输入相比较，同相输入整流电路的输入电阻要远大于反相输入整流电路，实验与实际生产生活中更多的采用同相输入整流电路。九参考文献模