桥式整流319

桥式整流和半波、全波整流比较，它的优点是既能得到连续的脉动直流电， 变压器的利用率又比较高，且不需要抽头。因此桥式整流在家用电器中得到广泛的应用。在实验中应注意体现它的这些优点。

方法一

器材 发光二极管 4 个（两红、两绿），演示电表，自制模拟交流电源，电阻(200Ω)等。

模拟交流电源的制作方法：见实验 317 方法一。

操作

1. 按图连接电路，M、N 端分别与模拟交流电源相应端点连接。两只电表都用作伏特表（中心指零），V1 显示整流前的电压；V2 显示整流后的电压。LED1 和LED3 是红色发光二极管，LED2 和LED4 是绿色发光二极管，在导通时能够发光。RL 是负

载电阻，可取 200—500Ω。

1. 以比较均匀的速度连续来回拉动模拟交流电源的滑动变阻器。可看到V1

的指针来回摆动，说明电源输出的是交流电。2 只红色发光二极管和 2 只绿色发光二极管轮流发光，说明它们轮流导通。V2 的指针一次一次连续地向一个方向摆动，

说明整流后加在负载上的是连续的脉动直流电。

1. 比较V1 和V2 指针偏转的幅度，可发现两表指针摆幅基本相同。说明交流电压的峰值和直流电压的峰值相同，因此交流电的转化率较高。

2. 根据演示的需要，可将滑动变阻器的滑动触头停在某一位置上，定格显示该时刻 4 个发光二极管的通、断情况和 RL 上的电压方向。当 M 点电位高于N 点电位

时，LED1 和LED3（红色）发光；当N 点电位高于M 点电位时，LED2 和LED4 发光。RL 始终得到自上而下的连续的脉动电流。

说明 同实验 317 方法一中的说明。

方法二

器材 示波器，整流二极管，电源变压器（初级 220V、次级 6.3V），电阻(2KΩ)，导线等。

操作

1. 按图(a)连接电路。按实验 279 方法一操作(1)、(2)的步骤调节好示波器。将示波器的“Y 输入”接A 点，“地”接A′点。调节示波器，可在荧光屏上看到交流电波形[如实验 318 方法二的图(b)]。

2. 将示波器的“Y 输入”接B 点，“地”接B′点。调节示波器，可在示波器荧光屏上看到如实验 318 方法二图(c)所示的连续脉动直流电波形（与半波整流得到的间断脉动直流电波形不同）。说明负载RL 上得到的是连续脉动直流电。

3. 比较实验 318 方法二中图(b)的交流电和图(c)的脉动直流电的波形，可看到它们的峰值是一样大的。说明交流电的转化率是比较高的。

说明

1. 如果有双踪示波器，可将示波器的“YA 输入”和“YB 输入”分别与A、B 点接通，“地”与B′接通，然后再在B 和B′之间接一个 0.1μF 的电容器。荧光屏上会出现如实验 318 方法二中图(e)所示的波形。

2. 如果用单踪示波器和电子开关，则可接成如实验 318 方法二中图(f)所示

的电路。适当地调节电子开关和示波器，荧光屏上会出现与实验 318 方法二中图(e) 相同的波形。

滤波电路 320

本实验介绍了电容滤波、电感滤波及π型滤波三种滤波方式。实验中应该对这三种滤波方法的性能加以比较：电容滤波器材简单，但“外特性平直情况”较差， 适用于输出电流较小的情况；由LC 组成的π型滤波各方面性能都比较好，但由于电感线圈体积较大，成本较高，所以被采用得也不多；由RC 组成的π型滤波电路取材简便，性能也较好，因此在各类电器中被广泛采用。

方法一

器材 电池组，演示电表，晶体二极管，电解电容器(2000μF、10V)2 个， 滑动变阻器(2000Ω)，单刀开关，单刀双位开关，导线等。

操作

1. 如图(a)连接电路。K1 为单刀双位开关，当 K1 轮流合向a、b 两点时，便可以在V1 两端得到一个低频交流电。两台电表都用作中心指零的伏特表。

2. 打开K2、K3、K4，将K1 轮流合向a、b 两个位置，可看到 V1 的指针以零点为中心左右等幅摆动如图(b)甲，而V2 的指针由零点开始向一边摆动如图(b)乙。说明V1 两端的是交流电压，而经过晶体二极管D 整流后，V2 两端的是间断的脉冲

直流电压。

1. 合上K2，重复操作(2)，可看到 V2 的指针始终偏在一边，并略有摆动，但摆动的幅度比操作(2)时明显减小如图(b)丙。说明由于C1 的接入，滤掉了一部分交流成份，使输出电压变得比较平稳了。

2. 再合上K3，重复操作(2)，可看到 V2 的指针偏在一边几乎不动了。说明由

于再接入C2，滤掉的交流成份更多了，输出电压几乎已成稳恒电压。这样便可证明滤波电容的容量越大，滤波的效果越好。

1. 将RL 的阻值调成最大，合上K4。边重复操作(2)，边调小 RL，的阻值。可

看到RL 的阻值越小，V2 指针的摆动越明显如图(b)丁。说明当输出电流增大时，输出电压的平稳程度就变坏了。也就是说，电容滤波的“外特性平直情况”是较差的， 只适合于输出电流较小的情况。

方法二

器材 低压交流电源(6V)，晶体二极管，电解电容器(10μF、10V 和 100μF、10V 各 1 个)滑动变阻器(2000Ω)，示波器，电键，导线等。

操作

1. 如图(a)连接电路，RL 的阻值调成最大。C1 和C2 分别为 10μF 和 100μF 的电容器。将示波器的“地”端与C 点连接，“Y 输入”端与a 点连接。适当地调节示波器有关旋钮，可在荧光屏上看到正弦波形。

2. 将K1、K2 打开，示波器的“Y 输入”端换接到b 点，可在荧光屏上看到半

波整流得到的间断脉冲直流电波形[如图(b)中虚线所示]。

1. 合上K1，可看到荧光屏上的波形变得平滑起来[如图(b)中实线 1]。

2. 再合上电键K2。由于又接上了一个 100μF 的电容器，所以使荧光屏上的

波形更平滑[如图(b)中实线 2]。由此可说明，滤波电容越大，滤波的效果越好。(5)逐步减小负载电阻RL，增大输出电流。可看到屏上波形的波动程度逐步增

大。说明电容滤波的“外特性平直情况”较差，只适合输出电流较小的情况。

方法三

器材 示波器，晶体二极管，电感线圈（可用电源变压器的初级线圈），滑动变阻器(2KΩ)，电阻(100Ω)，低压交流电源，单刀双位开关，导线等。

操作

1. 如图(a)连接电路。将K 合向a，RL 的阻值调成最大。

2. 将示波器的“地”端与c 点连接，“Y 输入”端与 d

   点连接。调节示波器的有关旋钮后可在荧光屏上看到连续的脉冲直流电[如图(b)中虚线所示]。

3. 将“Y

   输入”端改接 e 点，K 接 a，荧光屏上仍然是连续脉冲直流电波形。然后将K 接到 b，由于脉动直流电压的一部分交流分量降落在电感L 上，所以波形明显平滑起来[如图(b)中实线所示]。

4. 逐步减小RL

   的阻值，增大输出电流。可看到荧光屏上波形的波动程度也逐渐增大，但和方法一、二相比，它的变化比电容滤波要小。说明电感滤波的“外特性平直情况”比电容滤波要好一些。

方法四

器材 电池组，演示电表，晶体二极管，电解电容器 2000μF、10V)各 1 个， 电阻(51Ω、1/8W)，滑动变阻器(2000Ω)，单刀开关，单刀双位开关，导线等。

操作

1. 如图连接电路。两只电表都用作中心指零的直流伏特表。将单刀双位开关K1 轮流接通a、b 点，可以在V1 两端得到低频交流电。

2. 将RL 调成阻值最大，打开K2、K3 将K1 轮流接通 a、b 两点，可看到 V1 的指针以零点为中心左右等幅摆动，如方法一图(b)甲；而 V2 的指针由零点开始向一边摆动，如方法一图(b)乙。说明V1 两端的是交流电压，而经过晶体二极管D 整流后，V2 两端的是间断的脉冲直流电压。

3. 合上K2，将K1 轮流接通a、b 两点，可看到 V2 的指针始终偏在一边摆动， 但摆幅比操作(2)明显减小，如方法一图(b)丙。说明由于 C1 的接入，滤掉了一部分交流成份，使输出电压比较平稳了。

4. 再合上K3，将 K1 轮流接通a、b 两点，可看到V2 的指针偏在一边几乎不动。

说明经过RCπ形滤波后的电压变得相当平稳了。

1. 逐渐减小RL 的阻值，将 K1 轮流接通a、b 两点，可看到随着 RL 阻值的减小， V2 指针的摆幅略有增大。说明 RCπ形滤波的“外特性平直情况”比电容、电感滤波都要好。

2. 将RL 调成 500Ω左右，依次打开 K3、K2。可看到单接入 C1 时，V2 指针摆

幅略有增大，而单接入C2 时，V2 指针摆幅明显增大。说明在 RCπ形滤波中，输入电容C1 的作用比输出电容 C2 的作用大。如果手头有两个容量不同的电容器。应该将容量较大的一个作为C1。

方法五

器材 示波器，晶体二极管，电感线圈（可用电源变压器的初级线圈），滑动变阻器(2KΩ)，电阻(100Ω)，低压交流电源，电键，电解电容器(200μF、10V)， 导线等。

操作

1. 如图连接电路，将RL 的阻值调成最大。

2. 将示波器的“地”端与c 点连接，“Y 输入”端与 a

   点连接。适当地调节示波器的有关旋钮，可在荧光屏上看到间断的脉冲直流电波形，如方法二图(b)中的虚线。

3. 合上 K1，可看到荧光屏上的波形变得平滑起来，如方法二图(b)中的实线

1。

1. 将示波器的“Y 输入”改拉b 点，再合上K2。可在荧光屏上看到几乎完全

平直的图象。说明经过LCπ形滤波，负载RL 上得到的几乎是稳恒电压。

1. 逐渐调小 RL

   的阻值，增大输出电流。荧光屏上图象的波动程度虽略有增大，但并不明显。说明LCπ形滤的“外特性平直情况”是比较好的。