一、实验目的
1. 掌握二极管的伏安特性;
2. 掌握整流电路的作用;
3. 掌握二极管全波整流电路的电路结构及特点;
4. 掌握示波器的使用方法。
二、实验仪器
1. 交流电压源
2. Ground
3. 普通电阻
4. 普通二极管1BH62
5. 泰克示波器TBS1102
三、实验原理
1. 二极管的伏安特性
二极管具有单向导电性,其伏安特性(如图1)所示。
图1 二极管的伏安特性曲线
由图1可以看出,二极管的伏安特性可以分为3个部分:
(1)正向特性:表示当外加正向电压时二极管的工作情况,导通后二极管的端电压基本上是一个常量;
(2)反向特性:表示当外加反向电压时二极管的工作情况,反向饱和电流越小,表明二极管性能越好;
(3)反向击穿特性:当反向电压增大到某一数值时,反向电流突然增大,这种现象称为击穿,此时的电压称为反向击穿电压(UBR)。
2. 全波整流电路
整流电路的功能是将交流电压转换为直流电压。二极管全波整流电路如图2(a)所示,图2(b)是输入为正弦时电路的输入及输出波形。
图2二极管全波整流电路输入为正弦时输入与输出波形
从图中可以看出,当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管D1导通,输出电压uo=ui-Ud1(其中Ud1为D1管的管压降);当输入电压处于交流电压的负半周时,二极管D2导通,输出电压uo=ui-Ud2(其中Ud2为D2管的管压降)。全波整流电路的输出显然是一个方向不变的脉动电压,且脉动频率是输入信号频率的一倍。
设输入正弦信号的表达式为:ui=Umsin(ωt),忽略二极管管压降后,全波整流电路输出脉动电压的平均值为:
其中,Um为二极管输出电压的最大值,。