(2.8.1)-模电实验八-直流电源特性研究

电子技术实验系列课程实验八、直流电源特性研究模电实验八：直流电源特性研究直流电源在电子电路及设备中，一般都需要稳定的直流电源供电。本节实验所介绍的直流电源为单相小功率电源，它将频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电压。直流电源图3-8-1直流电源的组成模电实验八：直流电源特性研究单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压。一、实验目的：（1）熟悉直流电源（整流、滤波、稳压电路）的组成。（2）掌握利用稳压二极管和三端集成稳压器构成稳压电路工作原理。（3）掌握直流电源主要参数测试方法。模电实验八：直流电源特性研究二、实验使用器件模电实验八：直流电源特性研究三端集成稳压器CW7805输出稳定电压5V稳压二极管1N4732

稳定电压4.7VCW7805三端稳压器封装有3个管脚:1脚为输入端，3脚为输出端，2脚为公共端。模拟实验箱二、实验使用器件数字万用表数字双踪示波器模电实验八：直流电源特性研究三、关于实验的几点说明模电实验八：直流电源特性研究1.纹波系数（S）交流电整流后，得到的并非理想的直流电，依然包含了交流成份，就是纹波。纹波系是电压信号波动的幅值度同电压平均值之比，越小说明电压越接近直流，性能越好。

式中：UO1M为整流输出电压中交流分量的基波峰值，约等于交流分量有效值的1.414倍，UO(AV)为直流电压值，用万用表直流电压档测得。（公式3-

8-1）（一）公式介绍模电实验八：直流电源特性研究2.直流电源内阻（ro）也就是直流电源的输出电阻，其大小衡量电源电压的稳定性。

式中：UO∞为负载开路是，输出电压交流有效值，Uo为接入RL负载后输出电压有效值。

ro数值越小，直流电源电压稳定性越好。（公式3-8-2）三、关于实验的几点说明模电实验八：直流电源特性研究（二）在实验中，重复的电路连线只讲解一次。如桥式整流电路的连线方法，我们只在全波整流电路中讲解一次。三、关于实验的几点说明（四）本实验中，万用表始终选择20V直流电压量程，用来测量电路中的电压直流分量。（五）本节实验中，所有的交流电压有效值都是在示波器上直接读取。在示波器上添加测量值的方法，请参考示波器的使用一节视频。（三）在实验中，U2，就是变压器副线圈交流电压有效值的测量方法，我们只在全波整流电路中讲解一次。四、实验内容图3-8-2全波整流电路模电实验八：直流电源特性研究1.全波整流电路

用到的器件有模电实验箱上电源变压器，整流桥，240Ω电阻。所用表格见表3-8-2。四实验内容现在开始连线。首先将变压器6V输出端子接整流桥右上角交流端子，变压器0输出端子接整流桥左下角交流端子。

整流桥右下角“+”号端子和左上角“-”号端子接240Ω电阻两端。连线完毕。现在开始测量数据。打开电源开关。把示波器红线接变压器6V输出端子，黑线接0端子，观察U2的波形，在示波器上读出U2交流电压有效值为，记录。再把示波器接到输出端，红线接标有“+”号一端，黑线接标有“-”号一端，观察Uo波形，记录。读出Uo交流电压有效值为，记录。再用数字万用表接到输出端，测量Uo直流分量，其中红表笔接标有“+”号一端，黑表笔接标有“-”号一端，读数为，记录。最后，利用公式3-8-1计算纹波系数，记录。图3-8-3全波整流电容滤波电路四、实验内容2.全波整流电容滤波电路

用到的器件除了变压器、整流桥外，还需要470µF电容，0.1µF电容和240Ω电阻。注意470µF电容是电解电容，有正负极之分。所用表格见表3-8-3。模电实验八：直流电源特性研究四、实验内容开始连线。在桥式整流电路的基础上，后面接电容和负载电阻。具体接法：把整流桥右下角“+”号端子接到470µF电容正极，整流桥左上角“-”号端子接接到470µF电容负极，再把0.1µF电容和240Ω负载电阻分别并联在470µF电容两端。连线完毕。下面开始测量数据。打开电源。我们将示波器接到输出端，其中红线接标有端“＋”号一端，黑线接标有“-”号一端。观察输出波形，并记录。在示波器上读取Uo交流电压有效值为，记录。再用数字万用表测量输出电压直流分量，红表笔接标有“＋”号一端，黑表笔接标有“-”号一端，读取数据为，记录。利用公式3-8-1计算纹波系数S。模电实验八：直流电源特性研究模电实验八：直流电源特性研究3.二极管稳压电路四、实验内容图3-8-4二极管稳压电路

用到的器件除了整流滤波电路外，还有稳压二极管1N4732，120Ω和240Ω电阻。所用表格见表3-8-4四、实验内容现在开始连线。在整流、滤波电路后面，将470µF电容正极接120Ω电阻，电阻的另外一端接稳压二极管阴极，其阳极接470µF电容负极。再把240Ω电阻并联在稳压管两端。连线完毕。现在我们开始测量数据。打开电源。首先测Ui，将示波器接到470µF电容两端，其中红线接470µF电容正极，黑线接470µF电容负极。观察波形，在示波器上读出Ui交流有效值为，记录。再将数字万用表两只表笔跨接到470µF电容两端，其中红黑表笔接正极，黑表笔接负极，测量Ui直流分量为，记录。再测输出电压Uo。将示波器红线接稳压管阴极，黑线接稳压管阳极。观察输出波形，记录。读出Uo交流有效值为，记录。再用万用表测输出电压直流分量，红表笔接稳压管阴极，黑表笔接稳压管阳极。测出Uo直流分量为，记录。断开240Ω负载电阻，再测出Uo交流有效值和直流分量，利用公式3-8-2计算电源内阻ro，记录。模电实验八：直流电源特性研究4.三端稳压器稳压电路三、实验内容图3-8-5三端稳压器稳压电路用到的器件除了整流、滤波电路外，还有集成三端稳压器7805，100µF电容，0.1µF电容和240Ω电阻。注意100µF电容是电解电容，有正负极之分。所用表格见表3-8-5三、实验内容现在开始连线。在整流、滤波电路之后，把470µF电容的正极接7805的1脚（输入端），7805的2脚（公共端）接470µF电容的负极。7805的3脚（输出端）接100µF电容的正极，100µF电容的负极接7805的2脚（公共端）。再把0.1µF电容和240Ω负载电阻分别并联在470µF电容两端。连线完毕。下面开始测量数据。打开电源。首先测量Ui。把示波器红线接7805的1脚（输入端），黑线接7805的2脚（公共端）。观察波形，在示波器上读出Ui交流有效值为，记录。再用数字万用表测Ui直流分量，其中红表笔接78051脚（输入端），黑表笔接7805的2脚（公共端），读取数据为。再测输出电压。只需将示波器红线改接7805的3脚（输出端），黑线不动。观察输出波形，记录