二极管特性的研究桥式整流电路的设计.doc

PAGE  PAGE 6 二极管特性的研究——桥式整流电路的设计 实验目的 1． 运用伏安法测绘二极管的特性曲线。 2． 借助示波器观察绘制桥式整流电路的特性曲线。 实验原理 mA 10 5 200 400 4 2 V 0.8 μA 晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的pn结构成的，如图一（a）所示，pn结具有单向导电的特性，常用符号表示如图一（b）。 p n (a) (b) 图 一 二极管pn结构 图 二 二极管特性曲线 当pn 结加上正向电压（p区接正、n区接负）时，外电场使pn结的阻挡层变薄，形成比较大的电流，二极管的正向电阻很小；当pn结加上反向电压时，外电场使pn结的阻挡层变厚，形成极小的反向电流，表现为反向电阻非常大。晶体二极管的正反向特性曲线如图二所示，即二极管具有单向导电性。 利用二极管的单向导电性，可将交流电变成脉冲直流电，其过程称为整流。如图三是桥式整流滤波电路，其整流过程如下：当交流电为正半周时，M点电压高于N点电压， D2、D4截止，而D1、D3导通，电流将从交流电源依次通过D1、R、D3回到电源；当交流电为负半周时，N点电压高于M点电压，D1、D3截止，而D2、D4导通，电流将从交流电源依 A R M N A D4 C B ③ 滤波波形 UAB ② 桥式整流波形 t ① 原交流波形 图 三 桥式整流、滤波电路 图 四 交流、整流及滤波波形 次通过D2、R、D4回到电源。这样通过R的电流方向是固定的，UA始终大于UB，且UAB随交流电的起伏而波动。如果将R两端接入示波器会观察到如图四的整流波形②。 如在负载R两端并接上电容值较大的电解电容，见图三的虚线部分，可将脉冲直流电过滤成较平稳的直流电，称为滤波。波形②将会变得较为平滑或成一条直线③。（