滤波电路PPTPPT课件
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《整流滤波电路》课件
过载测试
在超过额定负载的条件下测试电路性 能，主要观察电路的保护功能是否正
常工作。
带载测试
在额定负载条件下测试电路性能，主 要观察电路的工作效率、温升和稳定 性。
环境测试
在不同环境温度、湿度和气压条件下 测试电路性能，以评估电路的适应性 和可靠性。
常见故障与排除方法
无输出
检查电源是否正常，元件是否损坏，电路连 接是否正确。
《整流滤波电路》ppt课件
• 整流滤波电路概述 • 整流电路 • 滤波电路 • 整流滤波电路的参数选择与设计 • 整流滤波电路的调试与测试 • 案例分析
01
整流滤波电路概述
整流滤波电路的定义
01
整流滤波电路是一种将交流电转 换为直流电的电子电路，主要由 整流器和滤波器组成。
02
整流器的作用是将交流电转换为 脉动直流电，而滤波器则用于减 小脉动直流电的纹波，使其更接 近平滑的直流电。
特点
输出电压较低，适用于负载电流较大 的情况。
LC滤波电路
工作原理
结合电容和电感滤波的原理，通过LC元件的共振 作用进一步抑制交流成分。
特点
输出电压和电流波形更平滑，适用于高精度和高 质量的电源要求。
应用场景
适用于精密仪器、医疗设备和高级电源设备等。
滤波电路的优缺点
优点
能够减小整流后输出电压的脉动，提高输出电压的平滑度，从而 满足设备对电源的要求。
缺点
由于增加了元件和线路，可能导致电路复杂度增加、成本提高，同 时可能产生额外的能量损耗。
选择依据
根据实际应用需求，综合考虑输出电压、负载电流、成本和电路复 杂度等因素来选择合适的滤波电路。
04
整流滤波电路的参数选择与设计
在超过额定负载的条件下测试电路性 能，主要观察电路的保护功能是否正
常工作。
带载测试
在额定负载条件下测试电路性能，主 要观察电路的工作效率、温升和稳定 性。
环境测试
在不同环境温度、湿度和气压条件下 测试电路性能，以评估电路的适应性 和可靠性。
常见故障与排除方法
无输出
检查电源是否正常，元件是否损坏，电路连 接是否正确。
《整流滤波电路》ppt课件
• 整流滤波电路概述 • 整流电路 • 滤波电路 • 整流滤波电路的参数选择与设计 • 整流滤波电路的调试与测试 • 案例分析
01
整流滤波电路概述
整流滤波电路的定义
01
整流滤波电路是一种将交流电转 换为直流电的电子电路，主要由 整流器和滤波器组成。
02
整流器的作用是将交流电转换为 脉动直流电，而滤波器则用于减 小脉动直流电的纹波，使其更接 近平滑的直流电。
特点
输出电压较低，适用于负载电流较大 的情况。
LC滤波电路
工作原理
结合电容和电感滤波的原理，通过LC元件的共振 作用进一步抑制交流成分。
特点
输出电压和电流波形更平滑，适用于高精度和高 质量的电源要求。
应用场景
适用于精密仪器、医疗设备和高级电源设备等。
滤波电路的优缺点
优点
能够减小整流后输出电压的脉动，提高输出电压的平滑度，从而 满足设备对电源的要求。
缺点
由于增加了元件和线路，可能导致电路复杂度增加、成本提高，同 时可能产生额外的能量损耗。
选择依据
根据实际应用需求，综合考虑输出电压、负载电流、成本和电路复 杂度等因素来选择合适的滤波电路。
04
整流滤波电路的参数选择与设计
整流滤波电路ppt课件
作业：
1. 测量直流稳压电源纹波电压时，发现接入负载和负载开 路测得的纹波电压大小相差很多，这种现象是否正常？ 为什么？
答：正常。 当负载开路时，滤波电容放电速度很慢，故输出电
压比较平稳，纹波电压很小；当接入负载电阻后，滤波 电容放电加快，使输出电压波动增大，所以纹波电压较 大。因此纹波电压大小的测量，应在额定负载下进行。
L
C1
C2 RL
C1、C2 对交流容抗小 L 对交流感抗很大
负载电流小时，
可用R 代替L。
*讨论
1. 测量直流稳压电源纹波电压时，发现接入负载和负载开 路测得的纹波电压大小相差很多，这种现象是否正常？ 为什么？ 答案
*2. 试比较电容滤波、电感滤波、π型滤波电路的特点与应用 场合。 答案
讨论小结
(3) 选择整流二极管
T 1 f 150 s 0.02 s
取
RLC
4T 2
0.04 s
则得 C 0.04s 1 000 F 40
可选取 1 000 F、耐压 50 V 的电解电容。
二、其它形式的滤波电路
1. 电感滤波 +
~ u2
2. 型滤波 +
~ u2
L RL
L 通直流阻交流
L 越大，负载电阻越小， 滤波效果越好。
0.45 U2
RL
URM 2U2
二、桥式整流电路 续
5. 桥式整流电路的简化画法
~
6. 整流桥
+
RL uo
~~
9.1.2 滤波电路
利用电容、电感的储能 作用，滤除纹波，得到
平滑的直流输出电压。
一、电容滤波电路 1. 工作原理 2. 输出电压
当 RL = 时：
3.5二阶高通滤波器ppt
图3.5.1 二阶压控电压源高通滤波器电路
图3.5.2 二阶压控电压源高通滤波器的幅频特性
图3.5.3 二阶压控电压源高通滤波器AC Analysis仿真分析结果
（3.5.1）
令
AO = AUF Rb =1+ Ra 1
ωn =
R1 R2C1C2
R1 R2C1C2 Q= C1 R1 + C2 R1 + R2C2 (1 − AUF )
则有
U O (S ) A( S ) = = U i ( s) S +
2
ωn
Q
AO S 2
2 S + ωn
（3.5.2）
式（3.5.2）为二阶高通滤波器传递函数的典型 表达式。其中ωn为特征角频率，而Q则称为等 效品质因数。
3.5.2二阶有源高通滤波器特性分析 二阶有源高通滤波器特性分析
一个二阶压控电压源高通滤波器电路如图 3.5.1所示。启动仿真，点击波特图仪，可以看 见二阶压控电压源高通滤波器的幅频特性如图 3.5.2所示。 利用AC Analysis（交流分析）可以分析二阶压 控电压源高通滤波器电路的频率特性如图3.5.3 所示。分析方法参考3.3.2 一阶有源低通滤波 器的AC Analysis（交流分析）分析步骤。
3.5二阶有源高通滤波器
3.5.1二阶有源高通滤波器特性 二阶有源高通滤波器特性
设图3.4.1中，Y1＝SC1， Y2＝R1， Y3＝0，
Y4＝SC2，Y5＝R2，将它们代入式（3.4.5） A( S ) = O = U i (S ) AUF s 2 S [R1C1 + R1C2 + R2 C2 (1 − AUF )] 1 S2 + + R1 R2 C1C2 R1 R2C1C2
RC有源滤波器设计.PPT
高了一倍，使滤波特性比较接近理想情况。
（图为压控电压源电路） 第一级的电容C为什么不接地而改接到输出端？
二阶有源低通滤波器的传输函数： Au为电压增益， 截止频率，Q为品质因数。
无限增益多路反馈电路
特点：信号从反相端输入，输出端通过C1、R2两条 反馈支路有倒相作用，元件少。
（4）一阶高通滤波器
（2）由图得fc=100Hz时，C=0.1uF,对应得参数 K=10,
满足式
（3）由Au=5,查表得 K=1时，电阻 R1=1.023K R2=12.379K C1=0.2C=0.02uF
（4）以上电阻值乘以参数K=10得设计阻 值：
R1=10.23K=10K+240 R2=123.79K=120K＋3.9K
（5）二阶高通滤波器 二阶有源高通滤波器的传输函数：
Au为电压增益， 截止频率， Q为品质因数（图为压控电压源电路）
。
无限增益多路反馈电路（p149）
（6）带通滤波器 可通过高通、低通组合而成 条件：低通截止频率高于高通截止频率
带通滤波电路及特性：
（7）带阻滤波器 由低通、高通组合而成 条件：高通截止频率高于低通截止频率
设计2 RC有源滤波器设计
一、学习目的 掌握低通、高通、带通、带阻等最基本二
阶RC有源滤波器的快速设计方法与性能参数的 测试要求。
二、原理 1、滤波器的传输特性 滤波器的功能：让一定频率范围内的信号通 过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。
根据频率范围可分为低通、高通、带通、带阻 等四种滤波器，它们的幅频特性如下图所示。
带阻滤波电路及特性：
三、滤波器快速设计方法
理想滤波器很难实现，只能用实际特性逼 近理想特性，常用的逼近方法有两种： 巴特沃斯（butterworth)滤波器－－最大平坦响应 切比雪夫（chebysher)l滤波器－－等波动响应
（图为压控电压源电路） 第一级的电容C为什么不接地而改接到输出端？
二阶有源低通滤波器的传输函数： Au为电压增益， 截止频率，Q为品质因数。
无限增益多路反馈电路
特点：信号从反相端输入，输出端通过C1、R2两条 反馈支路有倒相作用，元件少。
（4）一阶高通滤波器
（2）由图得fc=100Hz时，C=0.1uF,对应得参数 K=10,
满足式
（3）由Au=5,查表得 K=1时，电阻 R1=1.023K R2=12.379K C1=0.2C=0.02uF
（4）以上电阻值乘以参数K=10得设计阻 值：
R1=10.23K=10K+240 R2=123.79K=120K＋3.9K
（5）二阶高通滤波器 二阶有源高通滤波器的传输函数：
Au为电压增益， 截止频率， Q为品质因数（图为压控电压源电路）
。
无限增益多路反馈电路（p149）
（6）带通滤波器 可通过高通、低通组合而成 条件：低通截止频率高于高通截止频率
带通滤波电路及特性：
（7）带阻滤波器 由低通、高通组合而成 条件：高通截止频率高于低通截止频率
设计2 RC有源滤波器设计
一、学习目的 掌握低通、高通、带通、带阻等最基本二
阶RC有源滤波器的快速设计方法与性能参数的 测试要求。
二、原理 1、滤波器的传输特性 滤波器的功能：让一定频率范围内的信号通 过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。
根据频率范围可分为低通、高通、带通、带阻 等四种滤波器，它们的幅频特性如下图所示。
带阻滤波电路及特性：
三、滤波器快速设计方法
理想滤波器很难实现，只能用实际特性逼 近理想特性，常用的逼近方法有两种： 巴特沃斯（butterworth)滤波器－－最大平坦响应 切比雪夫（chebysher)l滤波器－－等波动响应
二阶高通滤波器(共7张PPT)
设图3.4.1中，Y1＝SC1， Y2＝R1， Y3＝0， Y4＝ SC2，Y5＝R2，将它们代入式〔3.4.5〕，可得到二阶 压控电压源高通滤波器的传递函数如下:
A (S ) U U O i((S S ))S 2S R 1 C 1 〔 R 31 R C .1 5R 22 . C 1A R 1 〕C U 2 C 2 s 2 2 F (1 A U)F R 1 R 2 1 C 1 C 2
令
AO
AUF1
Rb Ra
n
1 R1R2C1C2
Q
R1R2C1C2
C1R1C2R1R2C2(1AUF )
式 其那（ 中么3ω有.n5为A.2(S特）)征为U U 角二((频阶sS))率高通，S 滤而波A QQ则S器S称传为递等函效数品的质典（因型3数.5表。.2达）式。 一利22启1其55一512225〔1251启2（5〔（22一1二 〕 〕 〕中 二 〕 中 〕 中 〕 二一一一一一一一一个用动中个3动333个阶，，， ，阶，.，，，.，..阶阶阶阶阶阶阶阶阶二 A仿 ω二 仿 二有可可可 Y有可Y可Y可有Cn有 有有有有有有有阶真阶真阶111为源得得得 源得得得源A＝＝＝源 源源源源源源源压，压，压n特高到到到 高到到到高SSS低 低低低低低低低a控点控点控征lCCC通二二二 通二二二通y通 通通通通通通通电击电击电s111角滤阶阶阶 滤阶阶阶滤i，，，s滤 滤滤滤滤滤滤滤压波压波压〔频波压压压 波压压压波波 波波波波波波波YYY源特源特源交率器控控控 器控控控器222器 器器器器器器器高图高图高＝＝＝流，特 电 电 电特 电 电 电 特的 的的的的的的的通仪通仪通RRR分而性压压压 性压压压性AAAAAAAA111滤，滤，滤析Q，，，CCCCCCCC源源源 分源源源波可波可波则〕AAAAAAAA高高高 析高高高YYY器以器以器nnnnnnnn称可333通通通 通通通aaaaaaaa＝＝＝电看电看电为llllllll以yyyyyyyy滤滤滤 滤滤滤000ssssssss路见路见路等分iiiiiiii，，，波波波 波波波ssssssss如二如二如效〔 〔〔〔〔〔〔〔析器器器 器器器YYY图阶图阶图品交 交交交交交交交二444的的的 的的的＝＝＝压压333质流 流流流流流流流阶传传传 传传传... SSS控控因分 分分分分分分分压递递递 递递递CCCO 电电数析 析析析析析析析控i222函函函 函函函，，，压压。〕 〕〕〕〕〕〕〕电数数数 数数数YYY源源分 分分分分分分分压如如如 如如如555高高＝＝＝析 析析析析析析析源下下下 下下下通通RRR步 步步步步步步步高::::::222滤滤骤 骤骤骤骤骤骤骤通，，，波波。 。。。。。。。滤将将将器器2波它它它的的器们们们幅幅电代代代频频路入入入O 特特n的式式式性性频〔〔〔如如2率333...图图特33性.. 如n2图3.
2024版MPF微波光子学滤波器详解PPT课件
01微波光子学滤波器概述Chapter微波光子学基本概念微波光子学定义01微波光子学应用领域02微波光子学技术031 2 3滤波器定义滤波器在微波系统中的作用滤波器性能指标滤波器在微波系统中的作用MPF技术原理及特点MPF 技术原理MPF技术特点MPF实现方式02 MPFChapter常见MPF结构类型光纤光栅型MPF利用光纤光栅的周期性折射率调制实现滤波功能，具有插入损耗低、带宽可调等优点。
环形谐振腔型MPF通过环形谐振腔的选频作用实现微波信号滤波，具有高Q值、窄带宽等特点。
Mach-Zehnder干涉仪型MPF基于Mach-Zehnder干涉原理，通过调节干涉臂长度实现滤波功能，具有灵活性高、可调谐范围大等优势。
工作原理及性能参数工作原理性能参数优缺点分析优点缺点03 MPFChapter设计方法论述基于传输线理论的设计方法时域有限差分法（FDTD）耦合模理论光电器件性能限制光电器件的带宽、损耗、噪声等性能会直接影响MPF的性能。
解决方案包括采用高性能的光电器件、优化器件结构和工艺等。
温度稳定性问题MPF的性能会随温度的变化而发生变化，影响滤波器的稳定性。
解决方案包括采用温度补偿技术、选择温度稳定性好的材料等。
偏振相关问题MPF对输入光的偏振状态敏感，不同偏振态下滤波器的性能会有所不同。
解决方案包括采用偏振不敏感的光电器件、设计偏振控制器等。
关键技术挑战及解决方案窄带MPF设计案例介绍了一个窄带MPF的设计过程，包括滤波器结构的选择、参数的优化、仿真结果的验证等。
该案例展示了如何根据实际需求设计出满足性能指标的MPF。
介绍了一个宽带MPF在无线通信系统中的应用，包括滤波器的性能指标、应用场景、实际效果等。
该案例展示了MPF在实际应用中的优势和潜力。
介绍了一个具有多种功能的MPF的设计和实现过程，包括多通带滤波、可调谐滤波等功能的实现方法和效果展示。
该案例展示了MPF设计的灵活性和多样性。
宽带MPF应用案例多功能MPF设计案例典型案例分析04 MPFChapter通信系统架构简介发射端包括信源编码、信道编码、调制等模块，用于将信息转换为适合传输的信号。
滤波电路详细解析ppt课件
常见低通滤波电路
L 一阶滤波
+
CL 二阶滤波
+
LC 二阶滤波
+
LCL T型三阶滤波
+
+
CLC π三阶滤波
D1
L
+ C1
D2
DLC 型二阶滤波器
+
C 一阶滤波
+
RC 二阶滤波
+
RCR T型三阶滤波
+
+
CRC π三阶滤波
X 0.1
8mH
X
L 0.1
8mH
Y 2.2
Y 2.2
开关电源 单级低通滤波回路
8mH
8mH
X 0.2
L
Y 2.2
X
L
பைடு நூலகம்
0.2
Y 2.2
8mH
8mH
开关电源 双级串联式低通滤波回路
1
1、工作原理介绍
CLC П型滤波器
LL
正 脉 冲
+
+ RL
输 入
iC1
iC2
iRL
图1: CLC П型 滤波器正脉冲输入电流方向
a.输入正脉冲时,先给C1充电,充电电流为ic1,迅速充到脉冲的峰值电压Vi,同时电 感器L中也有线性增长的电流,并在L中储存了磁能,随着电流的增长,储存的磁 能越来越多,电容器C2通过电感L也充上了电压,充电电流为ic2,C2和C1上的电
求输出电压脉动较小的场合。
3.弱点:用在没有稳压电路的电源中,负载能力差。
2
4. CLC П型滤波器常用在脉幅式开关稳压电源,电容和电感值越大,滤波效果越好
1、工作原理介绍
L 一阶滤波
+
CL 二阶滤波
+
LC 二阶滤波
+
LCL T型三阶滤波
+
+
CLC π三阶滤波
D1
L
+ C1
D2
DLC 型二阶滤波器
+
C 一阶滤波
+
RC 二阶滤波
+
RCR T型三阶滤波
+
+
CRC π三阶滤波
X 0.1
8mH
X
L 0.1
8mH
Y 2.2
Y 2.2
开关电源 单级低通滤波回路
8mH
8mH
X 0.2
L
Y 2.2
X
L
பைடு நூலகம்
0.2
Y 2.2
8mH
8mH
开关电源 双级串联式低通滤波回路
1
1、工作原理介绍
CLC П型滤波器
LL
正 脉 冲
+
+ RL
输 入
iC1
iC2
iRL
图1: CLC П型 滤波器正脉冲输入电流方向
a.输入正脉冲时,先给C1充电,充电电流为ic1,迅速充到脉冲的峰值电压Vi,同时电 感器L中也有线性增长的电流,并在L中储存了磁能,随着电流的增长,储存的磁 能越来越多,电容器C2通过电感L也充上了电压,充电电流为ic2,C2和C1上的电
求输出电压脉动较小的场合。
3.弱点:用在没有稳压电路的电源中,负载能力差。
2
4. CLC П型滤波器常用在脉幅式开关稳压电源,电容和电感值越大,滤波效果越好
1、工作原理介绍
课件：高阶有源滤波电路
fH
0.6
fc
0.6 2RC
vo
结构3 - 压控电压源 Rf R1
As
Vo s Vi s
1
3
Avf
Avf
sCR
sCR
2
c
1 RC
Q 1 3 Avf
Q 0.707时，fH
fc
1 2RC
-40dB/十倍频
12
9.3 高阶有源滤波电路
(4) 高阶滤波电路的选用和设计性能进一步完善
• 最常用的低通有源滤波电路有4种 —— 有相应的快速设计手册 巴特沃斯(Butterworth)滤波电路 切比雪夫(Chebyshev)滤波电路 贝塞尔(Bessel)滤波电路 椭圆滤波器（Elliptic filter）又称考尔滤波器（Cauer filter）
9.3.1 有源低通滤波电路
二阶可以由一阶串联一阶构成 (带阻-并联)
9.3.2 有源高通滤波电路
1 1 2sRC (sRC )2
9.3.3 有源带通滤波电路
(sRC )2 1 2sRC (sRC )2
9.3.4 二阶有源带阻滤波电路
sRC 1 2sRC (sRC )2
1 1
2sRC 3sRC
R
vo R
vi
vi
C
A1
C
结构2
1
Av (s) 1 3sRC (sRC )2
Q 1 0.33 3
0.37 fH 0.37 fc 2RC
C R
vi
R vA
C
vp A1
R
vo vi C
vo R
A
vi
vo A
C
结构1
AV
(s)
1
《运放滤波器》课件
运放滤波器电路分析
运放滤波器基本结 构：输入端、输出 端、反馈端、电源 端
运放滤波器类型： 低通滤波器、高通 滤波器、带通滤波 器、带阻滤波器
运放滤波器参数： 增益、带宽、截止 频率、相位裕度、 稳定性
运放滤波器应用： 信号处理、通信系 统、电源系统、仪 器仪表等
运放滤波器性能 指标
运放滤波器频率响应
等
运放滤波器在音 频信号处理中的 应用：用于音频 信号的滤波、放 大、压缩等处理， 提高音质和音效
运放滤波器在音 频信号处理中的 优势：具有高精 度、高稳定性、 低噪声等特点， 能够满足音频信
号处理的需求
通信信号处理
信号接收：接收来自天线的信号
信号放大：将接收到的信号放大到合适 的电平
信号滤波：对放大后的信号进行滤波， 去除噪声和干扰
运放滤波器技术面 临的挑战和问题， 如功耗、稳定性等
运放滤波器技术发展趋势
集成化：运放滤波器将更加集成化，提高性能和可靠性 低功耗：运放滤波器将更加注重低功耗设计，降低功耗和成本 高精度：运放滤波器将更加注重高精度设计，提高测量精度和稳定性 智能化：运放滤波器将更加注重智能化设计，提高自适应性和智能化程度
测试性能：使用测试设备 对滤波器进行性能测试，
确保满足设计要求
运放滤波器设计软件介绍
软件名称：FilterPro 功能：设计运放滤波器，提供多种滤波器类型 特点：界面友好，操作简单，支持多种编程语言 应用领域：电子工程、信号处理、通信工程等
运放滤波器设计实例分析
实例一： 低通滤波 器设计
实例二： 高通滤波 器设计
网络化：运放滤波器将更 加网络化，实现远程监控 和诊断
感谢您的观看
汇报人：
噪声类型：白噪声、 粉红噪声、蓝噪声 等
表41二阶滤波器的标准传递函数零极点分布以及幅频特ppt课件.ppt
电路可由一阶LPF互换R C得到 传递函数为:
u+
uo
uI
令s=j有 式中
高通截止频率
-3
+20dB/十倍频
4.3.2 二阶压控电压源高通滤波电路
频率特性:
u+
uo
式中:
要求:Aup﹤3
其幅频特性曲线如图:
运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器
Y4
Y5
Y1
ui
C
Y3
B
－ A
Y2
＋
uo
Rp
多重反馈有源滤波器
LPH HPF
同相比例放大电路的放大倍数
Aup是通带电压放大倍数，有
BW
中心频率
从特性曲线看到，Q值越大， 带宽BW越窄。
若 Y 1 令 R 1 1 ， Y 2 R 1 2 ， Y 3 s3 C ,Y 4 s4 C ,Y 5 R 1 5
则该电路为带通滤波器，如图3—25(a)所示。令
C3=C4=C，其传递函数为1 s
只要令A′=-1(即令图4—25(a)中的R5=2R1)，则
0s Auf(s)1s2Q Q 0s02
s2s 2Q0 s0202
(4—39)
10k
R
Rf
0.22μ
400k
200k
C4
R5
10k
ui
－
R1
C3 0.22μ A1
10k －
R2 1k
＋
R
A(ω0)＝ － 1
A2 ＋
uo
图4—28 50Hz陷波器电路
频率特性为:
低B通W 高通
阻 带
fH f0 fL
式中
uo
u+
uo
uI
令s=j有 式中
高通截止频率
-3
+20dB/十倍频
4.3.2 二阶压控电压源高通滤波电路
频率特性:
u+
uo
式中:
要求:Aup﹤3
其幅频特性曲线如图:
运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器
Y4
Y5
Y1
ui
C
Y3
B
－ A
Y2
＋
uo
Rp
多重反馈有源滤波器
LPH HPF
同相比例放大电路的放大倍数
Aup是通带电压放大倍数，有
BW
中心频率
从特性曲线看到，Q值越大， 带宽BW越窄。
若 Y 1 令 R 1 1 ， Y 2 R 1 2 ， Y 3 s3 C ,Y 4 s4 C ,Y 5 R 1 5
则该电路为带通滤波器，如图3—25(a)所示。令
C3=C4=C，其传递函数为1 s
只要令A′=-1(即令图4—25(a)中的R5=2R1)，则
0s Auf(s)1s2Q Q 0s02
s2s 2Q0 s0202
(4—39)
10k
R
Rf
0.22μ
400k
200k
C4
R5
10k
ui
－
R1
C3 0.22μ A1
10k －
R2 1k
＋
R
A(ω0)＝ － 1
A2 ＋
uo
图4—28 50Hz陷波器电路
频率特性为:
低B通W 高通
阻 带
fH f0 fL
式中
uo
二极管整流滤波电路PPT课件
图7.1.5三相桥式整流电路
7.1 二极管整流滤波电路
分析方法： 在每个六分之一周期时间内，相电压u2U、 u2V、u2W中总有一个是最大的，一个是最小的。
对于共阴极连接的二极管，哪一只的正极电 位最高，则这只二极管就处于导通状态；
对于共阳极连接的二极管，哪一只的负极电 位最低，则这只二极管就处于导通状态。
IOUO RL来自0.9U2 RL二极管的电流平均值
IV
1 2IO
0.45U2 RL
二极管截止时，承受的最高反向工作电压为
URM 2U2
脉动系数S为
42
S
3
U2 0.67
22 U2
7.1 二极管整流滤波电路
[例7.1.2]如图桥式整流电路，其负载要求电压Uo=36V， 电流为Io=10A，当采用单相桥式整流电路，试求：（1） 整流元件所通过的电流和能承受的最大反向工作电压。
（2）若V2因故损坏开路，Uo和Io为多少？（3）若V2短 路，会出现什么情况？
解：（1）整流元件通过的电流为
11 IV2IO2105(A)
变压器副边电压有效值为 U2U 0.O 903.9640(V)
整流元件所承受的最大反向工作电压为
U RM 2 U 2 1 .4 4 0 5(V 6 )
7.1 二极管整流滤波电路
极管。
7.1 二极管整流滤波电路
3．三相桥式整流电路 优点：三相整流电路具有输出电压脉动小，输出
功率大，变压器利用率高并能使三相电网的负荷平衡。 电路组成：通常变压器的初级绕组接成三角形，
次级绕组接成星型。由六个二极管V1~V6组成桥式整 流电路，共阴极连接二极管V1、V3、V5；共阳极连接 二极管V2、V4、V6。
图7.1.1单相半波整流电路
7.1 二极管整流滤波电路
分析方法： 在每个六分之一周期时间内，相电压u2U、 u2V、u2W中总有一个是最大的，一个是最小的。
对于共阴极连接的二极管，哪一只的正极电 位最高，则这只二极管就处于导通状态；
对于共阳极连接的二极管，哪一只的负极电 位最低，则这只二极管就处于导通状态。
IOUO RL来自0.9U2 RL二极管的电流平均值
IV
1 2IO
0.45U2 RL
二极管截止时，承受的最高反向工作电压为
URM 2U2
脉动系数S为
42
S
3
U2 0.67
22 U2
7.1 二极管整流滤波电路
[例7.1.2]如图桥式整流电路，其负载要求电压Uo=36V， 电流为Io=10A，当采用单相桥式整流电路，试求：（1） 整流元件所通过的电流和能承受的最大反向工作电压。
（2）若V2因故损坏开路，Uo和Io为多少？（3）若V2短 路，会出现什么情况？
解：（1）整流元件通过的电流为
11 IV2IO2105(A)
变压器副边电压有效值为 U2U 0.O 903.9640(V)
整流元件所承受的最大反向工作电压为
U RM 2 U 2 1 .4 4 0 5(V 6 )
7.1 二极管整流滤波电路
极管。
7.1 二极管整流滤波电路
3．三相桥式整流电路 优点：三相整流电路具有输出电压脉动小，输出
功率大，变压器利用率高并能使三相电网的负荷平衡。 电路组成：通常变压器的初级绕组接成三角形，
次级绕组接成星型。由六个二极管V1~V6组成桥式整 流电路，共阴极连接二极管V1、V3、V5；共阳极连接 二极管V2、V4、V6。
图7.1.1单相半波整流电路
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23
稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影
响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化 量与输入电压的相对变化量之比。
S Uo U I
Uo
UI
(2)输出电阻Ro （越小越好）
输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。
定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出
电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效
电路的内阻。
12
2. 串联反馈式稳压电路
(1)电路结构的一般形式
调整元件
+ T
UI
+ _
基 准 电 压
UR
Uo
比
较 放 大
FUO
取 样
–
+ RL UO
–
串联式稳压电路的组成：
（1）基准电压；
（2）比较放大；
（3）输出电压取样电路；（4）调整元件
13
调整元件
+ T1
UI
+ _
基 准 电 压
UR
Uo
Uo
UC2 （UB1 ）
16
(3) 输出电压的确定和调节范围
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
因为：UZ
+UBE
2
RW 2 R1 + R2
+ R2 + RW
UO
( ) 所以：UO
R1 + R2 + RW RW 2 + R2
UZ +UBE2
R1 + R2 + RW RW 2 + R2
电路简单，RLC 符合要求时，滤u波D效果明显
Ta
D
u1
u2
uo
b
(3)电容滤波电路的要求：
输出电压较高，负载电流较小，而且负载
变化较小的地方
6
2. 电感滤波电路
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L
就构成了电感滤波电路。
L
u1
u2
RL
uo
7
电感滤波原理
u1
u2
L
RL
uo
由于线圈发生自感所以现象，所以当脉动电流通过电感 线圈时，将会变得平滑一些
+
RW
UZ
4.7
+ 4.7+ 4.7
4.74=12V
18
(4) 实际的稳压电源采取的改进措施
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
集成化集成稳压电源
1. 比较放大级采用差动放大器或集成运放
2.调整管采用复合三极管
3. 采用辅助电源(比较放大部分的电源)
4. 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益
uc
波形
t3
Ta
D
u1
u2
uo
b
RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻)
u2
uo
t 加入滤波电容
时的波形
无滤波电容
时的波4 形
t
uD
Ta
D
u1
u2
uo
b uo
t
u2上升， u2大于电容
u2下降， u2小于电容上的电压。
上的电压uc，u2对电容充电， 二极管承受反向电压而截止。 5
(2)电容滤波电路的优点
8
3. 复式滤波器
改善滤波特性（输出电压脉动性小）的方法： 采取多级滤波
RC – 型滤波器
R
u1
u2
uo1´
C1
C2
RL uo
将RC – 型滤波器中的电阻R换为电 感，变为LC – 型滤波器
9
四、稳压电路
稳压电路的作用:
交流 整流
脉动
滤波 有波纹的 稳压 直流
电压
直流电压
直流电压
电压
10
稳压电源类型:
滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直流电压
电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或 电感与负载RL串联。
L
C
RL
RL
1
1. 电容滤波电路
uD
Ta
D
u1
u2
b
uo
2
D
Ta
D
u1
u2
b
RL未接入时(忽略整流电路内阻)
u2
设t1时刻接 通电源
整流电路为 电容充电
t1
uo
充电结束
uo
没时的有t输电出容
W7909 输出-9V
W7912 输出-12V
W7915 输出-15V
20
W7800系列稳压器外形及接线图
+10V 1 W7805 3
+5 V
+
+
2
UI CI
0.1~1F
_
Co
Uo
1µF
_
3 2 1
1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端
注意：输入与输出端 之间的电压不 得低于3V！
21
W7900系列稳压器外形及接线图
比
较 放 大
FUO
取 样
–
+ RL UO
–
因调整管与负载接成射极输出器形式，
为深度串联电压负反馈，故称之为：
比 较 R3
串联反馈式稳压电路。 若因输入电压变化或负载变化而使UO
放 大
UB1
加大,比较放大电路使UB1变小,从而使
UO降低.
+UI Uo
RL
14
(2)一种实际的串联式稳压电源
T1调整管
R1 、 RW 、R2采样电阻
UZ
忽略UBE2
17
例：UI=18V，UZ=4V，R1=R2=RW=4.7k，求输 出电压的调节范围。
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW2
RW
UZ UB2 R2
+
RL UO _
UOmin
R1 + RW
R2 +
+ RW R2
UZ 4.74.+74+.74+.74.74=6V
UOmax
R1
+
R2 R2
-10V 2 W7905 3 – 1
UI CI
Co
0.1~1F
1µF
+
-5V
–
Uo
+
3 2 1
1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端
22
集成稳压电源应用电路
u1
u2
C1 300µF
1 W7805 3
+
2
CI
Co
1F 1µF
_
+ RL Uo
_
U1=220V U2=8V
UC1=1.2 U2 =9.6V Uo=5V
+
R3
UI _
T1 R
R1Biblioteka T2RW1 RWRW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
R3 、 T2比较放大 R 、 UZ基准电压
15
稳压原理
+
R3
T1 R
R1
UI
UC2
T2
RW1 RW RW2
_
（UB1 ）
UZ UB2 R2
+
RL UO _
当 UI 增加或输出电流减小使 Uo升高时
Uo
UB2
UBE2=（UB2-UZ）
5. 内部加短路和过热保护电路
19
五、集成稳压电源
特点：体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉
内部电路：串联型晶体管稳压电路
类型：W7800系列 —— 稳定正电压
W7805 输出+5V W7809 输出+9V W7812 输出+12V W7815 输出+15V
W7900系列 —— 稳定负电压
W7905 输出-5V
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
线性 稳压电路
电路最简单， 但是带负载能 力差，一般只 提供基准电压， 不作为电源使 用。
以下主要讨 论线性稳压 电路。
开关型 稳压电路
效率较高， 目前用的也 比较多，但 因学时有限， 这里不做介 绍。
11
1. 稳压电路的主要性能指标
(1)稳压系数 S（越小越好）
稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影
响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化 量与输入电压的相对变化量之比。
S Uo U I
Uo
UI
(2)输出电阻Ro （越小越好）
输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。
定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出
电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效
电路的内阻。
12
2. 串联反馈式稳压电路
(1)电路结构的一般形式
调整元件
+ T
UI
+ _
基 准 电 压
UR
Uo
比
较 放 大
FUO
取 样
–
+ RL UO
–
串联式稳压电路的组成：
（1）基准电压；
（2）比较放大；
（3）输出电压取样电路；（4）调整元件
13
调整元件
+ T1
UI
+ _
基 准 电 压
UR
Uo
Uo
UC2 （UB1 ）
16
(3) 输出电压的确定和调节范围
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
因为：UZ
+UBE
2
RW 2 R1 + R2
+ R2 + RW
UO
( ) 所以：UO
R1 + R2 + RW RW 2 + R2
UZ +UBE2
R1 + R2 + RW RW 2 + R2
电路简单，RLC 符合要求时，滤u波D效果明显
Ta
D
u1
u2
uo
b
(3)电容滤波电路的要求：
输出电压较高，负载电流较小，而且负载
变化较小的地方
6
2. 电感滤波电路
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L
就构成了电感滤波电路。
L
u1
u2
RL
uo
7
电感滤波原理
u1
u2
L
RL
uo
由于线圈发生自感所以现象，所以当脉动电流通过电感 线圈时，将会变得平滑一些
+
RW
UZ
4.7
+ 4.7+ 4.7
4.74=12V
18
(4) 实际的稳压电源采取的改进措施
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
集成化集成稳压电源
1. 比较放大级采用差动放大器或集成运放
2.调整管采用复合三极管
3. 采用辅助电源(比较放大部分的电源)
4. 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益
uc
波形
t3
Ta
D
u1
u2
uo
b
RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻)
u2
uo
t 加入滤波电容
时的波形
无滤波电容
时的波4 形
t
uD
Ta
D
u1
u2
uo
b uo
t
u2上升， u2大于电容
u2下降， u2小于电容上的电压。
上的电压uc，u2对电容充电， 二极管承受反向电压而截止。 5
(2)电容滤波电路的优点
8
3. 复式滤波器
改善滤波特性（输出电压脉动性小）的方法： 采取多级滤波
RC – 型滤波器
R
u1
u2
uo1´
C1
C2
RL uo
将RC – 型滤波器中的电阻R换为电 感，变为LC – 型滤波器
9
四、稳压电路
稳压电路的作用:
交流 整流
脉动
滤波 有波纹的 稳压 直流
电压
直流电压
直流电压
电压
10
稳压电源类型:
滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直流电压
电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或 电感与负载RL串联。
L
C
RL
RL
1
1. 电容滤波电路
uD
Ta
D
u1
u2
b
uo
2
D
Ta
D
u1
u2
b
RL未接入时(忽略整流电路内阻)
u2
设t1时刻接 通电源
整流电路为 电容充电
t1
uo
充电结束
uo
没时的有t输电出容
W7909 输出-9V
W7912 输出-12V
W7915 输出-15V
20
W7800系列稳压器外形及接线图
+10V 1 W7805 3
+5 V
+
+
2
UI CI
0.1~1F
_
Co
Uo
1µF
_
3 2 1
1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端
注意：输入与输出端 之间的电压不 得低于3V！
21
W7900系列稳压器外形及接线图
比
较 放 大
FUO
取 样
–
+ RL UO
–
因调整管与负载接成射极输出器形式，
为深度串联电压负反馈，故称之为：
比 较 R3
串联反馈式稳压电路。 若因输入电压变化或负载变化而使UO
放 大
UB1
加大,比较放大电路使UB1变小,从而使
UO降低.
+UI Uo
RL
14
(2)一种实际的串联式稳压电源
T1调整管
R1 、 RW 、R2采样电阻
UZ
忽略UBE2
17
例：UI=18V，UZ=4V，R1=R2=RW=4.7k，求输 出电压的调节范围。
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW2
RW
UZ UB2 R2
+
RL UO _
UOmin
R1 + RW
R2 +
+ RW R2
UZ 4.74.+74+.74+.74.74=6V
UOmax
R1
+
R2 R2
-10V 2 W7905 3 – 1
UI CI
Co
0.1~1F
1µF
+
-5V
–
Uo
+
3 2 1
1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端
22
集成稳压电源应用电路
u1
u2
C1 300µF
1 W7805 3
+
2
CI
Co
1F 1µF
_
+ RL Uo
_
U1=220V U2=8V
UC1=1.2 U2 =9.6V Uo=5V
+
R3
UI _
T1 R
R1Biblioteka T2RW1 RWRW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
R3 、 T2比较放大 R 、 UZ基准电压
15
稳压原理
+
R3
T1 R
R1
UI
UC2
T2
RW1 RW RW2
_
（UB1 ）
UZ UB2 R2
+
RL UO _
当 UI 增加或输出电流减小使 Uo升高时
Uo
UB2
UBE2=（UB2-UZ）
5. 内部加短路和过热保护电路
19
五、集成稳压电源
特点：体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉
内部电路：串联型晶体管稳压电路
类型：W7800系列 —— 稳定正电压
W7805 输出+5V W7809 输出+9V W7812 输出+12V W7815 输出+15V
W7900系列 —— 稳定负电压
W7905 输出-5V
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
线性 稳压电路
电路最简单， 但是带负载能 力差，一般只 提供基准电压， 不作为电源使 用。
以下主要讨 论线性稳压 电路。
开关型 稳压电路
效率较高， 目前用的也 比较多，但 因学时有限， 这里不做介 绍。
11
1. 稳压电路的主要性能指标
(1)稳压系数 S（越小越好）