7. 10 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
步驟 5:依據圖 2-43 所示,將半波整流電路接妥。
圖 2-43 半波整流電路
步驟 6:如圖 2-44 所示,利用示波器雙軌跡的 CH1 測量次級圈 iV 的波形,
CH2 測量 oV 的波形,將示波器的輸入選擇開關(AC-GND-DC)置於
DC,並記錄 iV 與 oV 的波形於表 2-8 中。
圖 2-44 半波整流電路測量圖
*表 2-8 半波整流電路 iV 與 oV 的波形
iV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 17V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
8. 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗 11
oV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 7.77V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
步驟 7:依據表 2-8 所測量的波形,判斷輸出波形 oV 的頻率是否與輸入波形
iV 的頻率相同? 是 (是或否)。
步驟 8:將三用電表置於 ACV 檔,測量次級圈 iV 的有效值電壓,並記錄於
表 2-9 中。再將三用電表置於 DCV 檔,測量負載電阻 LR 兩端的輸
出直流電壓 dcV ,並記錄於表 2-9 中。請根據測量所得到的數值,判
斷是否與理論值接近? 是 (是或否)。
*表 2-9 半波整流電路 i(rms)V 、 mV 與 dcV 的電壓
項目
次級圈有效
值電壓 i(rms)V
次級圈峰值電壓 mV 輸出直流電壓 dcV
理論值 6V mV = i(rms)2 V = 8.49 V dcV =0.318 mV = 2.67 V
測量值 6V 8.49 2.36V
實習項目 4 半波整流濾波電路
步驟 1:依據圖 2-45 所示,將電路接妥,並於電阻器 LR 兩端並聯一個電容
器 C=47μF/25V。
圖 2-45 半波整流濾波電路
9. 12 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
步驟 2:如圖 2-46 所示,利用示波器雙軌跡的 CH1 測量次級圈 iV 的波形,
CH2 測量 oV 的波形,將示波器的輸入選擇開關(AC-GND-DC)置於
DC,並記錄 iV 與 oV 的波形於表 2-10 中。
圖 2-46 半波整流濾波電路量測圖
*表 2-10 半波整流濾波電路 iV 與 oV 的波形(C=47μF)
iV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 17V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
oV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 2V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
10. 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗 13
步驟 3:將三用電表置於 DCV 檔,測量負載電阻 LR 兩端的輸出直流電壓
dcV ,記錄於表 2-11 中。再將示波器的輸入選擇開關(AC-GND-DC)
置於 AC,測量輸出漣波 rV 的波形與振幅,記錄於表 2-11 中,並計
算漣波百分比 r%。
*表 2-11 半波整流濾波電路之漣波百分比(C=47μF)
C C=47μ F
dcV dcV = 6.73 V
rV
VOLTS/DIV 1V
r(P P)V - = 2 V
r(P P)
r(rms)
V
V
2 3
-
=
= 0.58 V
P PV - 2V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
r% r%=
r(rms)
dc
V
100%
V
= 8.62%
步驟 4:將電容器 C 改為 470μ F/25V,利用示波器雙軌跡的 CH1 測量次級圈
iV 的波形, CH2 測量 oV 的波形,將示波器的輸入選擇開關
(AC-GND-DC)置於 DC,並記錄 iV 與 oV 的波形於表 2-12 中。
*表 2-12 半波整流濾波電路 iV 與 oV 的波形(C=470μF)
iV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 17V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
11. 14 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
oV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 0.25V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
步驟 5:再將三用電表置於 DCV 檔,測量負載電阻 LR 兩端的輸出直流電壓
dcV ,記錄於表 2-13 中。示波器輸入選擇開關置於 AC,測量輸出漣
波 rV 的波形與振幅,記錄於表 2-13 中,並計算漣波百分比 r%。
*表 2-13 半波整流濾波電路之漣波百分比(C=470μF)
C C=470μF
dcV dcV = 7.6 V
rV
VOLTS/DIV 100mV
r(P P)V - = 0.25 V
r(P P)
r(rms)
V
V
2 3
-
=
= 0.072 V
P PV - 0.25V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
r% r%=
r(rms)
dc
V
100%
V
= 0.95%
步驟 6:根據表 2-11 與 2-13 中的數據,我們知道當濾波電容量 C 愈大時,
其漣波百分比愈 小 (大或小)。反之,當濾波電容量 C 愈小時,
其漣波百分比愈 大 (大或小)。
18. 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗 21
(a)逆向偏壓 (b)逆向偏壓
圖 2-52 橋式整流器量測圖
步驟 6:依據圖 2-53 所示,將橋式全波整流電路接妥。
圖 2-53 橋式全波整流電路
步驟 7:如圖 2-54 所示,先利用示波器單軌跡的 CH1 測量次級圈 iV 的波形
後,再測量 oV 的波形,將示波器的輸入選擇開關(AC-GND-DC)置於
DC,並記錄 iV 與 oV 的波形於表 2-20 中。
圖 2-54 橋式全波整流電路測量圖
19. 22 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
*表 2-20 橋式全波整流電路 iV 與 oV 的波形
iV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 17V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
oV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 7.75V
TIME/DIV 5ms
T 8.33ms
f 120Hz
步驟 8:依據表 2-20 所測量的波形,判斷輸出波形 oV 的頻率是否為輸入波形
iV 的兩倍? 是 (是或否)。
步驟 9:將三用電表置於 ACV 檔,測量次級圈 iV 的有效值電壓,並記錄於
表 2-21 中。再將三用電表置於 DCV 檔,測量負載電阻 LR 兩端的輸
出直流電壓 dcV ,並記錄於表 2-21 中。請根據測量所得到的數值,
判斷是否與理論值接近? 是 (是或否)。
*表 2-21 橋式全波整流電路 i(rms)V 、 mV 與 dcV 的電壓
項目
次級圈有效值電壓
i(rms)V
次級圈峰值電壓 mV 輸出直流電壓 dcV
理論值 6V
mV = i(rms)2 V
= 8.49 V
dcV =0.636 mV
= 5.4 V
測量值 6V 8.49V 4.7V
20. 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗 23
實習項目 8 橋式全波整流濾波電路
步驟 1:依據圖 2-55 所示,將電路接妥,並於電阻器 LR 1k= 兩端並聯一個
電容器 C=47μ F/25V。
圖 2-55 橋式全波整流濾波電路
步驟 2:如圖 2-56 所示,先利用示波器單軌跡的 CH1 測量次級圈 iV 的波形
後,再測量 oV 的波形,將示波器的輸入選擇開關(AC-GND-DC)置於
DC,並記錄 iV 與 oV 的波形於表 2-22 中。
圖 2-56 橋式全波整流濾波電路量測圖
21. 24 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
*表 2-22 橋式全波整流濾波電路 iV 與 oV 的波形
iV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 17V
TIME/DIV 5ms
T 16.67ms
f 60Hz
oV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 0.95V
TIME/DIV 5ms
T 8.33ms
f 120Hz
步驟 3:將三用電表置於 DCV 檔,測量負載電阻 LR 兩端的輸出直流電壓
dcV ,記錄於表 2-23 中。再將示波器的輸入選擇開關(AC-GND-DC)
置於 AC,測量輸出漣波 rV 的波形與振幅,記錄於表 2-23 中,並計
算漣波百分比 r%。
*表 2-23 橋式全波整流濾波電路之漣波百分比
LR LR 1k=
dcV dcV = 7.27 V
rV
VOLTS/DIV 500mV
r(P P)V - = 1 V
r(P P)
r(rms)
V
V
2 3
-
=
= 0.289 V
P PV - 1V
TIME/DIV 5ms
T 8.33ms
f 120Hz
r% r%=
r(rms)
dc
V
100%
V
= 3.97%
26. 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗 29
圖 2-64 稽納二極體雙截波電路測量圖
步驟 3:利用示波器雙軌跡的 CH1 測量輸入信號 iV,CH2 測量輸出信號 oV ,
並調整函數波信號產生器,使輸入信號 iV 為不含直流準位的 1kHz、
P P20V - 正弦波,並且將輸入信號 iV 與輸出信號 oV 的波形、振幅、週
期、頻率記錄於表 2-27 中。
*表 2-27 稽納二極體雙截波電路的 iV 與 oV 波形
iV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 20V
TIME/DIV 200
T 1ms
f 1kHz
27. 30 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
oV
VOLTS/DIV 5V
P PV - 11V
TIME/DIV 200
T 1ms
f 1kHz
第 3 部分 探究問題
1. 請找一台個人電腦所使用的電源供應器,拆開後找一找有沒有電源變壓
器,若沒有,請說明為什麼個人電腦所使用的電源供應器沒有電源變壓器?
說明:
(1)個人電腦所使用的電源供應器沒有電源變壓器。
(2)個人電腦所使用的電源供應器是交換式電源供應器,不需要電源變壓
器,所以交換式電源供應器的體積小、重量輕而且效率高,雖然在電路
結構上比較複雜,同時,輸出漣波比較大、電磁干擾也比較大,但整體
而言,交換式電源供應器仍優於傳統線性式電源供應器,所以目前電源
供應器的市場仍然以切換式電源供應器為主流。
第 4 部分 實習心得