使用二極管進(jìn)行半波整流
　　“矯正”一詞源自拉丁語，意思是“矯正”。因此，整流電路吸收沿兩個方向移動的電流并將其“整流”，使其僅沿一個方向移動。二極管的定義特征是它允許電流在一個方向（陽極到陰極）相當(dāng)自由地流動，并強(qiáng)烈反對電流在另一個方向（陰極到陽極）流動，因此聽到所有半導(dǎo)體二極管都屬于二極管也許并不奇怪。整流器的廣泛類別。
　　整流交流電壓僅需要一個二極管，如圖 1 所示。請注意，圖右側(cè)的電阻器代表負(fù)載電路。

　　單二極管整流器電路的 LTspice 實現(xiàn)。

　　圖 1.單二極管整流電路。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　當(dāng)整流電路的輸入電壓為正時，電流流過二極管并在負(fù)載電阻器上產(chǎn)生電壓。當(dāng)輸入電壓為負(fù)時，需要電流沿相反方向流動，二極管的功能就像開路一樣——因為沒有電流流過電阻器，所以不會產(chǎn)生電壓，并且電阻器的兩個端子都處于 0 V 接地電位。結(jié)果是圖 2 中的橙色直流波形。

　　LTspice 圖顯示交流輸入波形的半波整流。

　　圖 2.單個二極管將綠色 交流波形轉(zhuǎn)換為橙色直流波形。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　將整流波形描述為“直流”似乎相當(dāng)寬泛，而且我們確實永遠(yuǎn)不想將其用作電子電路的直流電源電壓。但嚴(yán)格來說，它確實是直流波形。盡管波動劇烈，但電壓永遠(yuǎn)不會改變極性，這意味著波形產(chǎn)生的電流將始終沿同一方向移動。
　　雖然簡單且至少在一定程度上有效，但單二極管方法有一個明顯的缺點(diǎn)：源波形的正半部分被保留，但負(fù)半部分被丟棄。這稱為半波整流，它會導(dǎo)致輸出波形出現(xiàn)較大間隙。如果我們能找到一種方法來整流輸入信號而不浪費(fèi)一半的信號，那就更好了，而這正是全波整流器的作用。
　　帶四個二極管的全波整流
　　雖然可以使用兩個二極管和一個中心抽頭變壓器來實現(xiàn)全波整流，但此類整流器往往比全橋整流器更龐大且更昂貴。應(yīng)用的功率越高，包含的變壓器就越大且更昂貴。
　　全橋整流器不需要兩個二極管和一個變壓器，而是需要四個二極管，其連接方式使得正輸入電壓和負(fù)輸入電壓都將驅(qū)動電流以相同方向流過負(fù)載。圖 3 顯示了采用經(jīng)典菱形配置的全橋整流器的四個二極管。

　　具有四個菱形配置二極管的全波橋式整流器。

　　圖 3.菱形配置是全波橋式整流器的經(jīng)典表示。圖片由Tony R. Kuphaldt提供
　　在該電路中，源極連接到陰極與陽極相接的節(jié)點(diǎn)；輸出取自連接兩個陽極或兩個陰極的節(jié)點(diǎn)。正負(fù)源電壓都會導(dǎo)致電流從負(fù)載電阻的正極流向負(fù)極。
　　使用圖 4 中的 LTspice 實現(xiàn)，我們仔細(xì)看看四二極管布置如何實現(xiàn)全波整流。

　　全橋整流器的 LTspice 實現(xiàn)。

　　圖 4.全橋整流器的 LTspice 實現(xiàn)。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　如圖所示，輸入源的負(fù)極端子是模擬器的參考節(jié)點(diǎn)，必須從“整流+”節(jié)點(diǎn)到“整流-”節(jié)點(diǎn)對輸出電壓進(jìn)行差分測量。
　　由于輸入源和整流輸出不共享公共參考電位，因此如果您關(guān)注電壓，則該電路的操作可能會有點(diǎn)混亂。關(guān)鍵是要考慮電流，電流必須源自并返回源，同時始終向下流過負(fù)載電阻。
　　只要電流向下流過負(fù)載，負(fù)載兩端的電壓（或者換句話說，提供給負(fù)載的電壓）就會為正。圖 5 中的綠色箭頭說明了源電壓為正時的電流流動。

　　全橋整流器電流在輸入波的正半周期期間流動。

　　圖 5.輸入波正半周期期間的全橋整流器電流。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　然而，當(dāng)源極電壓為負(fù)時，源極符號的下端子的電壓高于上端子的電壓。因此，電流從下部端子開始流向上部端子，如圖 6 所示。

　　全橋整流器電流在輸入波的負(fù)半周期期間流動。

　　圖 6.輸入波負(fù)半周期期間的全橋整流器電流。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　正如我們在圖 7 的電壓圖中看到的，結(jié)果是一個整流波形，它保留了輸入波的正半周期并反轉(zhuǎn)了負(fù)半周期。
　　LTspice 圖顯示了交流輸入信號的全波整流。
　　圖 7.圖 4 中的全橋整流器將綠色交流波形轉(zhuǎn)換為橙色直流波形。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　全橋整流器完成工作后，我們可以通過使用電容器來平滑波動的直流信號來產(chǎn)生可用的直流電源電壓，然后使用線性調(diào)節(jié)器來穩(wěn)定平滑后的信號。