積分電路、微分電路的基本作用


積分電路、微分電路可以分別產生尖脈沖和三角波形的響應

積分電路和微分電路的特點
1:積分電路可以使輸入方波轉換成三角波或者斜波
微分電路可以使使輸入方波轉換成尖脈沖波
2:積分電路電阻串聯在主電路中,電容在干路中
微分則相反
3:積分電路的時間常數t要大於或者等於10倍輸入脈沖寬度
微分電路的時間常數t要小於或者等於1/10倍的輸入脈沖寬度
4:積分電路輸入和輸出成積分關系
微分電路輸入和輸出成微分關系

 

積分電路和微分電路當然是對信號求積分與求微分的電路了 它最簡單的構成是一個運算放大器,一個電阻R和一個二極管C 運放的負極接地,正極接二極管,輸出端Uo再與正極接接一個電阻就是微分電路,設正極輸入Ui 則Uo=-RC(dUi/dt) 當二極管位置和電阻互換一下就是積分電路,Uo=-1/RC*(Ui對時間t的積分) 這兩種電路就是用來求積分與微分的 方波輸入積分電路積分出來就是三角波,你自己按照圖形畫一下不就行了,難道你不會對方波函數求積分與微分嗎 如果你不會積分與微分,你也不必再學電路了 現在模擬電路已經被拋棄了,除了用來放大信號一無是處不過運放你一定要好好學習它的工作原理 


微分電路微分電路是電子線路中最常見的電路之一,弄清它的原理對我們看懂電路圖、理解微分電路的作用很有幫助,這里我們將對微分電路做一個簡單介紹。圖1給出了一個標准的微分電路形式。為表達方便,這里我們使輸入為頻率為50Hz的方波,經過微分電路后,輸出為變化很陡峭的曲線。圖2是用示波器顯示的輸入和輸出的波形。   當第一個方波電壓加在微分電路的兩端(輸入端)時,電容C上的電壓開始因充電而增加。而流過電容C的電流則隨着充電電壓的上升而下降。電流經過微分電路(R、C)的規律可用下面的公式來表達(可參考右圖): i = (V/R)e-(t/CR) i-充電電流(A); v-輸入信號電壓(V); R-電路電阻值(歐姆); C-電路電容值(F); e-自然對數常數(2.71828); t-信號電壓作用時間(秒); CR-R、C常數(R*C)    由此我們可以看出輸出部分即電阻上的電壓為i*R,結合上面的計算,我們可以得出輸出電壓曲線計算公式為:iR = V[e-(t/CR)] 電路結構如圖J-1,積分電路可將矩形脈沖波轉換為鋸齒波或三角波,還可將鋸齒波轉換為拋物波。電路原理很簡單,都是基於電容的沖放電原理,這里就不詳細說了,這里要提的是電路的時間常數R*C,構成積分電路的條件是電路的時間常數必須要大於或等於10倍於輸入波形的寬度。   輸出信號與輸入信號的積分成正比的電路,稱為積分電路。  原理:從圖得,Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,當t=to時,Uc=Oo.隨后C充電,由於RC≥Tk,充電很慢,所以認為Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故  Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt  這就是輸出Uo正比於輸入Ui的積分(∫icdt)  RC電路的積分條件:RC≥Tk 

因為微分電路的輸出反映了輸入端電壓的變化情況,Vout=-(RC)*(Vin)'(Vout,輸出電壓;RC,時間常數;(Vin)',輸入電壓對時間求導數),類似於高等數學里面的微分。而積分電路的輸出端則反應了輸入端電壓變化的總量,Vout=-(1/RC)*∫Vin dt,所以叫積分電路。

 

 

微分電路可把矩形波轉換為尖脈沖波,此電路的輸出波形只反映輸入波形的突變部分,即只有輸入波形發生突變的瞬間才有輸出。而對恆定部分則沒有輸出。輸出的尖脈沖波形的寬度與R*C有關(即電路的時間常數),R*C越小,尖脈沖波形越尖,反之則寬。此電路的R*C必須遠遠少於輸入波形的寬度,否則就失去了波形變換的作用,變為一般的RC耦合電路了,一般R*C少於或等於輸入波形寬度的1/10就可以了。

積分電路可將矩形脈沖波轉換為鋸齒波或三角波,還可將鋸齒波轉換為拋物波。電路原理很簡單,都是基於電容的沖放電原理,這里就不詳細說了,這里要提的是電路的時間常數R*C,構成積分電路的條件是電路的時間常數必須要大於


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