積分電路和微分電路在電路形式上與RC移相電路是相同的,但當RC時間常數不同、輸入信號不同時,
電路的功能是不同的。在RC電路分析中,有時要用到時間常數的概念,時間常數是電容量與電阻值之積。在
電容量大小不變時,電阻值大小決定了時間常數的大小。電阻值不變時電容量的大小決定了時間常數大小。
積分電路是輸入信號加在電阻上,輸出信號取自電容兩端,輸入信號是矩形脈沖,電路的工作原理
說明如下:
《1》在積分電路中,要求RC電路中的時間常數遠大于脈沖寬度。
《2》當脈沖信號沒有出現時,因輸入信號電壓為零,電路中沒有電流流過,所以輸出信號電壓為零。
《3》當輸入脈沖出現后,輸入信號電壓開始通過電阻對電容充電,在電容上的電壓極性為上正下負。
由于這一電路的RC時間常數比較大,所以在電容上的上升比較緩慢,電容上的電壓是按指數規律上升的。又
因時間常遠大于脈沖寬度,對電容充電不久輸入脈沖就跳變到為零,對電容的充電就結束,也就是電容上
電壓按指數規律上升了很小一段,由于是指數曲線的起始段,這一段是近似線性的。在充電期間,電流從
上而下的流過電容,所以在電容上的電壓極性為上正下負。
《4》由于積分電路的時間常數很大,輸出信號電壓還沒有升高多少時,下一個輸入脈沖就到來了,
這樣輸出信號電壓遠小于輸入信號電壓,可以忽略輸出信號電壓大小。
《5》在輸入脈沖消失后,輸入電壓為零,相當于輸入端對地端短接。由于電容上已經充到了上正下
負電壓,此時電容開始放電,放電也是按指數規律進行的,隨著放電的進行,電容上的電壓在下降。由于
時間常數比較大,所以放電也是緩慢的。
《6》當電容中電荷未放完時,輸入脈沖再次出現,又開始對電容再度充電,這樣依次充電、放電循
環下去。
《7》積分電路能夠取出輸入信號的平均大小。
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