积分电路的工作原理
积分和微分电路使用元器件的形式是一样的,但RC的位置互换了,输出信号改为从两端取出,如下图所示。此外积分电路的时间常数和微分电路正好是相反的。
在t=tl时刻,如下图(a)所示,Ui从O突变到E,对开始充电,UO按指数规律向E增长,如下图(b)所示的虚线部分。但由于时间常事较大,Uo增长缓慢,在t=t2时刻,Uo还远没有达到E值,而输入Ui此时已经从E跳回到0,电容便开始放电。Uo又按指数规律逐渐下降到0,放电速度同样是缓慢的,因此输出波形如同斜线变化的三角波,也叫锯齿波,如下图(h)。在数学上.这种以斜线变化的波形近似等于矩形波的积分形式,故有积分电路自称。
接着,当第二个矩形脉冲来到时,即t3到t4时刻,又按上述过程重复一遍,因此积分电路也是一种波形变换电路,它能将矩形波变换成近似的三角波(又称锯齿波)。不过对这个电路的要求是T>>tk,在时间tk内,电容C上充电总比E小,故积分电路的输出三角波的幅度,也比矩形波幅度小。当输入是一个恒定的方波时,输出便是直线上升的锯齿波。
与微分电路相似,构成积分电路也是有条件的,即只有当时间常事比输入脉冲宽度大很多时(一般取T≥3tk),才能起到积分作用。如果此电路电容充电过慢,电容端电压Uo将按照指数规律上升,因此输出波形达到稳态值的时间比输入延迟了一些,这一现象称之为“积分延迟”,这种“积分延迟”在延迟电路中被广泛使用。
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