积分电路和微分电路在电路形式上与RC移相电路是相同的,但当RC时间常数不同、输入信号不同时,
电路的功能是不同的。在RC电路分析中,有时要用到时间常数的概念,时间常数是电容量与电阻值之积。在
电容量大小不变时,电阻值大小决定了时间常数的大小。电阻值不变时电容量的大小决定了时间常数大小。
积分电路是输入信号加在电阻上,输出信号取自电容两端,输入信号是矩形脉冲,电路的工作原理
说明如下:
《1》在积分电路中,要求RC电路中的时间常数远大于脉冲宽度。
《2》当脉冲信号没有出现时,因输入信号电压为零,电路中没有电流流过,所以输出信号电压为零。
《3》当输入脉冲出现后,输入信号电压开始通过电阻对电容充电,在电容上的电压极性为上正下负。
由于这一电路的RC时间常数比较大,所以在电容上的上升比较缓慢,电容上的电压是按指数规律上升的。又
因时间常远大于脉冲宽度,对电容充电不久输入脉冲就跳变到为零,对电容的充电就结束,也就是电容上
电压按指数规律上升了很小一段,由于是指数曲线的起始段,这一段是近似线性的。在充电期间,电流从
上而下的流过电容,所以在电容上的电压极性为上正下负。
《4》由于积分电路的时间常数很大,输出信号电压还没有升高多少时,下一个输入脉冲就到来了,
这样输出信号电压远小于输入信号电压,可以忽略输出信号电压大小。
《5》在输入脉冲消失后,输入电压为零,相当于输入端对地端短接。由于电容上已经充到了上正下
负电压,此时电容开始放电,放电也是按指数规律进行的,随着放电的进行,电容上的电压在下降。由于
时间常数比较大,所以放电也是缓慢的。
《6》当电容中电荷未放完时,输入脉冲再次出现,又开始对电容再度充电,这样依次充电、放电循
环下去。
《7》积分电路能够取出输入信号的平均大小。
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