積分運算電路（對信號求積分與求微分的電路）

積分運算電路（對信號求積分與求微分的電路）

積分運算電路 （對信號求積分與求微分的電路） 次瀏覽 | 2022.09.05 16:31:33 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 積分運算電路對信號求積分與求微分的電路

積分電路主要用于波形變換、放大電路失調電壓的消除及反饋控制中的積分補償等場合。

中文名

積分運算電路

外文名

無

領域

物理

實驗目的

調用信號發生器、示波器仿真測試

概述

積分運算電路中改變電容大小使時間常數變大，上升變慢，下降也變慢，不錯，但是這不算是效果，最關鍵明顯的效果是所利用的是負指數函數曲線的前邊很小一段，因此所形成的三角波線性更好。

積分運算電路實驗目的

熟悉從Multisim軟件中調用集成運算放大器。

●調用信號發生器、示波器仿真測試。

●掌握軟件與硬件電路的連接與調試。

實驗步驟

（1）熟悉電路圖結構

（2）關閉電源按照電路原理圖連接好電路，并檢查是否有接錯點，然后再打開電源。（調零）

（3）輸入正弦信號，用毫伏表測量輸入Ui、輸出Uo幅值。

（4）輸入方波信號，用示波器觀測Ui和Uo輸出波形并畫出其方波和三角波電壓波形圖（電壓值、周期）。

二、設計性實驗

1、實驗目的通過積分運算電路設計性實驗，學會簡單積分電路的設計及調試方法，了解引起積分器運算誤差的因素，初步掌握減小誤差的方法。

使用運算放大器

運算放大器積分器電路原理圖

瞬時輸出電壓的運放集成的公式，可以得出如下。

應用基爾霍夫節點V2的電流（KCL），我們得到I1=+IB

由于運放的輸入阻抗非常高（兆歐姆范圍內），IB將非常小，可以忽略。

因此I1=IF

電流通過一個電容器和它兩端的電壓之間的關系是IC=Cdv/dt的。

因此，如果=CFx深（V2-VO）/DT

I1=（VIN-V2）/R1。

因此，方程I1=如果可以改寫為（VIN-V2）/R1=CFXD（V2-VO）/DT............（1）。

由于非反相輸入端連接到地，V1可以為0。由于本電路的開環增益附近無窮V2可以假設為零。

因此，方程（1）變為VIN/R1=CF×深（VO）/DT

重新整理方程，我們得到：C是積分常數，它有一個比例關系的輸出電壓在時間T=0.From方程（2）很明顯，輸出電壓與R1CF（時間常數成反比關系），并與輸入電壓的負積分成正比關系。

在直流條件下的CF提供了無限的阻力，使積分電路將像一個無限的反饋電阻反相運放放大器（RF=∞）。（一）在反相模式的運放放大器的電壓增益方程為A=-（Rf/R1）。代RF=∞在目前情況下，我們得到一個=∞。因此，小的輸入失調電壓將得到放大這個因素會有誤差電壓輸出。加入一個反饋電阻Rf并聯到CF圖所示，在圖4所示，這個問題是可以解決的。

除了將修復的射頻電路的低頻增益（A）到一個固定的小值，因此輸入失調電壓將幾乎沒有任何的輸出偏移電壓和輸出電壓的變化，是預防的效果。

整合方波將導致一個三角形波形和整合一個正弦波，將導致在余弦波形。它是在圖所示的數字顯示。

相關研究

分析運放-電容反饋結構積分電路的關鍵在于利用運放工作在深度負反饋狀態下的"虛短"和"虛斷"。由于是電容反饋,如何判斷運放工作在（深度）負反饋狀態較為困難。基于高等數學知識和電路基本理論,給出了一種運放-電容反饋結構積分電路分析方法,分析了該電路的輸入和輸出關系,推導出其具有近似積分運算功能。根據該方法可以分析出運放工作在深度負反饋狀態。[1]

參考資料