模擬電子線路(參考版)
2025-01-07 04:01本頁面
【正文】 微分電路的應(yīng)用是很廣泛的 ， 在線性系統(tǒng)中 ， 除了可作微分運算外 ， 在脈沖數(shù)字電路中 ， 常用來做波形變換 ， 例如將矩形波變換為尖頂脈沖波 。 這個式子表明 ， 微分電路 可以將正弦波移相 900 ，同時 uO的輸出幅度將隨頻率的增加線性地增加 。 輸出電壓 uO將逐漸地衰減 ， 最后趨近于零 ， 如圖所示 。 設(shè) t=0時 ， 電容器 C的初始電壓 uC=0， 當信號電壓 uS接入后 ，便有 從而得 上式表明 ， 輸出電壓正比于輸入電壓對時間的微商 。 2．微分電路 將積分電路中的電阻和電容元件對換位置，并選取比較小的時間常數(shù) RC， 便得圖所示的微分電路。針對這種情況，可選用 UIO、 IIB、 IIO較小和低漂移的運放，并在同相輸入端接入可調(diào)平衡電阻；或選用輸入級為 FET組成的 BiFET運放。 )90sin(cossin11 0??????? tRCUtRCUtdtURCdtuRC mmmI ????? 當作積分運算時，由于集成運放輸入失調(diào)電壓、輸入偏置電流和失調(diào)電流的影響，常常出現(xiàn)積分誤差。 當 t＞ ?時 ， uO增大 ， 直到－ uO=+Uom， 即運放輸出電壓的最大值 Uom受直流電源電壓的限制 ， 致使運放進入飽和狀態(tài) ， uO保持不變 ， 而停止積分 。 RCuiiiu+uISoI12? ? ????? dtRuCdtiCidtCuu SOI 111 1??? dtuRCu SO 1 積分電路的輸入輸出波形 a. 當輸入信號 uS為圖 a所示的階躍電壓時，在它的作用下，電容將以近似恒流方式進行充電，輸出電壓 uO與時間 t成近似線性關(guān)系，如圖 b所示，因此 式中 ?=RC為積分時間常數(shù) 。 RCuiiiu+uISoI12 積分電路 1． 積分電路 （ integrator） uI=0， iI=0， 因此有 i1=i2=i， 電容 C就以電流 i=uS/R進行充電。 性能更好的差分式放大電路可用多只集成運放來實現(xiàn) 。 應(yīng)當注意的是 ， 由于電路存在共模電壓 ， 應(yīng)當選用共模抑制比較高的集成運放 ， 才能保證一定的運算精度 。 伴隨 uI=0， 也有 iI=0， 由此可得下列方程式： 注意 uN=uP， 由上二式可 解得 RRRRuuuS1S212 3fiI+uI+uS2 u S1 OfONNSRuuRuu ???113P2PS2RuRuu ??11fS23231f1O SuRRuRRRRRRu ?????????????????? ?? 在上式中 ， 如果選取電阻值滿足 Rf/R1=R3/R2的關(guān)系 ， 輸出電壓可簡化為 RRRRuuuS1S212 3fiI+uI+uS2 u S1 O11fS23231f1O SuRRuRRRRRRu ?????????????????? ??)( S1S21fO uuRRu ?? 即輸出電壓
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