较无源来说,多了一个反向放大器,因为运算放大器和三极管等需外接直流电源才能正常发挥作用的器件被称为有源器件,所以此时电路为有源微分积分电路。1.实验原理如图2.2所示为基本积分器电路。若集成运放满足理想运放条件,则该运放应具有“虚断”与“虚短”的特点,结合电容的伏安特性,可推出其输入、输出关系为: 式中Uc(0)是t=0时刻电容C两端的电压值,即初始值。如果ui(t)是幅值为E的阶跃电压,并设Uc(0)=0,则即输出电压uo(t)随时间增长而线性下降。显然RC的数值越大,达到给定的uo值所需的时间就越长。积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限值。输入电压经过RC电路的积分还经过反向放大器放大才得到输出电压Uo,因为反向放大器的存在电阻R作为输入电阻,R两端的电压等于输入电压UI,而不是无源状态下的近似等于,所以此时积分关系严格成立。2.电路元件:一个反向放大器,一个1kΩ的定值电阻(输入电阻),一个0.1μF的电容3.仿真电路输出波形三角波正弦应用1.积分电路的应用很广,它是模拟电子计算机的基本组成单元。在控制和测量系统中也常常用到积分电路。此外,积分电路还可用于延时和定时。在各种波形(矩形波、锯齿波等)发生电路中,积分电路也是重要的组成部分。2.微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波,电路的输出波形只反映输入波形的突变部微分电路分,即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出.而对恒定部分则没有输出.输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关(即电路的时间常数).微分电路使输出电压与输入电压的时间变化率成比例的电路.微分电路主要用于脉冲电路、模拟计算机和测量仪器中.最简单的微分电路由电容器C和电阻器R组成。设计总结通过这一次的实验,我初步了解了积分微分电路,了解了积分微分原理反相运放的作用。有源积分微分电路应用广泛。在控制系统中,更是比比皆是。学好积分微分电路,为之后打好基础。
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