积分电路和微分电路图,积分电路与微分电路的设计图
什么是积分电路和微分电路?它们必须具备什么条件?它们在方波序列脉冲得激励下,其
图一是微分电路,条件是传函(L/Rjw)/(1+L/Rjw)中L/Rjw小于1
图二是积分电路,条件是传函1/(1+RCjw)中的RCjw大于1
w为角频率,f*2pi
积分和微分电路实验v1和v0关系
积分与微分电路实验关系:
描述
积分与微分电路实验
实验目的
1. 掌握使用集成运算放大器构成积分微分电路的方法;
2. 了解积分微分电路的特点及性能。
实验仪器
1. 模拟电子实验箱;
2. 双踪示波器;
3. 数字式万用表。
预习要求
1. 分析图2.1 电路,若输入正弦波,Vo 与Vi 相位差是多少? 当输入信号为100Hz 有效值为2V;
2. 分析图2.2 电路,若输入正弦波,Vo 与Vi 相位差多少? 当输入信号为160Hz 幅值为1V 时,列出计算公式,画好记录表格。
实验内容
1. 积分电路
实验电路如图3.1所示。
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(1)取Vi=01V,断开开关K(开关K用一连线代替,拔出连线一端作为断开。)用示波器观察Vo变化。
(2)测量饱和输出电压及有效积分时间。
(3)将图3.1 中积分电容改为0.1u,在积分电容两端并接100K 电阻,Vi 分别输入频率为lOOHz幅值为±1V(Vp-p=2V)的正弦波信号,观察和比较Vi 和Vo 的幅值大小及相位关系,并记录波形。
(4)改变信号频率为1KHz,观察Vi 与Vo 的相位、幅值关系。
2. 微分电路
实验电路如图3.2 所示。
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图3.2 微分电路
(1)输入正弦波信号,f=160Hz 有效值为1V,用示波器观察Vi 与Vo 波形并测量输出电压。
(2)改变正弦波频率为20~400Hz,观察Vi 与Vo 的相位、幅值变化情况并记录。
(3)输入方波,f=200Hz,V=±5V,用示波器观察Vo波形,按上述步骤重复实验步骤重复实验。
3. 积分——微分电路:
实验电路如图3.3 所示。
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图3.3 积分——微分电路
(1)在Vi 输入f=200Hz,V=±6V 的正弦波信号,用示波器观察Vi 和Vo 的波形并记录。
(2)将f 改为500Hz,重复上述实验。
实验报告
1. 整理实验中的数据及波形。
2. 分析实验结果与理论计算的误差原因。
积分电路与微分电路的工作原理及定义
一.积分电路原理以及定义
积分电路是使输出信号与输入信号的时间积分值成比例的电路。最简单的积分电路由一个电阻R和一个电容C构成,如图(a)所示。若时间常数RC足够大,外加电压时,电容C上的电压只能慢慢上升。在tRC的时间范围内,电容C两端电压很小,输入电压主要降落在电阻R上,充电电流i≈ui(t)/R,输出电压u0(t)为
u0(t)=1/Cdt≈1/RCdt
即输出电压近似与输入电压的时间积分值成比例。如果输入信号Ui(t)是一个阶跃电压,理想积分电路的输出是一线性斜升电压,如图(b)虚线所示。简单的RC积分电路的实际输出波形与理想情况不同,在tRC的时间范围内,输出电压比较接近于理想的线性斜升电压,随着时间延续,电容两端的电压增高,充电电流减小、输出电压就越来越偏离理想积分电路的输出,如图(b)中实线所示。
积分电路也可用运算放大器和RC电路构成。理想的运算放大器,其输入端电流i1≈0,输入端电压UI≈0。当外加电压ui(t)时,电容器C的充电电流iC=i≈ui(t)/R,输出电压uo(t)(即电容器C两端电压)为积分电路可用于产生精密锯齿波电压或线性增长电压,以作为测量和控制系统的时基;也可用于脉冲波形变换电路中。在电视接收机中,采用积分电路可从复合同步信号中分离出场同步脉冲。
积分电路还可以用于处理模拟信号。当输入为正弦信号 ui(t)=Um 时,积分电路的输出为
u0(t)=1/RCdt=Um/ωRC
其幅度为输入信号的1/ωRC,相位落后90°。当输入信号含有不同频率分量时,积分电路输出端的信号中频率较高的分量所占的比例降低。在间接调频器中,为了用调相电路得到调频波,先用积分电路对调制信号积分,后由调相电路对载波进行相位调制,得到调频波。
二.微分电路原理以及定义
微分电路的工作过程是:如RC的乘积,即时间常数很小,在t=0+即方波跳变时,电容器C 被迅速充电,其端电压,输出电压与输入电
微分电路
压的时间导数成比例关系。
实用微分电路的输出波形和理想微分电路的不同。即使输入是理想的方波,在方波正跳变时,其输出电压幅度不可能是无穷大,也不会超过输入方波电压幅度E。在0tT 的时间内,也不完全等于零,而是如图1d的窄脉冲波形那样,其幅度随时间t的增加逐渐减到零。同理,在输入方波的后沿附近,输出u0(t)是一个负的窄脉冲。这种RC微分电路的输出电压近似地反映输入方波前后沿的时间变化率,常用来提取蕴含在脉冲前沿和后沿中的信息。
实际的微分电路也可用电阻器R和电感器L来构成。有时也可用 RC和运算放大器构成较复杂的微分电路,但实际应用很少
什么是微分电路和积分电路,它们必须具备什么条件
1、积分电路
积分电路是使输出信号与输入信号的时间积分值成比例的电路。最简单的积分电路由一个电阻R和一个电容C构成。
条件:积分时间常数0.2s(零交叉频率0.8Hz),输入阻抗200kΩ,输出阻抗小于1Ω。
2、微分电路
最简单的微分电路由电容器C和电阻器R组成(图1a)。若输入ui(t)是一个理想的方波(图1b),则理想的微分电路输出u0(t)是图1c的δ函数波:在t=0和t=T时(相当于方波的前沿和后沿时刻),ui(t)的导数分别为正无穷大和负无穷大;在0tT时间内,其导数等于零。
形成微分电路需要电路本身时间常数T《《输入信号的频率周期,即工作当中C1(因其容量特小),充、放电速度极快,输出信号由此会出现双向尖峰(接近输入信号幅度)。
扩展资料
积分电路的作用是:消减变化量,突出不变量。RC电路的积分条件:RC≥Tk,Tk是脉冲周期,积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波,还可将锯齿波转换为抛物波。
电路原理很简单,都是基于电容的冲放电原理,这里就不详细说了,这里要提的是电路的时间常数R*C,构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。
微分电路的作用是:消减不变量,突出变化量。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),R*C越小,尖脉冲波形越尖,反之则宽。此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度,否则就失去了波形变换的作用,变为一般的RC耦合电路了,一般R*C少于或等于输入波形宽度的微分电路1/10就可以了。
参考资料来源:百度百科-积分电路
参考资料来源:百度百科-微分电路
何谓积分电路和微分电路,他们必须具备什么条件?
1、积分电路定义:输出信号与输入信号的积分成正比的电路,称为积分电路。
应具备的条件: $2。
2、微分电路定义:输出电压与输入电压的变化率成正比的电路,称为微分电路。
应具备的条件: $2。
3、输入信号波形的变化规律:
在方波序列脉冲的激励下,积分电路的输出信号波形在一定条件下成为三角波;而微分电路的输出信号波形为尖脉冲波。
4、功用:积分电路可把矩形波转换成三角波;微分电路可把矩形波转换成尖脉冲波。
扩展资料:
积分电路和微分电路的特点
1、积分电路可以使输入方波转换成三角波或者斜波;
微分电路可以使输入方波转换成尖脉冲波;
2、积分电路电阻串联在主电路中,电容在干路中;微分则相反;
3、积分电路的时间常数t要大于或者等于10倍输入脉冲宽度;微分电路的时间常数t要小于或者等于1/10倍的输入脉冲宽度;
4、积分电路输入和输出成积分关系;微分电路输入和输出成微分关系;
积分电路和微分电路当然是对信号求积分与求微分的电路了。
它最简单的构成是一个运算放大器,一个电阻R和一个二极管C。
运放的负极接地,正极接二极管,输出端Uo再与正极接接一个电阻就是微分电路,设正极输入Ui
则Uo=-RC(dUi/dt)。
当二极管位置和电阻互换一下就是积分电路,Uo=-1/RC*(Ui对时间t的积分)。
这两种电路就是用来求积分与微分的;
方波输入积分电路积分出来就是三角波。
参考资料来源:百度百科-积分电路
参考资料来源:百度百科-微分电路