《积分和微分电路》PPT课件

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1、第四节积分和微分电路积分电路微分电路下页总目录电容伏安特性+-ARuCR´uOuIi1iCC+-基本积分电路要求：R´=RC1uc=—∫icdt一、积分电路ic=Cducdt积分时间常数τ=RC下页上页1.电路组成首页uIR=duCdtC=-duOdtCuo=-RC1∫uidt+Uo(0)uo=-RC1∫uidt积分时注意初始条件由“虚地”，uO=-uC由“虚断”，iI=iC2.工作原理下页上页+-ARuCR´uOuIiIiCC+-基本积分电路首页OuotuiOt当t≤t0时,ui=0,故uo=0;RCUiUit0t1uo=-

2、RC1∫uidt（1）波形变换当t0

3、电压波形。①R=100kΩ,C=0.5μF;②R=50kΩ,C=0.5μF;③R=10kΩ,C=0.5μF。已知t=0时积分电容上的初始电压等于零，集成运放的最大输出电压Uopp=±14V。下页上页首页uo1=-—(t–t0)+Uo(0)RCUi当t=10ms时，解：①R=100kΩ,C=0.5μFt=(0~10)ms期间，ui=+10V,Uo(0)=0，=(-200t)Vuo1将以每秒200V的速度负方向增长。uo1=(-200×0.01)V=-2V-2ui/V+10o10-103050t/msouo1/Vt/ms下页上页首

4、页即uo1从-2V开始往正方向增长，当t=20ms时，得uo1=0V，当t=30ms时，得uo1=2V。uo1=[200(t–0.01)–2]V，在t=(10~30)期间,ui=-10V,t0=10ms,Uo(t0)=-2V,+2-2ouo1/Vt/ms下页上页ui/V+10o10-103050t/ms首页在t=(30~50)期间，ui=+10V，uo1从+2V开始，又以每秒200V的速度往负方向增长，以后重复。+2-2ouo1/Vt/ms下页上页ui/V+10o10-103050t/ms首页ouo2/Vt/mst=(10~3

5、0)ms期间，uo2=(-400t)V即uo2将以每秒400V的速度负方向增长。当t=10ms时，uo2=(-400×0.01)V=-4V。可见，积分时间常数影响输出电压的增长速度。②R=50kΩ,C=0.5μF在t=(0~10)ms期间，uo2=[400(t–0.01)–4]V+4-4下页上页ui/V+10o10-103050t/ms首页超出Uopp=±14V，达到饱和，③R=10kΩ,C=0.5μFuo3=(-2000t)V，当t=10ms时，uo3=(-2000×0.01)V=-20V。在t=(0~10)ms期间，当t=

6、7ms时，uo3增长到–14V。-147ouo3/Vt/ms下页上页ui/V+10o10-103050t/ms首页ouo3/Vt/mst=(10~30)ms期间uo2=[2000(t–0.01)–14]V当t=17ms时，uo3=0V。当t=24ms时，uo3=+14V。-14+1471724下页上页ui/V+10o10-103050t/ms首页由图可见，当积分时间常数继续减小时，输出电压的增长速度及输出电压幅度将继续增大。但当uo达到最大值后，将保持不变，此时输出波形成为梯形波。下页上页ouo3/Vt/ms-14+14717

7、24ui/V+10o10-103050t/ms首页完整的波形图ui/V+10oooo10-103050uo1/Vuo2/Vuo3/V-2+2+4-4-14+1471724t/mst/mst/mst/ms下页上页首页二、微分电路+-ARuCR´uOuIiRiCC+-基本微分电路由于“虚断”，则因反相输入端“虚地”，可得输出电压正比于输入电压对时间的微分。1.电路的组成下页上页首页2.微分电路的应用（1）波形变换uIouOtot如果在输入端加上一个梯形波电压，当uI直线上升时，uO为一个固定的负电压。当uI维持不变时，uO=0。当

8、uI直线下降时，uO为一个固定的正电压。微分电路将一个梯形波转换为一负一正两个矩形波。下页上页首页（2）移相当输入电压为正弦波时，设uI=Umsinωt，则微分电路的输出电压为uO成为余弦波，uO的波形将比uI滞后90o。下页上页首页上页首页课堂练习