第6章微分电路和积分电路
积分电路和微分电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除积分电路和微分电路实验报告篇一：实验6积分与微分电路实验6积分与微分电路1.实验目的学习使用运放组成积分和微分电路。
2.实验仪器双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。
3.预习内容1）阅读op07的“数据手册”，了解op07的性能。
2）复习关于积分和微分电路的理论知识。
3)阅读本次实验的教材。
4.实验内容1）积分电路如图5.1。
在理想条件下，为零时，则dV(t)Vi(t)??co，当c两端的初始电压RdtVo(t)??1tVi(t)dtRc?o因此而得名为积分电路。
（1）取运放直流偏置为?12V，输入幅值Vi=-1V的阶跃电压，测量输出饱和电压和有效积分时间。
若输入为幅值Vi=-1V阶跃电压时，输出为Vo(t)??Vi1tVdt??t，(1)iRc?oRc这时输出电压将随时间增长而线性上升。
通常运放存在输入直流失调电压，图6.1所示电路运放直流开路，运放以开环放大倍数放大输入直流失调电压，往往使运放输出限幅，即输出电压接近直流电源电压，输出饱和，运放不能正常工作。
在op07的“数据手册”中，其输入直流失调电压的典型值为30μV；开环增益约为112db，即4×105。
据此可以估算，当Vi=0V时，Vo=30μV×4×105=12V。
电路实际输出接近直流偏置电压，已无法正常工作。
建议用以下方法。
按图6.1接好电路后，将直流信号源输出端与此同时Vi相接，调整直流信号源，使其输出为-1V，将输出Vo接示波器输入，用示波器可观察到积分电路输出饱和。
保持电路状态，关闭直流偏置电源，示波器x轴扫描速度置0.2sec/div，Y轴输入电压灵敏度置2V/div，将扫描线移至示波器屏的下方。
等待至电容上的电荷放尽。
当扫描光点在示波器屏的左下方时，即时打开直流偏置电源，示波器屏上积分电路的输出为线性上升的直线，大约1秒后，积分电路输出由线性上升的直线变为水平直线，即积分电路已饱和，立即按下示波器的“stop”键。
微分和积分电路的异同
电子知识微分电路(13)积分电路(20)输出电压与输入电压成傲分关系的电路为傲分电路，通常由电容和电阻组成；输出电压与输入电压成枳分关系的电路为枳分电路，通常由电阻和电容组成。
傲分电路、积分电路可以分别产生尖脉冲和三角波形的响应。
枳分运算和微分运算互为逆运算，在自控系统中，常用枳分电路和傲分电路作为调节坏节；此外,他们还广泛应用于波形的产生和变换以及仪器仪表之中。
以集成运放作为放大电路，利用电阻和电容作为反馈网络，可以实现这两种运算电路。
(-)枳分电路和微分电路的特点1：枳分电路可以使输人方波转换成三角波或者斜波微分电路可以使使输人方波转换成尖脉冲波2:枳分电路电阻串联在主电路中，电容在干路中微分i相反3：枳分电路的时间常数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(二)地们被广泛的用于自控系统中的调节坏节中，此外还广泛应用于波形的产生和变换以及仪表之中。
(三)验证：你比如说产生三角波的方法，有这样两个简单的亦法，第一就是在方波发生电路中，当滞回比较器的丽值电压数值比较小时，咱们就可以把电容两端的电压看成三角波, 第二昵直接把方波电压作为枳分运算电路的发生电路的输出电压uo1=+U乙时枳分电路的输出电压uo将线性下降；而当uo1=-Uz时，UO将线性上升;从而产生三角波,这时你就会发现两种方法产生的三角波的效果还是第二种的好，因为第一种方法产生的三角波线性度太差，而且如果带负载后将会使电路的性能发生变化。
你可以用我说的这两种方法分别试试就知道差别优势了。
枳分电路和傲分电路当然是对信号求积分与求傲分的电路T,它最简单的构成是一个运算放大器，一个电阻R和一个电容C,运放的负极接地，正极接电容，输出端Uo再与正极接接—个电阻就是微分电路，设正极输入Ui, | Uo=-RC(dUi/dt)0当电容位置和电阻互换一下就是枳分电路，Uo»1/RL (Ui 对时间t的枳分)，这两种电路就是用来求枳分与微分的。
积分和微分电路结构原理
积分和微分电路结构原理当输入信号流经如图所示的RC电路时，因电容C的充、放电（延迟）作用，致使输出电压的性质发生了显著变化。
积分、微分基本电路即RC电路，其积分电路又常做为延时电路应用，延时时间的长短与R、C值的乘积相关，称为电路的时间常数τ=RC。
假如将R1、C1互换位置，则变身为微分电路。
但电路是否具有积分或微分功能，除了电路的本身结构以外，还需要输入信号Ui合适才行，合适的RC电路，再加上合适的Ui信号，两个合适碰在一起才成啊。
图1 RC积分、微分电路及波形图如图1，可知积分、微分电路具有波形变换功能。
如晶闸管脉冲电路，需要取出移相脉冲的的上升沿做为触发信号时，即可用微分电路取出上升沿脉冲信号。
1、成为积分电路的前提条件和动作表现需要积分电路本身时间常数τ输入信号的频率周期，即工作当中C1不会被布满也不行能彻底放完电，输出信号幅度要小于输入信号幅度。
电路仅对信号的缓慢变化部分（矩形脉冲的平顶阶段）感爱好，而忽视掉突变部分（上升沿和下降沿），这是由RC电路的延迟作用来实现的。
能将输入矩形波转变成锯齿波（或三角波及其它波形）；积分电路原理：因C1两端电压不能突变，在输入信号上升沿至平顶阶段，输入信号经R1对C1充电，C1两端电压因充电电荷的渐渐积累而缓慢上升；同样，在输入信号的下降沿及低电平常刻，C1通过R1放电，其上电压渐渐降低。
由RC电路延迟效应，达到了波形变换的目的。
在此过程中，因C1的“迟缓反应”，忽视了信号的突变部分。
2、成为微分电路的前提条件需要电路本身时间常数τ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，输出信号由此会消失双向尖峰（接近输入信号幅度）。
电路仅对信号的突变量（矩形脉冲的上、下沿）感爱好，而忽视掉缓慢变化部分（矩形脉冲的平顶阶段）。
微分电路则能将输入矩形波（或近似其它波形）转变为尖波（或其它相近波形）。
微分电路原理：a、在输入信号上升沿到来瞬间，因C1两端电压不能突变（此时充电电流最大，电压降落在电阻R1两端），输出电压接近输入信号峰值（在输出端由耦合现象产生了高电平跳变）；b、因电路时间常数较小，在输入信号平顶信号的前段，C1已经布满电，R1因无充电电流流过，电压降为0V，输出信号快速衰减至0电位，直至输入信号下降沿时刻的到来；c、下降沿时刻到来时，C1所充电荷经R1泄放。
微分电路和积分电路,时间常数的选择关系
微分电路和积分电路,时间常数的选择关系微分电路和积分电路是电路中常见的两种基本电路类型，它们分别可以对输入信号进行微分和积分的处理。
在设计这些电路时，需要选择合适的时间常数来确保输出信号的准确性和稳定性。
时间常数是电路中的一个重要参数，它表示电路中的信号响应速度。
对于微分电路和积分电路，时间常数的选择关系是不同的。
对于微分电路，时间常数应该尽可能地小，这样可以确保输出信号对输入信号的变化能够及时响应，从而保证输出信号的准确性。
而对于积分电路，时间常数应该尽可能地大，这样可以使得电路对输入信号的慢变化进行积累，从而保证输出信号的稳定性。
在实际应用中，需要根据具体的需求来选择合适的时间常数。
如果需要对快速变化的信号进行处理，就需要选择较小的时间常数；如果需要对慢速变化的信号进行处理，就需要选择较大的时间常数。
同时，在选择时间常数时，还需要考虑电路的带宽和噪声等因素，以保证电路的性能和稳定性。
总之，微分电路和积分电路在电路设计中具有重要的应用价值，选择合适的时间常数是保证电路性能的重要因素之一。
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积分电路和微分电路实验报告
积分电路和微分电路实验报告篇一：积分电路与微分电路实验报告四、积分电路与微分电路目的及要求：（1）进一步掌握微分电路和积分电路的相关知识。
（2）学会用运算放大器组成积分微分电路。
（3）设计一个RC微分电路，将方波变换成尖脉冲波。
（4）设计一个RC积分电路，将方波变换成三角波。
（5）进一步学习和熟悉Multisim软件的使用。
（6）得出结论进行分析并写出仿真体会。
一．积分电路与微分电路1. 积分电路及其产生波形1.1运算放大器组成的积分电路及其波形设计电路图如图所示：图 1.1积分电路其工作原理为：积分电路主要用于产生三角波，输出电压对时间的变化率与输入阶跃电压的负值成正比，与积分时间常数成反比，即?U0?t??UinR1C式中，R1C积分时间常数，Uin为输入阶跃电压。
反馈电阻Rf的主要作用是防止运算放大器LM741饱和。
C为加速电容，当输入电压为方波时，输入端U01的高电平等于正电源?Vcc，低电平等于负电源电压?Vdd，比较器的U??U??0时，比较器翻转，输入U01从高电平跳到低电平?Vdd。
输出的是一个上升速度与下降速度相等的三角波形。
图1.2积分电路产生的波形1.2微分电路及其产生波形2. 运算放大器组成的微分电路及其波形设计的微分电路图：图2.1微分电路其工作原理为：将积分电路中的电阻与电容对换位子，并选用比较小的时间常数RC，便得到了微分电路。
微分电路中，输出电压与输入电压对时间的变化率的负值成正比，与微分时间常数成反比，所以RinU0??RfC?U?tin的主要作用是防止运放LM741产生自激振荡。
v0??RCdV/dt，输出电压正比与输入电压对时间的微商，符号表示相位相反，当输入电压为方波时，当t?o时输出电压为一个有限制。
随着C的充电，输出电压v0将逐渐衰减，最后趋于零，就回形成尖顶脉冲波。
微分电路中用信号发生器输入方波信号，经过微分电路就会产生输出脉冲波信号。
结论与体会：通过此设计学会了用运算放大器组成的积分电路和微分电路，还学会了Multisim 软件的应用和使用方法。
微分电路和积分电路,时间常数的选择关系
微分电路和积分电路,时间常数的选择关系微分电路和积分电路是电路中常见的两种基本电路。
它们的共同特点是都具有时间常数的概念。
时间常数是指电路中元件的参数和电容或电感等元件的数值决定的一个时间单位。
对于微分电路和积分电路来说，时间常数的选择对电路的性能和响应有着重要的影响。
在微分电路中，时间常数越小，电路的响应速度就越快。
因为微分电路具有放大高频信号的能力，时间常数小意味着可以放大更高频率的信号。
但是时间常数太小也会导致电路的噪声增加和失真加剧。
因此，在选择时间常数时需要权衡响应速度和电路的失真和噪声。
在积分电路中，时间常数越大，电路的响应速度就越慢。
因为积分电路可以对低频信号进行积分处理，时间常数大意味着可以处理更低频率的信号。
但是时间常数太大也会导致电路的失真和噪声增加。
因此，在选择时间常数时需要考虑电路的响应速度和失真和噪声的影响。
综上所述，微分电路和积分电路的时间常数的选择需要根据电路要处理的信号的特性和电路的要求进行权衡。
在实际应用中，需要根据具体的情况选择合适的时间常数，以达到最佳的电路性能和响应效果。
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积分电路和微分电路的应用
积分电路和微分电路的应用积分电路和微分电路是电子工程中非常重要且广泛应用的两种电路。
积分电路可用于对输入信号进行积分运算，而微分电路则可以对输入信号进行微分运算。
这两种电路在不同领域中有着各自独特的应用。
一、积分电路的应用积分电路主要用于对信号进行时间积分运算，即对输入信号进行时间的累加。
其中最常见的应用就是在音频系统中，通过积分电路可以实现音频信号的频率分析和信号调制。
首先，积分电路可以对输入信号的幅度进行积分运算，从而得到输入信号的功率谱密度。
这对于音频系统来说尤为重要，因为它可以帮助我们了解音频信号的频谱分布情况，进而对音频信号进行合理的调整。
比如，在音乐录音室中，通过积分电路可以实时监测出音频信号在不同频段上的能量分布情况，从而调整音频设备的参数，使得音频产生的效果更加符合设计要求。
此外，积分电路还可以用于信号调制。
在通信系统中，调制是对输入信号进行编码和解码的过程，而积分电路可以用于信号的调制解调。
例如，在遥控器中，通过积分电路可以将输入信号进行编码，然后通过无线电波传输到接收端进行解码。
这种调制技术的应用，在遥控器、无线电和移动通信等领域得到广泛应用。
二、微分电路的应用微分电路则是对信号进行微分运算，可以对输入信号的变化率进行测量。
这种测量技术在很多领域中都有着重要的应用。
一个常见的应用就是在汽车领域中的刹车系统中。
刹车系统通过微分电路可以实时测量车轮的转速变化率，并将其与事先设定的规范进行比较，从而控制刹车力度。
这样可以实现自动刹车系统，在紧急情况下及时减速，保障行车安全。
此外，微分电路还被广泛应用于医疗设备中。
例如，在心电图仪中，通过微分电路可以实时检测心脏电信号的变化率，从而判断病人的心脏状况。
这对于医生来说非常重要，能够帮助他们及时发现心脏病变化，采取相应的治疗措施。
微分电路还可以应用于加速度计和陀螺仪等传感器中。
通过微分电路可以实时测量物体的加速度和角速度的变化率，从而判断物体的运动状态。
微分电路和积分电路,时间常数的选择
微分电路和积分电路，时间常数的选择微分电路和积分电路是电子电路中常用的两种基本电路。
它们都涉及到时间常数的选择。
时间常数是指电路中与时间有关的参数，例如电容和电感的值等。
在微分电路中，时间常数越小，电路的响应时间越快，即能够更快地对输入信号变化进行响应。
但是时间常数过小也会导致电路产生噪声和干扰。
在积分电路中，时间常数越大，电路能够更好地过滤高频噪声，但是时间常数过大会导致电路响应时间变慢。
因此，在选择时间常数时需要根据电路的应用需求来进行选择。
如果需要快速响应输入信号变化，则应选择较小的时间常数；如果需要更好地过滤高频噪声，则应选择较大的时间常数。
同时，还需要考虑电路的稳定性和可靠性等因素。
积分电路和微分电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除积分电路和微分电路实验报告篇一：实验6积分与微分电路实验6积分与微分电路1.实验目的学习使用运放组成积分和微分电路。
2.实验仪器双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。
3.预习内容1）阅读op07的“数据手册”，了解op07的性能。
2）复习关于积分和微分电路的理论知识。
3)阅读本次实验的教材。
4.实验内容1）积分电路如图5.1。
在理想条件下，为零时，则dV(t)Vi(t)??co，当c两端的初始电压RdtVo(t)??1tVi(t)dtRc?o因此而得名为积分电路。
（1）取运放直流偏置为?12V，输入幅值Vi=-1V的阶跃电压，测量输出饱和电压和有效积分时间。
若输入为幅值Vi=-1V阶跃电压时，输出为Vo(t)??Vi1tVdt??t，(1)iRc?oRc这时输出电压将随时间增长而线性上升。
通常运放存在输入直流失调电压，图6.1所示电路运放直流开路，运放以开环放大倍数放大输入直流失调电压，往往使运放输出限幅，即输出电压接近直流电源电压，输出饱和，运放不能正常工作。
在op07的“数据手册”中，其输入直流失调电压的典型值为30μV；开环增益约为112db，即4×105。
据此可以估算，当Vi=0V时，Vo=30μV×4×105=12V。
电路实际输出接近直流偏置电压，已无法正常工作。
建议用以下方法。
按图6.1接好电路后，将直流信号源输出端与此同时Vi相接，调整直流信号源，使其输出为-1V，将输出Vo接示波器输入，用示波器可观察到积分电路输出饱和。
保持电路状态，关闭直流偏置电源，示波器x轴扫描速度置0.2sec/div，Y轴输入电压灵敏度置2V/div，将扫描线移至示波器屏的下方。
等待至电容上的电荷放尽。
当扫描光点在示波器屏的左下方时，即时打开直流偏置电源，示波器屏上积分电路的输出为线性上升的直线，大约1秒后，积分电路输出由线性上升的直线变为水平直线，即积分电路已饱和，立即按下示波器的“stop”键。
微分电路和积分电路,时间常数的选择关系
微分电路和积分电路,时间常数的选择关系
微分电路和积分电路是常见的模拟电路，在许多电子设备中都有
广泛应用。
它们分别具有信号微分和积分功能，可以对信号进行处理，提高信号的质量和可靠性。
在设计微分电路和积分电路时，需要选择
适当的时间常数，以满足不同的信号处理要求。
时间常数是指电路响应的指数衰减常数，它决定了电路的频率响
应和阶数。
对于微分电路，时间常数越小，电路的频率响应越宽，阶
数越高，可以更好地实现信号微分。
对于积分电路，时间常数越大，
电路的频率响应越窄，阶数越低，可以更好地实现信号积分。
在实际设计中，需要根据应用的具体要求来选择合适的时间常数。
如果需要处理高频信号，则选择较小的时间常数；如果需要处理低频
信号，则选择较大的时间常数。
在选择时间常数时，还需要考虑信号
的噪声和干扰等因素，以确保电路的稳定性和可靠性。
总之，微分电路和积分电路的时间常数选择应根据信号处理的具
体要求来确定，需要综合考虑信号的频率、噪声等因素，并进行合理
的设计和调试。
积分电路和微分电路的设计实验报告
积分电路和微分电路的设计实验报告摘要：本文是一份关于积分电路和微分电路设计实验的报告。
首先介绍了积分电路和微分电路的定义和原理。
接着分别描述了积分电路和微分电路的设计步骤，并给出了具体的设计实例。
最后进行了实验结果的分析和讨论。
一、引言积分电路和微分电路是电子电路中非常重要的两种基本电路。
积分电路可以将输入信号进行积分运算，微分电路可以将输入信号进行微分运算。
它们在信号处理、滤波器设计、控制系统中起着重要作用。
本实验旨在研究和实现积分电路和微分电路的设计与应用。
二、积分电路的设计1. 原理介绍积分电路是将输入信号进行积分运算的电路，它由电容器和电阻器组成。
当输入信号为正弦波时，经过积分电路后输出为余弦波。
积分电路的输入电压与输出电压之间存在一个相位差90度。
2. 设计步骤（1）选择合适的电容和电阻值，根据输入信号频率和幅值来确定。
（2）计算电容器的充电时间常数τ，可以通过以下公式计算：τ = RC。
（3）根据所要求的积分运算时间，计算所需的电容器充放电时间，根据时间和电导率来确定电容值。
（4）根据计算结果，选取合适的电容和电阻器。
3. 设计实例以RC积分电路为例，假设输入信号为5V峰峰值的正弦波，频率为1kHz，要求积分时间为2s。
根据电容器的充电时间常数τ = RC，可以计算出为τ = 2s/RC。
根据所需积分时间为2s，电阻值选取为10kΩ，可以求得电容器的充放电时间为RC = 0.2s，电容值为1μF。
三、微分电路的设计1. 原理介绍微分电路是将输入信号进行微分运算的电路，它由电阻器和电容器组成。
当输入信号为正弦波时，经过微分电路后输出为正弦波的导数波形。
2. 设计步骤（1）选择合适的电容和电阻值，根据输入信号频率和幅值来确定。
（2）计算电容器的放电时间常数τ，可以通过以下公式计算：τ = RC。
（3）根据所要求的微分运算时间，计算所需的电容器放电时间，根据时间和电导率来确定电容值。
（4）根据计算结果，选取合适的电容和电阻器。
电路微分与积分电路
微分电路与积分电路分析积分与微分电路(ZT)转贴电子资料 2010-11-23 10:51:25 阅读166 评论1字号：大中小订阅积分与微分电路积分电路与微分电路是噪讯对策上的基本，同时也是具备对照特性的模拟电路。
事实上积分电路与微分电路还细分成数种电路，分别是执行真积分/微分的完全积分/微分电路，以及具有与积分/微分不同特性的不完全积分/微分电路。
除此之外积分/微分电路又分成主动与被动电路，被动型电路无法实现完全积分/微分，因此被动型电路全部都是不完全电路。
积分/微分电路必需发挥频率特性，为了使电路具备频率特性使用具备频率特性的电子组件，例如电容器与电感器等等。
被动电路不完全积分/微分电路图1是被动型不完全积分电路，如图所示组合具备相同特性的电路与，就可以制作上述两种电路。
图1与图2分别是使用电容器与电感器的电路，使用电容器的电路制作成本比较低，外形尺寸比较低小，容易取得接近理想性的组件，若无特殊理由建议读者使用电容器的构成的电路。
此外本文所有内容原则上全部以电容器的构成的电路为范例作说明。
图1与图2的两电路只要更换串联与并联的组件，同时取代电容器与电感器，就可以制作特性相同的电路。
不完全积分电路与微分电路一词，表示应该有所谓的完全积分电路与微分电路存在，然而完全积分电路与微分电路却无法以被动型电路制作，必需以主动型电路制作。
不完全积分电路与微分电路具有历史性的含义，主要原因是过去无法获得增幅器的时代，无法以主动型电路制作真的积分/微分电路，不得已使用不完全积分/微分电路。
由于不完全积分/微分电路本身具备与真的积分/微分电路相异特性，因此至今还具有应用价值而不是单纯的代用品。
不完全积分/微分电路又称为积分/微分电路，它的特性与真积分/微分电路相异，单纯的积分/微分电路极易与真积分/微分电路产生混淆，因此本讲座将它区分成:*完全积分电路/微分电路*不完全积分电路/微分电路不完全积分电路的应用不完全积分电路属于低通滤波器的一种，它与1次滤波器都是同一类型的电路，不完全积分电路经常被当成噪讯滤波器使用，广泛应用在模拟电路、数字电路等领域。
积分电路和微分电路的特点
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（一）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
（二）他们被广泛的用于自控系统中的调节环节中，此外还广泛应用于波形的产生和变换以及仪表之中。
（三）验证：你比如说产生三角波的方法，有这样两个简单的办法，第一就是在方波发生电路中，当滞回比较器的阈值电压数值比较小时，咱们就可以把电容两端的电压看成三角波，第二呢直接吧方波电压作为积分运算电路的发生电路的输出电压uo1=+Uz,时积分电路的输出电压uo将线性下降；而当uo1=-Uz时，uo 将线性上升；从而产生三角波，这时你就会发现两种方法产生的三角波的效果还是第二种的好，因为第一种方法产生的三角波线性度太差，而且如果带负载后将会使电路的性能发生变化。
你可以用我说的这两种方法分别试试就知道差别优势了。
(四)建议你看下《模拟电子技术基础》第三版童诗白华成英清华大学高教版的第七，八章里面有比较详细的介绍的，没有书的话可以去图书馆借一本，图书馆肯定有的！
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积分运算电路,微分运算电路的总结怎么写
积分运算电路,微分运算电路的总结怎么写
积分运算电路和微分运算电路是电子电路中常见的两种基本运算电路，用于对输入信号进行积分和微分操作。
它们在信号处理和控制系统中具有重要的应用。
以下是对积分运算电路和微分运算电路的总结：
积分运算电路：
1.功能：积分运算电路将输入信号进行积分操作，输出信号
的幅度与输入信号的积分成正比。
2.基本电路：积分运算电路的基本电路包括反馈电容和运算
放大器（比如，以反相输入运算放大器为基础的反相积分
器）。
3.特性：积分运算电路对低频信号具有强的积分效果，对高
频信号具有较弱的效果，因为反馈电容会引入滤波效应。
4.应用：积分运算电路常用于信号处理、控制系统和滤波器
中，例如电流积分器、位置控制和计算器等。
微分运算电路：
1.功能：微分运算电路将输入信号进行微分操作，输出信号
的幅度与输入信号的微分成正比。
2.基本电路：微分运算电路的基本电路包括电阻和运算放大
器（比如，以反相输入运算放大器为基础的反相微分器）。
3.特性：微分运算电路对高频信号具有强的微分效果，对低
频信号具有较弱的效果。
因为电阻会引入干扰和噪声放大。
4.应用：微分运算电路常用于信号处理、控制系统和滤波器
中，例如速度测量、导数控制和峰值检测等。
总的来说，积分运算电路和微分运算电路在信号处理和控制系统中起到了重要的作用。
它们可以对输入信号进行积分和微分操作，从而实现信号处理和控制的目标。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的电路设计，并考虑电路的特性和性能。
积分电路和微分电路
什么是积分电路？输出信号与输入信号的积分成正比的电路，称为积分电路。
基本积分电路：积分电路如下图所示，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。
原理：从图得，Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时，Uc=Oo.随后C 充电，由于RC≥Tk,充电很慢，所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫Uidt这就是输出Uo正比于输入Ui的积分（∫Uidt）RC电路的积分条件：RC≥Tk积分电路的作用：积分电路能将方波转换成三角波，积分电路具有延迟作用，积分电路还有移相作用。
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。
微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，此电路的输出波形只反映输入波形的突变部分，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1/10就可以了。
积分电路这里介绍积分电路的一些常识。
下面给出了积分电路的基本形式和波形图。
当输入信号电压加在输入端时,电容（C）上的电压逐渐上升。
而其充电电流则随着电压的上升而减小。
电流通过电阻（R）、电容（C）的特性可有下面的公式表达：i = (V/R)e-(t/CR)i--充电电流（A）；∙V--输入信号电压（V）；∙C--电阻值（欧姆）；∙e--自然对数常数（2.71828）；∙t--信号电压作用时间（秒）；∙CR--R、C常数（R*C）；由此我们可以找输出部分即电容上的电压为V-i*R,结合上面的计算,我们可以得出输出电压曲线计算公式为（其曲线见下图）：Vc = V[1-e-(t/CR)]微分电路微分电路是电子线路中最常见的电路之一,弄清它的原理对我们看懂电路图、理解微分电路的作用很有帮助,这里我们将对微分电路做一个简单介绍。
微分电路和积分电路
(1)RC tp;
(2) 从电容器两端输出。
iR
+ + uR _
u1
C
+
u2
t_
_
uC(0_)0V
2. 分析
由图： u 1u R u 2u RiR ( tp)
i u1 R1
输出电压与输入电 压近似成积分关系。
1
u2u CCidtRC u 1dt
3.波形
u1
U
u2
U
t 1
t 2
t
u 2 t1 t2
t
U
t1 t2
t
应用:
用作示波器的扫描锯齿波电压
本内容仅供参考,如需使用，请根据自己实际情况更改后使用！
放映结束 感谢各位批评指导！
让我们共同进步
iC
当 由R K很 VL定u小 1律 uC 时 u2 u2uR很小u+_1， + uC
_
R
+
u2
_
u1 uC
u2RiCCRdu1RCddutC dt
由公式可知 输出电压近似与输入电
uC(0_)0V
u1
U
tp
O
u2
t1
t
压对时间的微分成正比。
3. 波形
O
t
二 积分电路
1. 电路
u1
条件
U
0
tp
T
微分电路和积分电路
微分电路与积分电路是矩形脉冲激励下的RC电
路。若选取不同的时间常数，可构成输出电压波形
与输入电压波形之间的特定（微分或积分）的关系。
一 微分电路
1. 电路
u1
U
0
(整理)微分与积分电路
微分与积分电路一、微分电路输出信号与输入信号的微分成正比的电路，称为微分电路。
原理：从图一得：Uo=Ric=RC(duc/dt),因Ui=Uc+Uo,当，t=to时，Uc=0,所以Uo=Uio随后C充电，因RC≤Tk,充电很快，可以认为Uc≈Ui，则有：Uo=RC(duc/dt)=RC(dui/dt)式一这就是输出Uo正比于输入Ui的微分（dui/dt)RC电路的微分条件：RC≤Tk图一、微分电路二、积分电路输出信号与输入信号的积分成正比的电路，称为积分电路。
原理：从图2得，Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时，Uc=Oo.随后C充电，由于RC≥Tk,充电很慢，所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt这就是输出Uo正比于输入Ui的积分（∫icdt）RC电路的积分条件：RC≥Tk一、矩形脉冲信号在数字电路中，经常会碰到如图4-16所示的波形，此波形称为矩形脉冲信号。
其中为脉冲幅度，为脉冲宽度，为脉冲周期。
当矩形脉冲作为RC串联电路的激励源时，选取不同的时间常数及输出端，就可得到我们所希望的某种输出波形，以及激励与响应的特定关系。
图4-16 脉冲信号二、微分电路在图4-17所示电路中，激励源为一矩形脉冲信号，响应是从电阻两端取出的电压，即，电路时间常数小于脉冲信号的脉宽，通常取。
图4-17 微分电路图因为t<0时，，而在t = 0 时，突变到，且在0< t < t1期间有：，相当于在RC串联电路上接了一个恒压源，这实际上就是RC串联电路的零状态响应：。
由于，则由图4-17电路可知。
所以，即：输出电压产生了突变，从0 V突跳到。
因为，所以电容充电极快。
当时，有，则。
故在期间内，电阻两端就输出一个正的尖脉冲信号，如图4-18所示。
在时刻，又突变到0 V，且在期间有：= 0 V，相当于将RC串联电路短接，这实际上就是RC串联电路的零输入响应状态：。
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两式联立求解得：
E eT/2
E
U 11eT/2 U 21eT/2
标记页仅供参考，不做要求。
§6.5 RL电路的响应
对于只含一个 L 的电路，将 L 以外的电 路,视
为有源二端网络,然后求其等效内阻 R'。则:
L
R
R、L 电路 的求解
uLuRE
K t =0 R
+ _E
u R iL
uL L
LdiL dt
>> T/2
E
ui
C uo
R
... ... ...
t
T/2 T
2T
见后页 说明
uo
E
( 稳定后 )
...
T
2T
uC
E
.E. .2
>> T/2时稳定后的波形
uo
t
uC
ui
C R
uo
E
U2
uC
E2
t
U1
u u o 以横轴上下对称， C 以 0.5 E上下对称，
U1、U2可用三要素法求出。
uC E E2
求: 电感电压 uL (t)
2
1
R1
R3
K
IS
R2 3A t=0 2
L 1H
uL
解: 第一步:求起始值 uL(0)
2
1
uL(0？)0
2 1
R1
K R2 IS 3A t=0 2
R3
L 1H
uL
i 3A 2
L
L
t =0¯时等效电路
iL(0)iL(0)1 2232A
2
1
R1
R3
K R2 IS 3A t=0 2
R3 u L
L 1H
RR1||R2R3
L10.5(s)
R' 2
R1
R3
R2 L
R' L
第四步: 将三要素代入通用表达式得过渡过程方程
uL(0)4V uL()0
0.5s
uL(t)uL()[uL(0)uL()]et 0(40)e2t 4e2tV
第五步: 画过渡过程曲线（由初始值稳态值）
uL(t)uL()[uL(0)uL()]et 0(40)e2t
L 1H
uL
R1 R3
R2
2A
uL
uL (0 ) iL (0 )[R1 // R2 R3] 4V
t=0+时等 效电路
第二步:求稳态值 uL()
2
1
R1
R3
K R2 IS 3A t=0 2
L 1H
uL
uL( )0V
R1
R3
R2
uL
t=时等 效电路
第三步:求时间常数
2 1
R1 K R2 IS 3A t=0 2
iLRE
齐次微分方程：
LdiL dt
iL
R0
LdiL dt
iL
RE
i " Ae 设其通解为: L
p t代入上式得
特征方程：LP R0
PR L
则： 1 L
PR
R、L 电路 的计算举例
t=0 IS
R1
R
R2
L
R' R2
+
R
Ed
-
L
L
R R
例1 已知：K 在t=0时闭合，换路前电路处于稳态。
u2 (t )
U2
0 T/2 T
t U1
三要素方程： u1(t)
u1tEU1Eet u2tU2etT2
0t T 2
Tt T 2
当 t=T/2时： u 1 (T 2 ) U 2 E (U 1 E )e T /2 --- (1)
当 t=T时：
u2(T)U 1U 2e T/2 --------- (2)
+
- uo
条件：τ>> T
ui
E
t
uo T
t
t >T
+
- uo
电路的输出近似 为输入信号的积分
6.4.3 序列脉冲作用下 R－C 电路的 过渡过程
τ<<T/2
ui
T/2 T
E t
2T
ui
u C
R
o
uo
E
T
2T
Hale Waihona Puke tuCEt
T/2= 5
ui
C uo
R
ui
T/2 T
uo
T
uC
E
2T
t
E
2T
t
E t
ui
4e2tV
0V u L
t
稳态值
-4V 起始值
第六章
结束
§6.4 微分电路和积分电路
E+
ui
-
C
ui
E R
Tt
uo?
ui
E
T
R
ui
t
? C u o
6.4.1
ui
微分电路 uC(0)0V
C
R uo
条件：τ<< T
ui
+
E
t
t=0 ~ T + E -
uo uo
T
t
+-
t >T
uo
电路的输出近似
为输入信号的微分
6.4.2 积分电路
ui
R C
uo
t= 0 ~ T + E -