积分电路和微分电路的形成条件与基本特点
描述
积分电路的前提条件
形成积分电路需要积分电路本身时间常数》输入信号的频率周期,即工作当中C1不会被充满也不可能彻底放完电,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)感兴趣,而忽略掉突变部分(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逐渐积累而缓慢上升;同样,在输入信号的下降沿及低电平时刻,C1通过R1放电,其上电压逐渐降低。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。
微分电路的前提系件
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)。电路仅对信号的突变量(矩形脉冲的上、下沿)感兴趣,而忽略掉缓慢变化部分(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C1两端电压不能实变(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已经充满电,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。此时C1左端相当于接地(构成放电通路),则因电容两端电压能突变之故,其右端瞬间出现负向最大电平(其绝对值接近输入信号峰值);
d、C1所充电荷经R1很快泄放完毕,R1因无充电电流流过,电压降为0V,输出负向电压信号快速升至0电位,直到下一个脉)冲的上升沿再度到来在此过程中,微分电路取出了输入信号的突变(上升沿与下降沿)部分,对其渐变部分视若无膳
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