当前课程知识点：模拟电子技术基础(应用部分) > 第一周 > 7.9 积分运算电路 > 积分运算电路
前面我们所讲的运算电路
它们外接的都是电阻
那下边我们再看一看
如果外接的反馈网络里边有电容
它会实现什么样的运算关系呢
下面我们讲积分运算电路
这就是积分运算电路
我们首先来看一看它电路的特征
它的输入是接的一个电阻R
而它的反馈的通路是通过
电容C
那下面我们就来分析一下
这个电路的运算关系
通过虚短和虚断我们知道
R里留过电流
就是C里边流过的电流
iC = iR = uI/R
我们又知道uO就是C上头的电压
要注意C上头的电压 uO
和它之间关系是负的
因为在这里是虚地
就是反相输入端的这一点是虚地
而这个电流的方向是自左向右
所以uO是负的uC
而已经知道C上头的电流
它的电压是电流的积分
于是我们就得到说
uO等于负的1/C积分
uI{\r/}/R × dt
这就是结论
我们把R拿出来
就是这样的结论
所以实际上这积分运算
它是根据电容C电流和电压
之间的这种关系而获得的
有了这样一个基本的式子
这是一个不定积分了
那么我们就可以在t1和t2之间
去求解积分的关系
那就是uO= - 1/RC
uI dt 是从t1到t2 这样一个积分
时间段
这里要特别注意的
就是既然是从t1到t2积分
那么你就要加上uO
在t1的时候的起始值
注意这个起始值很重要
因为积分的结果是和起始值
紧密相关的
但有时候
它的输入可能是一个常量
所以比如uI是一个3伏
直流的一个3伏
那么这时候的积分关系
就产生变化了
这是恒流积分
也就是在一个时间段里边
积分的这个电流是一个恒流
那我们这个式子又可以变换了
就是在uI
在t1和t2为常量的时候
那这时候uO就等于负的1/RC
uI ×（ t2 - t1）
同样的不要忘了
加上uO在t1时刻的起始值
因此 我们在看积分电路的时候
uO到底得到什么样的结果
要特别注意的就是你给的这个uI
是什么样的一个量
是一个矩形 这样的一个矩形波
是一个正弦波
那么它的结果是不一样的
起始值是在0
和在某一个值下
它的结果也是不一样的
积分运算本身分析起来
是比较简单的
那下面我们来看一看
积分运算电路它还能够
实现什么样的功能呢
这一点也是我们在学习
基本电路的时候要注意的
就是运算电路它所要完成的
是一个运算关系式
但是当信号不同的时候
虽然还是这样一个关系式
但是我们可以得到其它的功能
像积分运算电路
它的应用的广泛性就在于
它可以多变
我们来看一看
当我们输入给一个阶跃信号的时候
比如起始值是0
我们看到的它的输出
是一个线性的下降
是线性关系
从阶跃的这个点开始
随着时间它线性下降
那意味着什么呢
当我们已知这个电路参数的时候
这个输出电压的值在什么地方
我们就知道它离起始值
过了多长时间
所以实际上通过这样一个
线性的变化
我们就可以利用它来
作为延时电路
或者是测试时间的这样的
一个电路
当着输入是方波的时候
那它的输出波形又是什么样子呢
我们看到是这样子的
输入是一个方波 在
输入是高电平的时候
它是往负方向线性积分
当输入是一个低电平的时候
它是往正方向线性积分
于是我们可以看到
积分电路可以做一件事情
这件事情就是波形变换
它把方波变成了三角波
在后边我们所讲到的
非正弦波发生电路的时候
我们正是利用了积分电路
这样的一种功能
如果输入为正弦波呢
这时候输出是什么样子呢
我们画一画就是这样
我们看到这个正弦
移了一个90°相位
所以它又可以作为移相
在有一些测试的时候
它是需要一个正弦信号
和一个余弦信号同时加上的
那这时候你要想到积分电路
是可以做到这一点的
所以由此可见
虽然运算电路所完成的是运算
但是当输入信号不同的时候
它可以获得不同的功能
下面我们就来用Multisim
来观察一下方波变成三角波的
它的波形
就是这种样子
我们可以看到
这个蓝色的就是它变成的
那个三角波
这红色的就是它的输入波形
是一个方波
在这里我们看到这个基本的电路了
但是我们看说这个C上跨接了
一个1兆欧的这样的一个电阻
那这个电阻是干什么用的呢
我们在实际电路里边
经常会在积分器的电容上
跨接一个大电阻
原因是这样的
因为积分电路对于输入信号
是直流的时候
电容的容抗趋于无穷大
也就是说对于直流来讲
它是开环的
我们知道集成运放一开环
它就会工作到非线性区去
那么输出的电压就不是正的UM
就是负的UM了
因此 为了避免在加直流量时
电路出现开环
从而使得集成运放
工作到非线性区这样一个
现象的存在
那么我们就在这个电容上
跨接上一个电阻
其实就是引入了微弱的
直流的反馈
-7.1模拟电子技术基础（应用部分）概述
-7.2 由集成运放组成的运算电路概述
-7.3 反相输入比例运算电路
-7.4 同相输入比例运算电路
-7.5 反相求和运算电路
--反相求和运算电路
-7.6 同相求和运算电路
--同相求和运算电路
-实验一：单端输入双端输出电路
-7.7 加减运算电路
--加减运算电路
-7.8 关于比例及加减运算电路的讨论
-7.9 积分运算电路
--积分运算电路
-7.10 微分运算电路
--微分运算电路
-第一周作业
--第一周作业题
-EDA1 解一元多次方程
--解一元多次方程
-7.11 对数运算电路和指数运算电路
-7.12 模拟乘法器简介
--模拟乘法器简介
-7.13 模拟乘法器在运算电路中的应用
-实验二 正弦波电压倍频电路
-7.14 关于运算电路的讨论
-7.15 有源滤波器概述
--有源滤波器概述
-7.16 一阶低通滤波器
--一阶低通滤波器
-7.17 二阶低通滤波器
--二阶低通滤波器
-7.18 其它滤波器
--其它滤波器
-实验三 滤波电路的应用
--滤波电路的应用
-第二周作业
--第二周作业题
-8.1 正弦波振荡的条件
--正弦波振荡的条件
-8.2 正弦波振荡的组成及分类
-EDA2 正弦波振荡电路的起振和稳幅过程
-8.3 RC串并联选频网
--RC串并联选频网
-8.4 RC桥式正弦波振荡电路
-8.5 RC正弦波振荡电路的讨论
-实验四 正弦波振荡电路的测试
-8.6 变压器反馈式正弦波振荡电路
-8.7 电感反馈和电容反馈式正弦波振荡电路
-8.8 LC正弦波振荡电路的讨论
-第三周作业
--第三周作业题
-8.9 石英晶体正弦波振荡电路
-8.10 电压比较器概述
--电压比较器概述
-8.11 过零比较器
--过零比较器
-8.12 一般单限比较器
--一般单限比较器
-8.13 滞回比较器
--滞回比较器
-8.14 窗口比较器与集成比较器
-8.15 关于电压比较器的讨论
-8.16 常见非正弦波和矩形波发生电路的组成
-第四周作业题
-8.17 矩形波发生电路
--矩形波发生电路
-8.18 三角波-方波发生电路
-8.19 锯齿波发生电路和压控振荡电路
-EDA3 三角波发生电路->锯齿波发生电路->压控振荡电路的结构变化
-实验五 非正弦波发生电路的测试
-8.20 波形变换电路
--波形变换电路
-EDA4 波形变换电路的设计与实现
-8.21 信号转换电路
--信号转换电路
-8.22 关于信号转换电路的讨论
-9.1 概述
--概述
-9.2 变压器耦合功率放大电路
-第五周作业
--第五周作业题
-实验六 压控振荡电路的参数选择与调试
-9.3 OTL电路
--OTL电路
-9.4 OCL电路和BTL电路
-9.5 OCL电路最大输出功率及效率的估算
-9.6 OCL电路中晶体管的选择
-实验七 功放管及其散热器展示
-9.7 功率放大电路的讨论一（读图练习）
-9.8 功率放大电路的讨论二（电路的识别和故障分析）
-10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
-10.2 单相半波整流电路
--单相半波整流电路
-第六周作业
--第六周作业题
-EDA5 数字式仪表的设计与仿真
--数字式仪表的设计
-10.3 单相桥式整流电路
--单相桥式整流电路
-10.4 电容滤波电路
--电容滤波电路
-10.5 其它滤波电路
--其他滤波电路
-10.6 稳压电路的性能指标及稳压二极管
-10.7 稳压管稳压电路的工作原理和主要性能指标
-10.8 稳压管稳压电路的设计
-实验八 稳压管稳压电路的设计及实现
-10.9 串联型稳压电路的组成
-10.10 串联型稳压电路中调整管的选择
-第七周作业
--第七周作业题
-10.11 关于串联型稳压电路的讨论
-10.12 集成三端稳压器及其基本用法
-10.13 基准电压源三端稳压器及其基本用法
-实验九 稳压电源性能指标的测试
-10.14 关于线性稳压电源的讨论
-10.15 开关型稳压电路的特点和基本原理
-10.16 串联开关型稳压电路
-10.17 并联开关型稳压电路
-第八周作业
--第八周作业题
-调查问卷
-期末考试
