微分电路积分电路都是将电阻,电容串联,外加一个输入信号。 微分电路是从电阻两端取输出信号。 积分电路是从电容两端取输出信号。 微分电路,积分电路主要是从计算方法上讲的。 高通滤波电路就是从电阻两端取输出信号。 阻容耦合电路是针对直接耦合电路来讲的。直接耦合就是把原来的信号按原样输入,容阻耦合主要是利用电容的隔直通交把直流隔断,输入交流信号。 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 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。 我们先来回顾下电容的充放电时间计算公式,假设有电源Vu通过电阻R给电容C充电,V0为电容上的初始电压值,Vu为电容充满电后的电压值,Vt为任意时刻t时电容上的电压值,那么便可以得到如下的计算公式:中国通信人博客 N-@(q(]3jH'S$gB Vt= V0 + (Vu – V0) * [1 – exp( -t/RC)]中国通信人博客M N?{'p v 如果电容上的初始电压为0,则公式可以简化为:中国通信人博客t}$KOz6X4L Vt= Vu * [1 – exp( -t/RC)] \'?~,t;O.Q0 由上述公式可知,因为指数值只可能无限接近于0,但永远不会等于0,所以电容电量要完全充满,需要无穷大的时间。中国通信人博客t(~:BiM`wK@)B!~A 当t = RC时,Vt = 0.63Vu; K:PV$W%Xyz1ki'D0 当t = 2RC时,Vt = 0.86Vu;中国通信人博客9}5`4T~)i 当t = 3RC时,Vt = 0.95Vu;中国通信人博客n8R+DZ5X0k3hU 当t = 4RC时,Vt = 0.98Vu; h5i2{I%s3_W:I0 当t = 5RC时,Vt = 0.99Vu;中国通信人博客]+[TNV3F 可见,经过3~5个RC后,充电过程基本结束。中国通信人博客$M8d+aSlIHbwO? 对于电路时间常数RC的计算,可以归纳为以下几点: t S!o7Vg\q0 1).如果RC电路中的电源是电压源形式,先把电源“短路”而保留其串联内阻;中国通信人博客/rjj3m@s6p,m 2).把去掉电源后的电路简化成一个等效电阻R和等效电容C串联的RC放电回路,等效电阻R和等效电容C的乘积就是电路的时间常数;中国通信人博客!o-@:s.epY^| 3).如果电路使用的是电流源形式,应把电流源开路而保留它的并联内阻,再按简化电路的方法求出时间常数; 4[i/p[,r~0 4).计算时间常数应注意各个参数的单位,当电阻的单位是“欧姆”,电容的单位是“法拉”时,乘得的时间常数单位才是“秒如上图所示,如通过实验的方法绘出电容的充放电曲线,在起点处做一条充放电切线,则切线与横轴的交点就是时间常数RC。 当时间常数 远远小于输入 信号周期 是微分,,,反之是耦合(电流突变导致电阻开始就是最大,,由于RC很大 电容充电很慢,只充了一点信号就降为0,导致压降都在电阻上,没有被分压) |
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