积分电路的参数选择

核心提示主要是确定积分时间C1R1的值,或者说是确定闭环增益线与0dB线交点的频率f0(零交叉点频率),见图③。当时间常数较大,如超过10ms时,电容C1的值就会达到数微法,由于微法级的标称值电容选择面较窄,故宜用改变电阻R1的方法来调整时间常数。

主要是确定积分时间C1R1的值,或者说是确定闭环增益线与0dB线交点的频率f0(零交叉点频率),见图③。当时间常数较大,如超过10ms时,电容C1的值就会达到数微法,由于微法级的标称值电容选择面较窄,故宜用改变电阻R1的方法来调整时间常数。但如所需时间常数较小时,就应选择R1为数千欧~数十千欧,再往小的方向选择C1的值来调整时间常数。因为R1的值如果太小,容易受到前级信号源输出阻抗的影响。

根据以上的理由,图①和图②积分电路的参数如下:积分时间常数0.2s(零交叉频率0.8Hz),输入阻抗200kΩ,输出阻抗小于1Ω。

积分电路是使输出信号与输入信号的时间积分值成比例的电路。最简单的积分电路由一个电阻r和一个电容c构成,如图(a)所示。若时间常数rc足够大,外加电压时,电容c上的电压只能慢慢上升。在tu0(t)=1/cdt≈1/rcdt

即输出电压近似与输入电压的时间积分值成比例。如果输入信号ui(t)是一个阶跃电压,理想积分电路的输出是一线性斜升电压,如图(b)虚线所示。简单的rc积分电路的实际输出波形与理想情况不同,在t积分电路也可用运算放大器和rc电路构成。理想的运算放大器,其输入端电流i1≈0,输入端电压ui≈0。当外加电压ui(t)时,电容器c的充电电流ic=i≈ui(t)/r,输出电压uo(t)(即电容器c两端电压)为积分电路可用于产生精密锯齿波电压或线性增长电压,以作为测量和控制系统的时基;也可用于脉冲波形变换电路中。在电视接收机中,采用积分电路可从复合同步信号中分离出场同步脉冲。

积分电路还可以用于处理模拟信号。当输入为正弦信号

ui(t)=um

时,积分电路的输出为

u0(t)=1/rcdt=um/ωrc

其幅度为输入信号的1/ωrc,相位落后90°。当输入信号含有不同频率分量时,积分电路输出端的信号中频率较高的分量所占的比例降低。在间接调频器中,为了用调相电路得到调频波,先用积分电路对调制信号积分,后由调相电路对载波进行相位调制,得到调频波。

 
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