微分電路積分電路分析(共4頁(yè))

1、 微分電路積分電路分析姓名：王雨辰 班級(jí)：072143 學(xué)號(hào)：201410005021、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、測(cè)定RC一階電路的積分、微分電路 2、掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念2、 實(shí)驗(yàn)器材 示波器、信號(hào)發(fā)生器、電阻箱3、 實(shí)驗(yàn)原理1、 微分電路 圖1 RC微分電路 圖2 微分電路的Ui與U0波形在圖1所示電路中，激勵(lì)源U1為一矩形脈沖信號(hào)，響應(yīng)是從電阻兩端取出的電壓，即U0=Ut，電路時(shí)間常數(shù)小于脈沖信號(hào)的脈寬，通常取=t0/10。 因?yàn)閠<0時(shí)，Uc（0_）=0v，而在t = 0 時(shí)，U1突變到Us，且在0< t < t1期間有：U1=Us ，相當(dāng)于在RC串聯(lián)電路上接了一個(gè)

2、恒壓源。由于U(c0+)=0v ，則由圖1電路可知U1=Uc+U0。所以U(0+)=Us ，即：輸出電壓產(chǎn)生了突變， 從0 V突跳到Us。因?yàn)?t0/10，所以電容充電極快。當(dāng)t=3 時(shí)，有Uc(3)=Us ，則U0(3)=0v。故在0<t<t1期間內(nèi)，電阻兩端就輸出一個(gè)正的尖脈沖信號(hào)，如圖2所示。在t=t1時(shí)刻，U1又突變到0 V，且在t1<t<t2期間有：U1= 0 V，相當(dāng) 于將RC串聯(lián)電路短接。由于t=t1時(shí)，Uc（t1）=U0，故U0（t1）=Uc（t1）。因?yàn)?t0/10，所以電容放電過程極快。當(dāng)t=3 時(shí)，有Uc(3)=0v ，使U0()=0v。故在0&l

3、t;t<t1期間內(nèi)，電阻兩端就輸出一個(gè)正的尖脈沖信號(hào)，如圖2 所示。 由于U1為一周期性的矩形脈沖波信號(hào)，則U0也就為同一周期正負(fù)尖脈沖波信號(hào)，如圖4-18所示。 尖脈沖信號(hào)的用途十分廣泛，在數(shù)字電路中常用作觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)；在變流技術(shù)中常用作可控硅的觸發(fā)信號(hào)。這種輸出的尖脈沖波反映了輸入矩形脈沖微分的結(jié)果，故稱這種電路為微分電路。 微分電路應(yīng)滿足三個(gè)條件： 激勵(lì)必須為一周期性的矩形脈沖； 響應(yīng)必須是從電阻兩端取出的電壓； 電路時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于脈沖寬度，即t1。2、 積分電路 圖三 積分電路 圖四 積分電路的Ui與U0波形在圖4-19所示電

4、路中，激勵(lì)源U1為一矩形脈沖信號(hào)，響應(yīng)是從電容兩端取出的電壓，即U0=Uc，且電路時(shí)間常數(shù)大于脈沖信號(hào)的脈寬，通常取=10t0。因?yàn)閠=0_時(shí)，Uc（0_）=0v，在t =0時(shí)刻突然U1從0 V上升到Us時(shí)，仍有Uc(0+)=0v，故Ur(0+)=Us。在0<t<t1期間內(nèi)，U0=Us。由于=10t0，所以電容充電極慢。當(dāng)t=t1時(shí)，U0（t1）=1/3Us 。電容尚未充電至穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸入信號(hào)已經(jīng)發(fā)生了突變，從Us突然下降至0 V。則在t1<t<t2期間內(nèi)，U1=0v。由于Uc(t1)=Us/3，所以電容從Us/3處開始放電。因?yàn)镽較大C較小，放電進(jìn)行得極慢，當(dāng)電容電壓還未衰減到0v時(shí)，U1又發(fā)生了突變并周而復(fù)始地進(jìn)行。這樣，在輸出端就得到一個(gè)鋸齒波信號(hào)，如圖3所示。鋸齒波信號(hào)在示波器、顯示器等電子設(shè)備中作掃描電壓。由圖3波形可知：若越大，充、放進(jìn)行得越緩慢，鋸齒波信號(hào)的線性就越好。從圖3波形還可看出，U0是對(duì)U1積分的結(jié)果，故稱這種電路為積分電路。RC積分電路應(yīng)滿足三個(gè)條件： U1為一周期性的矩形波； 輸出電壓是從電容兩端取出；電路時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于