微分电路和积分电路公式(微分电路和积分电路可以实现波形变换)

大家好,我是电器电!这篇文章给大家讲一下微分运算电路原理,微分是积分的逆运算,电路原理如图所示

微分电路和积分电路公式(微分电路和积分电路可以实现波形变换)

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看图可知微分电路和积分电路的区别就是R与C更换了一个位置。Vi瞬时为“+”那么Ⅴo就为一,反馈支路会抽电流,所以它依然是负反馈电路。并且是电压并联负反馈。

既然是负反馈必然存在着虚断和虚短。虚断是指输入端电流为0,虚短是指同相端和反相端电位相等。

看图1同相端接地,又由于虚短,Ⅴ+=Ⅴ-所以Ⅴi接地的电压信号相当于接入了电容C,所以Vc=Ⅴi。又由于反相端虚断所以Ic=IR而Ic又等于什么呢?当然是电容器两端电压的微分CdVc/dt所以列式如下

Vo=一iR×R=一iC×R=-RCdvc/dt=-RCdvi/dt①看到①式明显地看到Vo是Vi的微分所以称之为微分电路用①式就可以很明显地看到微分的变化如图所示

微分电路和积分电路公式(微分电路和积分电路可以实现波形变换)

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从2图可清楚地看到三角波微分后变成方波并且方向相反

微分电路和积分电路公式(微分电路和积分电路可以实现波形变换)

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我们来看3图Ⅴi为理想方波第一阶段为0,Vi变化率为0,Vo也为0,第二阶段初Vi从负到正变化率很大是一个很大的数Vo和它的方向相反也会变成一个很大的数,理想状态下是这样在一瞬间完成跳变,但实际上会有延迟,跳变后返回不到原来的点所以形成了尖脉冲,幅度取决于变化率的大小,但再大也不能大于±Uom。如果输入Vi为正弦,那么微分后输出Vi为余弦。

值得一提的是我们前面学过比例电路和这一节课学过的微分,积分电路在自动控制系统中经常被用到组成了pId控制系统。很多电工或电子电工以及工控人员会经常接触到。

最后非常感谢大家的收看!

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