本文关键字:
根据输入信号频率(周期),合理设置RC时间常数,积分电路便能完成波形转换任务?;值缏废到聪喾糯笃髦械姆蠢〉缱?,换作电容,便成为如图所示的积分放大器电路。对于电阻,貌似是比较实在的东西,电路输出状态可以一目了然,换作电容,由于充、放电的不确定性,电容又是个较“虚”的物件,其电路输出状态,就有点不易琢磨了。 比较用电阻和运算电路构成的同相、反相运算放大电路,对于由电容和运算放大器构成的积分电路,在原理上如何理解和掌握,一般人往往感到会困难一些。 想弄明白其输出状态,得先了解电容的脾性。电容基本的功能是充、放电(是吞吐电流的能手),是个储能元件。对变化的电压敏感(利用吞吐电流能力实现电压平波),对直流电迟钝(无电流可吞吐),有通交流隔直流的特性。对看待世界万物都是呈现电阻特性的人来说,也可以将电容看成会变化的电阻,由此即可解开积分电路的输出之谜。 依据能量守恒定律,能量不能无缘无故地产生,也不能无缘无故地消失,由之导出电容两端电压不能突变的定理。充电瞬间,电容的两极板之间沿未积累起电荷,沿能维持两端电压为零的原状态,但此瞬间充电电流为最大,可以等效为极小的电阻甚至导线,如果说电容充电瞬间是短路的,也未尝不可,比如变频器主电路中,对回路电容要有限流充电措施,正是这个道理;电容充电期间,随时间的推移,充电电压逐渐升高,而充电电流逐渐减小,也可以认为此时电容的等效电阻由最小往大处变化;电容充满电以后,两端电压最高,但充电电流基本为零,此时电容等效为最大值电阻,对于直流电来说,甚至可以等效于断路,是无穷大的电阻了。 总结以上,在电容充电过程中,由等效为最小电阻或导线、等效为由小变大的电阻、等效为最大电阻或断路等三个状态(正是电容的该变化特性,可以使积分放大器电路变身为如图所示的三种身份)。实际上在积分电路应用中,由于时间常数所限,电容不会进入电容荷充满的等效断路状态,但为了说明采用电容做为运算放大器偏置电路,由电容特性导致的放大器的动态输出变化,在此特意分析在一个跃变输入信号(信号时间常数远大于电路RC时间常数)情况下,放大器在电容调控下实施的三次变身。
|