如何理解運放積分電路?

時間 2021-05-30 23:48:01

1樓:翟羽健

你這個表達是在列的時候已經假設使用的是理想運放了,然後虛短虛斷才成立的,直流的時候把電容當作開路,增益完全由運放提供,所以是無窮大。

2樓:

這個問題要先理解電路中的積分器作用是什麼

積分器是一種讓電荷進行累積的電路。

能夠累積電荷的基本電路元件是電容,還記得電流源給電容充電的公式吧:

就是說電容兩端的電壓變化,是流過電容的電流對時間的積分,這就是積分器名字的由來,如果我們做拉普拉斯變換,就能把積分環節抽象成 ,也就是單極點系統可以看成廣義的積分器,或者說積分器是一種特殊的一階低通濾波器。

這樣就好理解為啥那個直流增益無窮大了,因為積分器的極點是0Hz啊,直流增益其實沒有什麼意義了,或者說因為理想情況下只要輸入始終存在,輸出電壓就就是無界的,所以直流增益是無窮大。

現在回到那個運放積分電路,就很好理解工作原理了:因為運放的「虛斷」性質,流過電阻的電流必然等於流過電容的電流,且電流大小由輸入電壓和運放同向輸入端電壓的差,以及那個電阻的大小決定,運放扮演了乙個電流源的角色,對那個電容進行充電,而這個電流的大小與電容兩端的電壓無關(理想運放),這不就是上面公式想要達到的麼。

其實很多實用的運放積分器電路,往往會在電容上併聯乙個比較大的電阻去限制直流增益,避免運放飽和,這是後話。

如果想深入思考一下,可以想想前面說的廣義的積分器是什麼意思,這樣就可以理解很多實用的電路,嚴格來說並不是積分器,但卻被近似成積分器來用(比如一階RC),以及什麼條件下可以近似,什麼條件下不能。積分器理解了,微分器就很好理解,這一大堆東西其實是相通的。

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