积分电路的设计.pdf

中国电子网 转载 中国电子论坛 欢迎光临我们的网站 积分电路的设计 一． 实验目的： 1．学习简单积分电路的设计与调试方法。 2．了解积分电路产生误差的原因，掌握减小误差的方法。 二． 预习要求 1．根据指标要求，设计积分电路并计算电路的有关参数。 2．画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。 3．写出预习报告 三．积分电路的设计方法与步骤 积分电路的设计可按以下几个步骤进行： C 1．选择电路形式 积分电路的形式可以根据实际要求来确定。 ui A uo 若要进行两个信号的求和积分运算，应选择求和 积分电路。若只要求对某个信号进行一般的波形 RP 变换，可选用基本积分电路。基本积分电路如图1 所示： 图1 基本积分电路 2．确定时间常数τ=RC τ的大小决定了积分速度的快慢。由于运算放大器的最大输出电压Uomax 为有限值（通 常Uomax=±10V 左右），因此，若τ的值太小，则还未达到预定的积分时间t 之前，运放已经 饱和，输出电压波形会严重失真。所以τ的值必须满足： 1 t τ ≥ − ∫ u dt i U 0 o max 当ui 为阶跃信号时，τ的值必须满足： 156 中国电子网 转载 中国电子论坛 欢迎光临我们的网站 Et τ ≥ − （E 为阶跃信号的幅值） U o max 另外，选择τ值时，还应考虑信号频率的高低，对于正弦波信号 u =U sin ωt，积分电 i im 路的输出电压为： 1 U u − U sin ωtdt im cosωt 0 ∫ im τ τω 由于cosωt 的最大值为1，所以要求： U U im ≤U 即： τ ≥ im o max τω U ω o max 因此，当输入信号为正弦波时，τ的值不仅受运算放大器最大输出电压的限制，而且与 输入信号的频率有关，对于一定幅度的正弦信号，频率越低τ的值应该越大。 3．选择电路元件 1）当时间常数τ=RC 确定后，就可以选择R 和 C 的值，由于反相积分电路的输入电阻 Ri=R，因此往往希望R 的值大一些。在R 的值满足输入电阻要求的条件下，一般选择较大的 C 值，而且C 的值不能大于1 μF。 2）确定RP R 为静态平衡电阻，用来补偿偏置电流所产生的失调，一般取R =R。 P