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  • 运算放大器积分器斜坡发生器介绍
    • 发布时间:2022-11-22 17:09:41
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    运算放大器积分器斜坡发生器介绍
    斜坡发生器方程
    如果我们应用不断变化的输入将信号(如方波)输入积分放大器,然后电容器将响应输入信号的变化进行充电和放电。这导致输出信号是锯齿波形的输出信号,其输出受电阻器/电容器组合的 RC 时间常数的影响,因为在较高频率下,电容器完全充电的时间较短。这种类型的电路也称为斜坡发生器,下面给出了传递函数。
    运算放大器积分器斜坡发生器
    斜坡发生器
    我们从第一原理知道,电容器极板上的电压等于电容器上的电荷除以其电容给出 Q / ? 。然后,电容两端的电压输出 Vout 因此: -Vout = Q / C 。
    如果电容器正在充电和放电,则电容器两端的电压充电率如下:
    斜坡发生器
    但 dQ / dt 是电流,并且由于积分运算放大器在其反相输入端的节点电压为零, X = 0 ,输入电流 I(in)流过输入电阻, Rin 给出如下:
    斜坡发生器
    假设运算放大器的输入阻抗为无穷大(理想运算放大器),则没有电流流入运算放大器终奌站。因此,反相输入端的节点方程如下:
    斜坡发生器
    从中我们推导出理想电压运算放大器积分器的输出为:
    斜坡发生器
    其中:ω=2π?和输出电压 Vout 是输入电压 Vin 相对于时间的积分的常数 1 / RC 倍。减号( - )表示 180 o 相移,因为输入信号直接连接到运算放大器的反相输入端子。
    交流或连续运算放大器积分
    如果我们将上述方波输入信号更改为频率变化为正弦波的信号运算放大器积分器表现得不像积分器,开始表现得像一个有效的“低通滤波器”,通过低频信号同时衰减高频。
    在0Hz或DC时,电容就像一个开路电路阻断任何反馈电压,导致从输出返回到放大器输入的负反馈非常小。然后只用反馈电容 C ,放大器有效连接为普通的开环放大器,具有很高的开环增益,导致输出电压饱和。
    该电路将高值电阻与连续充电和放电电容并联。在电容上增加了反馈电阻 R 2 , C 为电路提供了具有有限闭环增益的反相放大器的特性 R 2 / R 1 。结果是在非常低的频率下,电路充当标准积分器,而在较高频率下,由于容抗的影响,电容会使反馈电阻短路, R 2 降低放大器增益。
    带有直流增益控制的交流发动机积分器
    斜坡发生器
    与上面的直流积分放大器不同,其任何时刻的输出电压都是波形的积分,因此当输入为方波时,输出波形将为三角形。对于AC积分器,正弦波输入波形将产生另一个正弦波作为其输出,与输入产生余弦波的相位相差90° o 。
    此外,当输入为三角形时,输出波形也是正弦波。然后,这将形成有源低通滤波器的基础,如前面在滤波器部分教程中所见,角频率为。
    斜坡发生器
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