積分電路
發布時間:2011/12/31 11:07:31 訪問次數:7918
積分電路由電阻和電容構成,與積分電路非常相近的電路還有微分電路。
圖6-34(a)所示是積分電路,輸入信號U加在電阻R1上,輸出信號取自電容Cl。輸入信號是矩形脈沖,其波形如圖6-34(b)所示。在積分電路中,要求RC電路中的時間常數r遠大于脈沖寬度疋。當脈沖信號沒有出現時,因為輸入信號電壓為零,電路中沒有電流流過,所以輸出信號電壓為零。
1.電路分析
(1)輸入脈沖為高電平期間分析。當輸入脈沖出現后,輸入信號電壓開始通過電阻Rl對電容Cl充電,在Cl上的電壓極性為上正負。由于這一電路的RC時間常數比較大,所以在Cl上的電壓上升比較緩慢,是按指數規律上升的。
又因時間常數遠大于脈沖寬度,對電容充電不久,輸入脈沖就跳變到為零,對電容的充電就結束,也就是Cl上電壓按指數規律只上升了很小的一段,由于是指數曲線的起始段,這一段是近似線性的,如圖6-35所示。在這一充電期間,電流從上而下地流過Cl,所以在Cl上的電壓極性為上正下負。
積分電路充電過程中,充電電流,的大小可以近似地用下武決定:I≈Ui-Uo/R1
由于積分電路的時間常數很大,在輸出信號電壓還沒有升高多少時,下一個輸入脈沖就到來了,這樣輸出信號電壓遠小于輸入號電壓,可以忽略輸出信號電壓的大小,這樣上式可以由下式決定: I≈Ui/R
由上式可以看出,流過電容Cl的電流近似與輸入信號電壓成正比,所以C1上的輸出信號電壓近似地與輸入信號電壓“的積分成正比,故將這種電路稱為積分電路。
(2)輸入脈沖為低電平期間分析。在輸入脈沖消失后,輸入端電壓Ui為零,這相當于輸入端對地短接。由于Cl上已經充到了上正下負的電壓,此時Cl開始放電。放電電流回路是:Cl上端→Rl→輸入端→輸入信號源內部電路→地端→Cl下端即地端,如圖6-36所示。
放電也是按指數規律進行的,隨著放電的進行,Cl上的電壓在下降,如圖6-37所示。由于時間常數比較大,所以放電也是緩慢的。
2.故障處理方法
關于這一電路中Rl和C1的故障處理說明如下。
(1)對于積分電路的故障檢測主要是測量電路輸出端的直流電壓,圖6-38是測量時的萬用表接線示意圖,測量時最好使用數字式萬用表,這樣對輸出電壓的影響小。如果電路沒有輸出電壓,在輸入信號電壓正常情況下,可直接用萬用表歐姆擋檢查Rl是否開路,Cl是否短路。
(2)如果測量的輸出電壓不是直流電壓,而是數字表顯示數字在不斷變動,這說明電容Cl開路,可以直接在Cl上并聯一只等容量電容。
(3)如果懷疑Cl漏電(這會造成直流輸出電壓減小),可以直接更換一只Cl試試。
3.場積分電路工作原理分析
圖6-39所示是黑白或彩色電視機場掃描電路中的場積分電路及信號波形,圖6-39(a)所示是一個兩節積分電路(用兩節積分電路連接起來的電路),圖6-39(b)所示是行、場復合同步信號(電視中為了保證扣描一致的信號)示意圖。
從圖6-39(b)所示輸入信號波形中可以看出,行與場同步信號的幅度相等,但寬度不同,行同步脈沖窄,場同步脈沖寬,這里的積分電路就是要從這一復合同步信號中,將行同步脈沖去掉,取出場同步信號。
當這一復合同步信號加到積分電路后,經Rl和Cl構成的第一節積分電路積分,其輸出信號再加到由R2和C2構成的第二節積分電路中積分,得到輸出信號,如圖6-39 (b)所示波形,在場同步脈沖期間內,輸出信號Ui比較大,K013而在行同步脈沖期間輸出信號小,這樣達到了從輸入信號“中取出場同步信號的目的。
積分電路由電阻和電容構成,與積分電路非常相近的電路還有微分電路。
圖6-34(a)所示是積分電路,輸入信號U加在電阻R1上,輸出信號取自電容Cl。輸入信號是矩形脈沖,其波形如圖6-34(b)所示。在積分電路中,要求RC電路中的時間常數r遠大于脈沖寬度疋。當脈沖信號沒有出現時,因為輸入信號電壓為零,電路中沒有電流流過,所以輸出信號電壓為零。
1.電路分析
(1)輸入脈沖為高電平期間分析。當輸入脈沖出現后,輸入信號電壓開始通過電阻Rl對電容Cl充電,在Cl上的電壓極性為上正負。由于這一電路的RC時間常數比較大,所以在Cl上的電壓上升比較緩慢,是按指數規律上升的。
又因時間常數遠大于脈沖寬度,對電容充電不久,輸入脈沖就跳變到為零,對電容的充電就結束,也就是Cl上電壓按指數規律只上升了很小的一段,由于是指數曲線的起始段,這一段是近似線性的,如圖6-35所示。在這一充電期間,電流從上而下地流過Cl,所以在Cl上的電壓極性為上正下負。
積分電路充電過程中,充電電流,的大小可以近似地用下武決定:I≈Ui-Uo/R1
由于積分電路的時間常數很大,在輸出信號電壓還沒有升高多少時,下一個輸入脈沖就到來了,這樣輸出信號電壓遠小于輸入號電壓,可以忽略輸出信號電壓的大小,這樣上式可以由下式決定: I≈Ui/R
由上式可以看出,流過電容Cl的電流近似與輸入信號電壓成正比,所以C1上的輸出信號電壓近似地與輸入信號電壓“的積分成正比,故將這種電路稱為積分電路。
(2)輸入脈沖為低電平期間分析。在輸入脈沖消失后,輸入端電壓Ui為零,這相當于輸入端對地短接。由于Cl上已經充到了上正下負的電壓,此時Cl開始放電。放電電流回路是:Cl上端→Rl→輸入端→輸入信號源內部電路→地端→Cl下端即地端,如圖6-36所示。
放電也是按指數規律進行的,隨著放電的進行,Cl上的電壓在下降,如圖6-37所示。由于時間常數比較大,所以放電也是緩慢的。
2.故障處理方法
關于這一電路中Rl和C1的故障處理說明如下。
(1)對于積分電路的故障檢測主要是測量電路輸出端的直流電壓,圖6-38是測量時的萬用表接線示意圖,測量時最好使用數字式萬用表,這樣對輸出電壓的影響小。如果電路沒有輸出電壓,在輸入信號電壓正常情況下,可直接用萬用表歐姆擋檢查Rl是否開路,Cl是否短路。
(2)如果測量的輸出電壓不是直流電壓,而是數字表顯示數字在不斷變動,這說明電容Cl開路,可以直接在Cl上并聯一只等容量電容。
(3)如果懷疑Cl漏電(這會造成直流輸出電壓減小),可以直接更換一只Cl試試。
3.場積分電路工作原理分析
圖6-39所示是黑白或彩色電視機場掃描電路中的場積分電路及信號波形,圖6-39(a)所示是一個兩節積分電路(用兩節積分電路連接起來的電路),圖6-39(b)所示是行、場復合同步信號(電視中為了保證扣描一致的信號)示意圖。
從圖6-39(b)所示輸入信號波形中可以看出,行與場同步信號的幅度相等,但寬度不同,行同步脈沖窄,場同步脈沖寬,這里的積分電路就是要從這一復合同步信號中,將行同步脈沖去掉,取出場同步信號。
當這一復合同步信號加到積分電路后,經Rl和Cl構成的第一節積分電路積分,其輸出信號再加到由R2和C2構成的第二節積分電路中積分,得到輸出信號,如圖6-39 (b)所示波形,在場同步脈沖期間內,輸出信號Ui比較大,K013而在行同步脈沖期間輸出信號小,這樣達到了從輸入信號“中取出場同步信號的目的。
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