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積分電路

發(fā)布時(shí)間:2011/12/31 11:07:31 訪問次數(shù):8000

     積分電路由電阻和電容構(gòu)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(hào)U加在電阻R1上,輸出信號(hào)取自電容Cl。輸入信號(hào)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(shí)間常數(shù)r遠(yuǎn)大于脈沖寬度疋。當(dāng)脈沖信號(hào)沒有出現(xiàn)時(shí),因?yàn)檩斎胄盘?hào)電壓為零,電路中沒有電流流過,所以輸出信號(hào)電壓為零。

                      
    1.電路分析
    (1)輸入脈沖為高電平期間分析。當(dāng)輸入脈沖出現(xiàn)后,輸入信號(hào)電壓開始通過電阻Rl對(duì)電容Cl充電,在Cl上的電壓極性為上正負(fù)。由于這一電路的RC時(shí)間常數(shù)比較大,所以在Cl上的電壓上升比較緩慢,是按指數(shù)規(guī)律上升的。
    又因時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于脈沖寬度,對(duì)電容充電不久,輸入脈沖就跳變到為零,對(duì)電容的充電就結(jié)束,也就是Cl上電壓按指數(shù)規(guī)律只上升了很小的一段,由于是指數(shù)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(fù)。

                   
    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(shí)間常數(shù)很大,在輸出信號(hào)電壓還沒有升高多少時(shí),下一個(gè)輸入脈沖就到來了,這樣輸出信號(hào)電壓遠(yuǎn)小于輸入號(hào)電壓,可以忽略輸出信號(hào)電壓的大小,這樣上式可以由下式?jīng)Q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(hào)電壓成正比,所以C1上的輸出信號(hào)電壓近似地與輸入信號(hào)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(dāng)于輸入端對(duì)地短接。由于Cl上已經(jīng)充到了上正下負(fù)的電壓,此時(shí)Cl開始放電。放電電流回路是:Cl上端→Rl→輸入端→輸入信號(hào)源內(nèi)部電路→地端→Cl下端即地端,如圖6-36所示。

                     

   放電也是按指數(shù)規(guī)律進(jìn)行的,隨著放電的進(jìn)行,Cl上的電壓在下降,如圖6-37所示。由于時(shí)間常數(shù)比較大,所以放電也是緩慢的。

                 
    2.故障處理方法
    關(guān)于這一電路中Rl和C1的故障處理說明如下。
    (1)對(duì)于積分電路的故障檢測(cè)主要是測(cè)量電路輸出端的直流電壓,圖6-38是測(cè)量時(shí)的萬用表接線示意圖,測(cè)量時(shí)最好使用數(shù)字式萬用表,這樣對(duì)輸出電壓的影響小。如果電路沒有輸出電壓,在輸入信號(hào)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(cè)量的輸出電壓不是直流電壓,而是數(shù)字表顯示數(shù)字在不斷變動(dòng),這說明電容Cl開路,可以直接在Cl上并聯(lián)一只等容量電容。
    (3)如果懷疑Cl漏電(這會(huì)造成直流輸出電壓減。梢灾苯痈鼡Q一只Cl試試。
    3.場(chǎng)積分電路工作原理分析
    圖6-39所示是黑白或彩色電視機(jī)場(chǎng)掃描電路中的場(chǎng)積分電路及信號(hào)波形,圖6-39(a)所示是一個(gè)兩節(jié)積分電路(用兩節(jié)積分電路連接起來的電路),圖6-39(b)所示是行、場(chǎng)復(fù)合同步信號(hào)(電視中為了保證扣描一致的信號(hào))示意圖。

                  
    從圖6-39(b)所示輸入信號(hào)波形中可以看出,行與場(chǎng)同步信號(hào)的幅度相等,但寬度不同,行同步脈沖窄,場(chǎng)同步脈沖寬,這里的積分電路就是要從這一復(fù)合同步信號(hào)中,將行同步脈沖去掉,取出場(chǎng)同步信號(hào)。
    當(dāng)這一復(fù)合同步信號(hào)加到積分電路后,經(jīng)Rl和Cl構(gòu)成的第一節(jié)積分電路積分,其輸出信號(hào)再加到由R2和C2構(gòu)成的第二節(jié)積分電路中積分,得到輸出信號(hào),如圖6-39 (b)所示波形,在場(chǎng)同步脈沖期間內(nèi),輸出信號(hào)Ui比較大,K013而在行同步脈沖期間輸出信號(hào)小,這樣達(dá)到了從輸入信號(hào)“中取出場(chǎng)同步信號(hào)的目的。

     積分電路由電阻和電容構(gòu)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(hào)U加在電阻R1上,輸出信號(hào)取自電容Cl。輸入信號(hào)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(shí)間常數(shù)r遠(yuǎn)大于脈沖寬度疋。當(dāng)脈沖信號(hào)沒有出現(xiàn)時(shí),因?yàn)檩斎胄盘?hào)電壓為零,電路中沒有電流流過,所以輸出信號(hào)電壓為零。

                      
    1.電路分析
    (1)輸入脈沖為高電平期間分析。當(dāng)輸入脈沖出現(xiàn)后,輸入信號(hào)電壓開始通過電阻Rl對(duì)電容Cl充電,在Cl上的電壓極性為上正負(fù)。由于這一電路的RC時(shí)間常數(shù)比較大,所以在Cl上的電壓上升比較緩慢,是按指數(shù)規(guī)律上升的。
    又因時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于脈沖寬度,對(duì)電容充電不久,輸入脈沖就跳變到為零,對(duì)電容的充電就結(jié)束,也就是Cl上電壓按指數(shù)規(guī)律只上升了很小的一段,由于是指數(shù)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(fù)。

                   
    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(shí)間常數(shù)很大,在輸出信號(hào)電壓還沒有升高多少時(shí),下一個(gè)輸入脈沖就到來了,這樣輸出信號(hào)電壓遠(yuǎn)小于輸入號(hào)電壓,可以忽略輸出信號(hào)電壓的大小,這樣上式可以由下式?jīng)Q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(hào)電壓成正比,所以C1上的輸出信號(hào)電壓近似地與輸入信號(hào)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(dāng)于輸入端對(duì)地短接。由于Cl上已經(jīng)充到了上正下負(fù)的電壓,此時(shí)Cl開始放電。放電電流回路是:Cl上端→Rl→輸入端→輸入信號(hào)源內(nèi)部電路→地端→Cl下端即地端,如圖6-36所示。

                     

   放電也是按指數(shù)規(guī)律進(jìn)行的,隨著放電的進(jìn)行,Cl上的電壓在下降,如圖6-37所示。由于時(shí)間常數(shù)比較大,所以放電也是緩慢的。

                 
    2.故障處理方法
    關(guān)于這一電路中Rl和C1的故障處理說明如下。
    (1)對(duì)于積分電路的故障檢測(cè)主要是測(cè)量電路輸出端的直流電壓,圖6-38是測(cè)量時(shí)的萬用表接線示意圖,測(cè)量時(shí)最好使用數(shù)字式萬用表,這樣對(duì)輸出電壓的影響小。如果電路沒有輸出電壓,在輸入信號(hào)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(cè)量的輸出電壓不是直流電壓,而是數(shù)字表顯示數(shù)字在不斷變動(dòng),這說明電容Cl開路,可以直接在Cl上并聯(lián)一只等容量電容。
    (3)如果懷疑Cl漏電(這會(huì)造成直流輸出電壓減。梢灾苯痈鼡Q一只Cl試試。
    3.場(chǎng)積分電路工作原理分析
    圖6-39所示是黑白或彩色電視機(jī)場(chǎng)掃描電路中的場(chǎng)積分電路及信號(hào)波形,圖6-39(a)所示是一個(gè)兩節(jié)積分電路(用兩節(jié)積分電路連接起來的電路),圖6-39(b)所示是行、場(chǎng)復(fù)合同步信號(hào)(電視中為了保證扣描一致的信號(hào))示意圖。

                  
    從圖6-39(b)所示輸入信號(hào)波形中可以看出,行與場(chǎng)同步信號(hào)的幅度相等,但寬度不同,行同步脈沖窄,場(chǎng)同步脈沖寬,這里的積分電路就是要從這一復(fù)合同步信號(hào)中,將行同步脈沖去掉,取出場(chǎng)同步信號(hào)。
    當(dāng)這一復(fù)合同步信號(hào)加到積分電路后,經(jīng)Rl和Cl構(gòu)成的第一節(jié)積分電路積分,其輸出信號(hào)再加到由R2和C2構(gòu)成的第二節(jié)積分電路中積分,得到輸出信號(hào),如圖6-39 (b)所示波形,在場(chǎng)同步脈沖期間內(nèi),輸出信號(hào)Ui比較大,K013而在行同步脈沖期間輸出信號(hào)小,這樣達(dá)到了從輸入信號(hào)“中取出場(chǎng)同步信號(hào)的目的。

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