電路的功能
這種電路可獲得與輸入電壓的時間積分成正比的輸出電壓。電路進行EO=-(1/R1.C1)∫EIDT的積分運算。如從電路角度來看,它是-6DB/OCT的低通濾波器,F(xiàn)O=1的頻率為FO=1/2XR1.C1。
積分電路可用作伺服電路的積分元件,或用來產(chǎn)生線性的斜波、三角波等。
電路工作原理
OP放大器起倒相作用。輸入電阻R1把輸入電壓EI轉換成I=EI/E1的電流,它與C1的電流相等時,定電流IF充放電。
從輸入端輸入固定的電壓,輸出變化率真DOO/DT為:IF/C1=-EI/R1.C1(V/S)如果R1=100K,C1=1UF,EI=1V輸出變化率真則為1/10的5次方*10的-6次方=-10V/S,即每秒變化10V。
使用積分器應注意:OP放大器的失調電壓VOE,輸入偏流為IB,失調電流為IOS,無反饋電路RF時,輸出可用下式求出:
式中有“~~”的項若出現(xiàn)誤差,可增加失調電壓VOS或加大帶★標記的電阻R2以補償IOS產(chǎn)生的誤差,或者通過降低R1的阻值、加大C1的容量來減少誤差。
如圖A所示,輸入交流信號時,從頻率軸可以看出,將FO設定到圖中什么位置極為關鍵,頻率低于FC,增益以+6DB/OCT上升,F(xiàn)=0時,增益應為無限大。
要獲得不完全的積分特性,可加反饋電阻RF,假定A=-RF/R1,F(xiàn)=1/2πRF.C1,使有內(nèi)部相們補償?shù)腛P放大器開環(huán)頻率特性與積分電路的頻率特性相同,這樣可以保證一定的頻率范圍內(nèi)開環(huán)增益與頻率無關??梢哉f這是OP放大器應用的最好實例。
元件選擇
如果積分時間加長,若把R1的阻值加大,輸入電流變小,這時必須選用輸入偏聽偏信置電流小的產(chǎn)品。如果用該電路產(chǎn)生波形,線性就會變差,應選用絕緣電阻大的薄膜電容。為了進行長時間的積分,OP放大器采用了MOS FET輸入IC。為了避免漏電流的影響,須把電路組裝成高輸入阻抗電路。