积分电路识图方法

重要提示

积分电路由电阻和电容构成。在阻容分压电路识图中，有时要用到时间常数这一概念。时间常数用t 表示， t =RC，即电容量与电阻值之积。

图3-8(a)所示是积分电路，输入信号Ui加在电阻R1上，输出信号取自电容C1。输入信号是矩形脉冲，其波形如图3-8(b)所示。在积分电路中，要求RC电路中的时间常数t 远大于脉冲宽度 Tx。当脉冲信号没有出现时，因为输入信号电压为0 V，电路中没有电流流过，所以输出信号电压为0 V。

图3-8 积分电路及其输入信号波形

分析积分电路工作原理时根据输入脉冲分成如下两种情况。

1.输入脉冲为高电平期间电路识图方法

当输入脉冲出现时，输入信号电压开始通过电阻R1对电容C1充电，在C1上的电压极性为上正下负。

由于这一电路的RC时间常数比较大，所以在C1上的电压上升比较缓慢，是按指数规律上升的。又因时间常数远大于脉冲宽度，对电容充电不久，输入脉冲就跳变为0，此时对电容的充电结束，也就是C1上的电压按指数规律上升了很小一段，由于是指数曲线的起始段，所以这一段是近似线性的，如图3-9所示。

图3-9 示意图

重要提示

在这一充电期间，电流从上而下地流过C1，所以在C1上的电压极性为上正下负。

积分电路充电过程中，充电电流I的大小可以近似地用下式计算：

由于积分电路的时间常数很大，输出信号电压还没有升高多少，下一个输入脉冲就到来了，因此输出信号电压远小于输入信号电压，可以忽略输出信号电压的大小，这样充电电流可以由下式决定：

由上式可以看出，流过电容C1的电流近似与输入信号电压成正比，所以C1上的输出信号电压近似地与输入信号电压Ui的积分成正比，故将这种电路称为积分电路。

2.输入脉冲为低电平期间电路识图方法

输入脉冲消失后，输入端电压Ui=0 V，这相当于输入端对地短接。由于C1上已经充到了上正下负的电压，此时C1开始放电，放电电流回路：C1上端→R1→输入端→输入信号源内电路→地端→C1下端即地端。

放电也是按指数规律进行的，随着放电的进行，C1上的电压在下降，如图3-10所示。由于时间常数比较大，所以放电也是缓慢的。

图3-10 示意图

重要提示

当C1中的电荷尚未放完时，输入脉冲再次出现，开始对电容C1再度充电，这样依次充电、放电循环下去。

积分电路能够取出输入信号的平均值。

3.场积分电路识图方法

图3-11所示是电视机场扫描电路中的场积分电路，这是积分电路的实用电路，图3-11(a)所示是一个两节积分电路(用两个积分电路连接起来的电路)，图3-11(b)是行、场复合同步信号示意图。

图3-11 电视机场扫描电路中的场积分电路

重要提示

观察复合同步信号波形可以为电路识图提供一些有用的信息：从图3-11(b)中可以看出，行与场同步信号的幅度相等，但宽度不同，行同步脉冲窄，场同步脉冲宽，这里的积分电路就是要从这一复合同步信号中将行同步脉冲去掉，取出场同步信号。

当复合同步信号加到积分电路后，经R1和C1构成的第一节积分电路积分，其输出信号再加到由R2和C2构成的第二节积分电路中积分，得到输出信号，如图3-11(b)所示波形。在场同步脉冲期间，输出信号Uo比较大，而在行同步脉冲期间输出信号小，这样就达到了从输入信号Ui中取出场同步信号的目的。