PWM变模拟信号(积分电路 ) _积分电路原理

来源:电子发烧友整理 作者:2018年01月12日 17:14

积分电路主要用于波形变换、放大电路失调电压的消除及反馈控制中的积分补偿等场合。

积分电路原理

积分电路是使输出信号与输入信号的时间积分值成比例的电路。最简单的积分电路由一个电阻R和一个电容C构成,如图1所示。电阻R和电容C串联接入输入信号VI,由电容C输出信号V0,当RC(τ)数值与输入方波宽度tW之间满足:τ>>tW (一般至少为10倍以上),在电容C两端(输出端)得到锯齿波电压,如下图所看到的:

PWM变模拟信号(积分电路 ) _积分电路原理及参数选择

由上图可知,当t=t1 时,Vi由0-》Vm,由于电容两端的电压不能突变,所以此时Vo=Vc=0;

当t1>tw,电容充电很缓慢;

当t=t2 时,VI由Vm→0,相当于输入端被短路,电容原先充有左正右负电 压VI经R缓慢放电,VO(VC)按指数规律下降。

这样,输出信号就是锯齿波,近似为三角形波,τ》》tW是本电路必要条件,由于他是在方波到来期间,电容仅仅是缓慢充电,VC还未上升到Vm时,方波就消失,电容 開始放电,以免电容电压出现一个稳定电压值,并且τ越大,锯齿波越接近三角波。输出波形是对输入波形积分运算的结果,他是突出输入信号的直流及缓变分量,减少输入信号的变化量。这种积分电路配合施密斯触发器的应用便能够得到标准矩形波的延时电路。

积分电路参数选择

主要是确定积分时间C1R1的值,或者说是确定闭环增益线与0dB线交点的频率f0(零交叉点频率)。当时间常数较大,如超过10ms时,电容C1的值就会达到数微法,由于微法级的标称值电容选择面较窄,故宜用改变电阻R1的方法来调整时间常数。但如所需时间常数较小时,就应选择R1为数千欧~数十千欧,再往小的方向选择C1的值来调整时间常数。因为R1的值如果太小,容易受到前级信号源输出阻抗的影响。

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