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积分电路

发布时间:2011/12/31 11:07:31 访问次数:7856

     积分电路由电阻和电容构成,与积分电路非常相近的电路还有微分电路。
    图6-34(a)所示是积分电路,输入信号U加在电阻R1上,输出信号取自电容Cl。输入信号是矩形脉冲,其波形如图6-34(b)所示。在积分电路中,要求RC电路中的时间常数r远大于脉冲宽度疋。当脉冲信号没有出现时,因为输入信号电压为零,电路中没有电流流过,所以输出信号电压为零。

                      
    1.电路分析
    (1)输入脉冲为高电平期间分析。当输入脉冲出现后,输入信号电压开始通过电阻Rl对电容Cl充电,在Cl上的电压极性为上正负。由于这一电路的RC时间常数比较大,所以在Cl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,输入脉冲就跳变到为零,对电容的充电就结束,也就是Cl上电压按指数规律只上升了很小的一段,由于是指数曲线的起始段,这一段是近似线性的,如图6-35所示。在这一充电期间,电流从上而下地流过Cl,所以在Cl上的电压极性为上正下负。

                   
    积分电路充电过程中,充电电流,的大小可以近似地用下武决定:I≈Ui-Uo/R1
    由于积分电路的时间常数很大,在输出信号电压还没有升高多少时,下一个输入脉冲就到来了,这样输出信号电压远小于输入号电压,可以忽略输出信号电压的大小,这样上式可以由下式决定:    I≈Ui/R
    由上式可以看出,流过电容Cl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“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分析。在输入脉冲消失后,输入端电压Ui为零,这相当于输入端对地短接。由于Cl上已经充到了上正下负的电压,此时Cl开始放电。放电电流回路是:Cl上端→Rl→输入端→输入信号源内部电路→地端→Cl下端即地端,如图6-36所示。

                     

   放电也是按指数规律进行的,随着放电的进行,Cl上的电压在下降,如图6-37所示。由于时间常数比较大,所以放电也是缓慢的。

                 
    2.故障处理方法
    关于这一电路中Rl和C1的故障处理说明如下。
    (1)对于积分电路的故障检测主要是测量电路输出端的直流电压,图6-38是测量时的万用表接线示意图,测量时最好使用数字式万用表,这样对输出电压的影响小。如果电路没有输出电压,在输入信号电压正常情况下,可直接用万用表欧姆挡检查Rl是否开路,Cl是否短路。

                
    (2)如果测量的输出电压不是直流电压,而是数字表显示数字在不断变动,这说明电容Cl开路,可以直接在Cl上并联一只等容量电容。
    (3)如果怀疑Cl漏电(这会造成直流输出电压减小),可以直接更换一只Cl试试。
    3.场积分电路工作原理分析
    图6-39所示是黑白或彩色电视机场扫描电路中的场积分电路及信号波形,图6-39(a)所示是一个两节积分电路(用两节积分电路连接起来的电路),图6-39(b)所示是行、场复合同步信号(电视中为了保证扣描一致的信号)示意图。

                  
    从图6-39(b)所示输入信号波形中可以看出,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。
    当这一复合同步信号加到积分电路后,经Rl和Cl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6-39 (b)所示波形,在场同步脉冲期间内,输出信号Ui比较大,K013而在行同步脉冲期间输出信号小,这样达到了从输入信号“中取出场同步信号的目的。

     积分电路由电阻和电容构成,与积分电路非常相近的电路还有微分电路。
    图6-34(a)所示是积分电路,输入信号U加在电阻R1上,输出信号取自电容Cl。输入信号是矩形脉冲,其波形如图6-34(b)所示。在积分电路中,要求RC电路中的时间常数r远大于脉冲宽度疋。当脉冲信号没有出现时,因为输入信号电压为零,电路中没有电流流过,所以输出信号电压为零。

                      
    1.电路分析
    (1)输入脉冲为高电平期间分析。当输入脉冲出现后,输入信号电压开始通过电阻Rl对电容Cl充电,在Cl上的电压极性为上正负。由于这一电路的RC时间常数比较大,所以在Cl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,输入脉冲就跳变到为零,对电容的充电就结束,也就是Cl上电压按指数规律只上升了很小的一段,由于是指数曲线的起始段,这一段是近似线性的,如图6-35所示。在这一充电期间,电流从上而下地流过Cl,所以在Cl上的电压极性为上正下负。

                   
    积分电路充电过程中,充电电流,的大小可以近似地用下武决定:I≈Ui-Uo/R1
    由于积分电路的时间常数很大,在输出信号电压还没有升高多少时,下一个输入脉冲就到来了,这样输出信号电压远小于输入号电压,可以忽略输出信号电压的大小,这样上式可以由下式决定:    I≈Ui/R
    由上式可以看出,流过电容Cl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“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分析。在输入脉冲消失后,输入端电压Ui为零,这相当于输入端对地短接。由于Cl上已经充到了上正下负的电压,此时Cl开始放电。放电电流回路是:Cl上端→Rl→输入端→输入信号源内部电路→地端→Cl下端即地端,如图6-36所示。

                     

   放电也是按指数规律进行的,随着放电的进行,Cl上的电压在下降,如图6-37所示。由于时间常数比较大,所以放电也是缓慢的。

                 
    2.故障处理方法
    关于这一电路中Rl和C1的故障处理说明如下。
    (1)对于积分电路的故障检测主要是测量电路输出端的直流电压,图6-38是测量时的万用表接线示意图,测量时最好使用数字式万用表,这样对输出电压的影响小。如果电路没有输出电压,在输入信号电压正常情况下,可直接用万用表欧姆挡检查Rl是否开路,Cl是否短路。

                
    (2)如果测量的输出电压不是直流电压,而是数字表显示数字在不断变动,这说明电容Cl开路,可以直接在Cl上并联一只等容量电容。
    (3)如果怀疑Cl漏电(这会造成直流输出电压减小),可以直接更换一只Cl试试。
    3.场积分电路工作原理分析
    图6-39所示是黑白或彩色电视机场扫描电路中的场积分电路及信号波形,图6-39(a)所示是一个两节积分电路(用两节积分电路连接起来的电路),图6-39(b)所示是行、场复合同步信号(电视中为了保证扣描一致的信号)示意图。

                  
    从图6-39(b)所示输入信号波形中可以看出,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。
    当这一复合同步信号加到积分电路后,经Rl和Cl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6-39 (b)所示波形,在场同步脉冲期间内,输出信号Ui比较大,K013而在行同步脉冲期间输出信号小,这样达到了从输入信号“中取出场同步信号的目的。

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