Multisim积分微分实验报告

1、实验课程|电路分析实验-EDA局部i1. 一、实验目的掌握一阶RC微分、积分电路的组成与工作原理；掌握运用MULTISUM软件实现一阶有源RC微分、积分电路的设计方法;掌握运用MULTISUM软件实现RC微分、积分电路的测试、分析方法；培养学生对知识的综合运用能力，提高学生创新能力。二、实验性质设计性实验三、设计报告无源RC微分积分电路实验原理对丁线性时不变电RC电路对输入的脉冲信号的响应变化为电容的充放电过程造成的,阻，在电容的充放电过程中VCR关系可表示为dqd(CiL)du=-=C山dtdtdtRC电路对输入的脉冲信号的响应变化为电容的充放电过程造成的，对丁线性时不变dqd(Cu)电阻，

2、在电容的充放电过程中VCR关系可表示为du=cdtdt这说明电容中的电流与电压的微分成正比，电容电压与电容中电流的积分成正比。把一个电容和一个电阻申联，输入时变信号Ui为鼓励信号，那么可得电阻R两端的电压和电容C两端的电压分别满足1以上公式说明，当以时变信号U作为输入时，电阻两端电压与对时间的微分成正比，电容两端的电压UC对时间的积分成正比。那么选取电阻两端电压为输出信号，构成微分电路；选取电容两端电压"为输出信号，构成积分电路。积分电路和微分电路的特点微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，此电路的输出波形只反映输入波形的突变局部，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对包定局部那么没

3、有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关即电路的时间常数，R*C越小，尖脉冲波形越尖，反之那么宽。此电路的R*C必须远远少丁输入波形的宽度，否那么就失去了波形变换的作用，变为一般的RC耦合电路了，一般R*C少丁或等丁输入波形宽度的1/10就可以了积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。时间常数R*C,构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大丁积分电路能将方波转换成三角波。积分电路具有延迟作用。(1)一阶无源微分电路参数选择原那么：RC<<T方波脉冲宽度理由：由微分电路公式推导过程中可推得，假设要使电容电压和输入电压近似相等，那么必须先经过电容的瞬态

4、响应，当输入的时变信号为方波时，假设要使电容的瞬态响应可以被忽略，那么时间常数R*C的值必须远小丁方波周期，此时电容充放电速度极快，电容两端电压可近似等丁输入电压。(2)仿真实验OfccEllo&COp«XSC1X2一阶无源积分电路参数选择原那么：RC>>T方波理由：由积分电路公式推导过程中可推得,假设要使电阻电压和输入电压近似相等，那么电容的充放电过程需要被忽略。当输入信号为方波时，配置电路时间常数R*C远大丁方波周期，那么电容充放电速度极慢，可以被忽略。优选.RC有源一阶积分电路有源RC微分积分电路相较无源来说，多了一个反向放大器，因为运算放大器和三极管等需外

5、接直流电源才能正常发挥作用的器件被称为有源器件，所以此时电路为有源微分积分电路。实验原理如图2.2所示为根本积分器电路。假设集成运放满足理想运放条件，那么该运放应具有"虚断"与"虚短"的特点，结合电容的伏安特性，可推出其输入、输出关系为：1*Ui(t)dtUo(0)R1C式中Uc(0)是t=0时刻电容C两端的电压值，即初始值。如果ui(t)是幅值为E的阶跃电压，并设Uc(0)=0,那么1tEU0(t)漆热际即输出电压uo(t)随时间增长而线性下降。显然RC的数值越大，到达给定的uo值所需的时间就越长。积分输出电压所能到达的最大值受集成运放最大输出围的限值

6、。输入电压经过RC电路的积分还经过反向放大器放大才得到输出电压U。，因为反向放大器的存在电阻R作为输入电阻，R两端的电压等丁输入电压Ui,而不是无源状态下的近似等丁，所以此时积分关系严格成立。电路元件:一个反向放大器，一个1kQ的定值电阻输入电阻，一个0.1尚的电容仿真电路输出波形OsciNoscope-X£C1X三角波1irneChanndJlChannd_B*L30JLms5.87BV«.%OVn*L3.5DLE5-ft7RV艮今的WT2T1Q.OOT古0.000V0.000VteveEjd.LhuyutirMb&s$channelAcJnannelBrrigg

7、erScale：|JM>UtfW|10V伽Scale;$Edge;f?lE固uX的*网）：o¥p&5.(Dl¥：-vpoUt?”)：WLevel,oIv|y/t*drf盼心0DC1AC1。ilDCII-sing"iwnwi*ji®而n*1. 正弦应用积分电路的应用很广，它是模拟电子计算机的根本组成单元。在控制和测量系统中也常常用到积分电路。此外，积分电路还可用丁延时和定时。在各种波形（矩形波、锯齿波等）发生电路中，积分电路也是重要的组成局部。2. 微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，电路的输出波形只反映输入波形的突变部微分电路分，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出.而对包定局部那么没有输出.输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关即电路的时间常数.微分电路使输出电压与输入电压的时间变化率成比例的电路.微分电路主要用丁脉冲电路、模拟计算机