一、矩形脉冲信号

    在数字电路中，经常会碰到如图4-16所示的波形，此波形称为矩形脉冲信号。其中http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.81.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />为脉冲周期。

    当矩形脉冲作为RC串联电路的激励源时，选取不同的时间常数及输出端，就可得到我们所希望的某种输出波形，以及激励与响应的特定关系。

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图4-16 脉冲信号

二、微分电路

    在图4-17所示电路中，激励源http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/aed1a2f5322813b3f0d3855b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

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图4-17 微分电路图

    因为t<0时，http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/ee7e0032367aa029af4b5f51.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />，而在t = 0 时，http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.8.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />，且在0< t < t1期间有：http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/fbf5c8de9415fb796127985b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />，即：输出电压产生了突变，从0 V突跳到http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.14.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    因为http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/053553125cde13baf5039e5b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />期间内，电阻两端就输出一个正的尖脉冲信号，如图4-18所示。

    在http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.21.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />= 0 V，相当于将RC串联电路短接，这实际上就是RC串联电路的零输入响应状态：http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/26caba2622298669938f9d5b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    由于http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/cffebbd1b6fae0e5a2ec9c5b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    因为http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/07bdda4e7200865cadc3ab52.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />期间，电阻两端就输出一个负的尖脉冲信号，如图4-18所示。

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图4-18 微分电路的ui与uO波形

    由于http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.32.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />也就为同一周期正负尖脉冲波信号，如图4-18所示。

    尖脉冲信号的用途十分广泛，在数字电路中常用作触发器的触发信号；在变流技术中常用作可控硅的触发信号。

    这种输出的尖脉冲波反映了输入矩形脉冲微分的结果，故称这种电路为微分电路。

    微分电路应满足三个条件：① 激励必须为一周期性的矩形脉冲；② 响应必须是从电阻两端取出的电压；③ 电路时间常数远小于脉冲宽度，即http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/0c35d1fb14c457fd5bee905b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

三、积分电路

    在图4-19所示电路中，激励源http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/fde4ff961e174c0757fb965b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    因为http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/5bef76c274c17b3fb119a852.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />，在t =0时刻http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/8a4e80ef75942491b0fb955b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />，

    故http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/a68c6a18fb34c62f41a9ad52.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    由于http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.38.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />突然下降至0 V。则在http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/1b9c9aa891d6be961c17a252.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    由于http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.83.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />又发生了突变并周而复始地进行。这样，在输出端就得到一个锯齿波信号，如图4-20所示。

    锯齿波信号在示波器、显示器等电子设备中作扫描电压。

    由图4-20波形可知：若http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.51.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />越大，充、放进行得越缓慢，锯齿波信号的线性就越好。

    从图4-20波形还可看出，http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.31.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />积分的结果，故称这种电路为积分电路。

    RC积分电路应满足三个条件：① http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.31.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />为一周期性的矩形波；② 输出电压是从电容两端取出；③电路时间常数远大于脉冲宽度，即http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/c1fb964b6e5d37490bf7ef5b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/2eff16fd0be7fbe8bb01a052.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />

      图4-19 积分电路图                               图4-20 积分电路的ui与uo波形

    【例4-6】 在图4-21(a)所示电路中，输入信号http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.83.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />的波形如图4-21(b)所示。试画出下列两种参数时的输出电压波形。并说明电路的作用。

① 当http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/6325c7169c72c86b4890a752.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />时；② 当http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/b2ce5383aef13bfaf403a652.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />时。

http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/8c7d9f22590ee1389a22ed5b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />

图4-21 电路图图

    解：① 因为http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/265b600052608769718da552.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />，

    而http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/15d89391eff302e7ab77a452.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />，显然，此时电路是一个微分电路，其输出电压波形如图4-22(a)所示。

    ② 因为为http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/a52e4953cadb03640ef3e35b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />.

    而http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/34fbab0f580aa6a079cbe15b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    故http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/95cb6a1aaea189738418bf52.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    此时，http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.71.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />已从10 V突跳到0 V，则电容要经电阻放电，即http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/7b13a2ca5dbf8375bc09e65b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    所以http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/d712d347aae6cf636963e55b.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    则当http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/1fc26950e7e9f772347abe52.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />；

    http://hiphotos.baidu.com/longer62532/pic/item/1c882118a6e84710d8b4bd52.jpg积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />。

    输出电压波形如图4-22(b)所示。。

    由图4-22可知：当越大时，波形就越接近于http://www.dz3w.com/pic/010908/4.5.31.gif积分微分电路波形分析" TITLE="[转载]转：RC 积分微分电路波形分析" />波形。所以，此时的电路就称为耦合电路。

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转自：http://www.dz3w.com/info/application/0079428.html

增加：原文地址：RC积分、微分电路以及限幅电路作者：慕容飞雪