積分電路和微分電路的基本工作原理及用途

積分電路和微分電路在波形產生及變換電路中用的很廣，簡單的積分電路和微分電路隻有一個電阻和電容即可構成。下麵我們來介紹一下積分電路和微分電路的基本工作原理及用途。
1、積分電路

積分電路及波形圖。
上圖是一個采用電阻和電容構成的簡單的積分電路，其在各種波形變換電路中用的很廣，該電路可以將輸入端的方波信號（可由方波發生器產生）轉為三角波或斜波並從電容C1兩端輸出。積分電路的積分時間常數τ=R1C1，R1和C1的取值很重要，一般隻有在積分時間常數τ≥10倍輸入脈衝寬度時上述的阻容電路才是積分電路，才可以實現積分功能。
上圖中，假設輸入信號為方波，並且積分時間常數大於輸入脈衝寬度，在方波信號的正半周時，通過R1對C1充電，C1兩端的電壓逐漸增大；輸入方波的負半周時，C1通過R1放電，C1兩端電壓又開始下降，波形如上圖所示。上述這種簡單的積分電路隻在充電曲線的初始部分，輸出電壓與輸入波形的時間間隔成線性關係，隨著時間的增加，積分誤差將逐漸增大，故一些要求較高的積分電路常采用運算放大器來設計。

運算放大器構成的積分電路。
上圖所示的積分電路采用運算放大器設計，其積分運算精度及帶負載能力皆顯著優於阻容分立元件構成的積分電路。
2、微分電路

微分電路及波形圖。
微分是積分的逆運算，故將積分電路中的電阻和電容位置調換一下即可構成微分電路。阻容微分電路看起來與阻容耦合電路差不多，它們的區別就是電阻和電容的取值不同。隻有微分時間常數τ≤10倍輸入脈衝寬度時，這種阻容電路才是微分電路。若電路的時間常數遠大於輸入脈衝寬度，電路將成為阻容耦合電路。
微分電路可以將方波信號轉為尖脈衝（微分電路的輸出波形如上圖所示），這在各種脈衝觸發及控製電路中很常用。譬如數字電路中各種觸發器的觸發與複位，就經常采用這種簡單的阻容微分電路來產生正負觸發脈衝。