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電路想法/反相運放RC積分器

來自華夏公益教科書
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如何將被動RC積分器轉換為主動RC積分器
(重新發明運放反相RC積分器)

電路想法:運放補償電容器上的壓降,在輸入電壓源上新增與它在電容器上損失的電壓一樣多的電壓。


圖1. 我們如何將不完美的被動電流到電壓轉換器轉換為完美的運放轉換器?

推測:主動版本只是改進後的被動版本

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主動RC積分器 = 被動RC積分器 + 運放 + 好主意 ?

問題:電容器影響電流

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主要思想是,在圖中我們有一個恆壓源,它透過電阻器將產生恆定電流。在開始時,當電壓上升時,導體材料將成為電勢傳播的支撐,電壓將全部施加在電容器上,但電流將為零。如果電容是無限大的,那麼電阻器中將沒有電流,電阻器將連線到“風”。當電壓達到穩態時,由於電容器之間的電樞具有有限的電阻,電流將不為零,電阻器將不連線到“風”中,而是透過電樞之間的材料連線到地。非零電流將在電阻器上產生壓降,輸出電壓將是源電壓減去電阻電壓。我們可以用電流源替換電容器,電流源將是當前的干擾,或者只是用於放電時間的諾頓等效電壓源。我們更喜歡最後一個。不要考慮歐姆非線性效應。

基本非電氣理念:透過“反干擾”消除干擾

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讓我們看看“被動”圖中干擾的極性。電流將以傳統方式從+線流到-線,穿過電容器。正如我們所知,運放的輸出是電壓源,但它的輸入是電流源。(電壓源具有小的無限電阻,理想情況下為零,但實際上為幾分之一歐姆,甚至歐姆)。電流源與電壓源串聯的諾頓等效替換,其高電阻等於電樞之間的電阻,使運放可行。在“被動”電路中,對於具有電壓源的C諾頓等效替換,其極性將是+連線到初始電壓源的負極。請參閱此連結 www.circuit-fantasia.com/circuit_stories/understanding_circuits/current_source/inv_op-amp_current_source/circuit1_1000.jpg

基本電氣理念:透過“反電壓”消除電壓

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構建電路

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主動RC積分器 = 被動RC積分器 + “輔助”電壓源

探索電路

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運放反相RC積分器

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構建電子電路

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運放RC積分器 = 被動RC積分器 + “輔助”運放

探索電子電路

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正輸入電壓

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負輸入電壓

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運放RC積分器的應用

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運放RC積分器 = 運放V到I轉換器 + I到V C積分器

與其他技術比較

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Deboo積分器。

參考文獻

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華夏公益教科書

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維基百科

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進一步閱讀

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