积分和微分运算电路的设计

1.积分运算电路

（1）电路的组成

积分运算电路的组成如图8-28所示。图8-28说明，只要将反相比例运算电路中的反馈电阻R_f换成电容C即可构成积分运算电路。

（2）输出电压与输入电压的关系

在电容的电压u_C和电流i_C的参考方向相关联的情况下，

图8-28 积分运算电路

根据“虚断”、“虚短”的概念和电容的电压和电流的关系式可得

式（8-36）说明，图8-28所示电路的输出电压与输入电压的积分成正比的关系，所以图8-28所示的电路称为积分运算电路。

2.微分运算电路(https://www.xing528.com)

（1）电路的组成

微分运算电路的组成如图8-29所示。图8-29说明，只要将反相比例运算电路中的输入电阻R₁换成电容C，即构成微分运算电路。

（2）输出电压与输入电压的关系

在电容的电压u_C和电流i_C的参考方向相关联的情况下，根据“虚断”和“虚短”的概念和电容器电流的关系式可得

图8-29 微分运算电路

式（8-37）说明，图8-29所示电路的输出电压与输入电压的微分成正比的关系，所以图8-29所示的电路称为微分运算电路。

根据第3章的内容可知，方波信号输入积分电路输出为三角波信号，方波信号输入微分电路输出为尖波信号，这个结论在这里同样适用，积分电路输入/输出波形仿真的结果如图8-30所示。

图8-30所示电路示波器屏幕上的波形清晰地显示出，当方波信号输入积分电路时，输出为三角波信号。在图8-30所示的电路中，并在电容两端电阻的作用是改善电路输出信号的波形。