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运放积分器 / 微分器

运放反相积分器(含直流限增益电阻 R2)与实用微分器(R1 限制高频增益、C2 保证稳定):时间常数、单位增益频率、拐点频率、方波→三角波 / 三角波→方波幅度,伯德图。

电路原理图

运放积分器 / 微分器 原理图
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输入参数

计算结果

点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法

计算公式

积分器:Vout = −(1/R1C1)∫Vindt,单位增益频率 fu = 1/(2πR1C1)
并联 R2:H(s) = −(R2/R1)/(1 + sR2C1),fL = 1/(2πR2C1),直流增益 −R2/R1
直流输入斜率 dVout/dt = −Vin/(R1C1);±V 方波 → 三角波峰峰值 V/(2fR1C1)
微分器:H(s) = −sR2C1 / [(1 + sR1C1)(1 + sR2C2)]
fd = 1/(2πR2C1)(0 dB),f1 = 1/(2πR1C1),f2 = 1/(2πR2C2)
三角波 ±V、频率 f → 方波幅度 ±4V·f·R2C1

原理与说明

积分器把反相放大器的反馈电阻换成电容:流过 R1 的电流 Vin/R1 全部给 C1 充电,输出电压是输入的时间积分(取反)。方波输入得到三角波,直流输入得到斜坡(常用于斜坡发生器、PI 调节器、双积分 ADC)。

微分器输出与输入变化率成正比,三角波输入得到方波。理想微分器高频增益无限增长,会放大噪声,并与运放开环响应构成二阶系统而振荡(交点频率约 √(GBW/(2πR2C1)))。实用电路:

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