01：什么是積分電路？

積分電路是使輸出信號與輸入信號的時間積分值成比例的電路。最簡單的積分電路由一個電阻R和一個電容C構成。如下圖1所示。

圖一：簡單的RC積分電路

輸入信號Ui加在電阻R1上面，輸出信號在C1的兩端，輸入信號是矩形脈沖，矩形脈沖波如下圖2所示。

圖二：矩形脈沖信號

在RC電路中，其中時間常數τ遠大于脈沖寬度Tx。

02：積分電路分析

（1）輸入脈沖是高電平的期間

當輸入是脈沖信號的期間，輸入信號電壓開始通過電阻R1對電容C1充電，C1的電壓極性是上正下負。由于這一電路的時間常數RC比較大，所以C1的充電電壓是按照指數上升的。對電容充電不久，輸入脈沖就變為0，電容充電就正式結束。整個充電示意圖如下圖三所示。

圖三：積分電路充電示意圖

積分電路的充電過程中，充電電流I的大小可以近似的為I=(Ui-Uo)/R1。

所以，由上式可以看出，流過電容C1的電流近似與輸入信號電壓成正比，所以C1上的輸出信號電壓近似的與輸入信號電壓Ui的積分成正比，所以叫積分電路。

（1）輸入脈沖為低電平期間

在輸入脈沖消失后，輸入端電壓Ui為0，這相當于輸入端對地短路。那此時相當于C1開始放電。如下圖四所示。

圖四：放電電路回路示意圖

放電也是按照指數進行的，隨著放電的進行，C1上的電壓在下降，由于時間常數比較大，放電也是緩慢的。如此反復進行。

圖五：積分電路放電電路示意圖

03：積分電路的應用

積分電路的作用是可以積累微小的偏差信號，到達設定值時輸出提醒。在自控原理中用來消除誤差。

積分電路使輸入方波轉換成三角波或者斜波，主要用于波形變換、放大電路失調電壓的消除及反饋控制中的積分補償等場合。其主要用途有：

01. 在電子開關中用于延遲。

02. 波形變換。

03. A/D轉換中，將電壓量變為時間量。

04. 移相。

這里介紹積分電路的一些常識。下面給出積分電路的基本形式和波形圖。

審核編輯：劉清