使用运放的积分器电路

积分器电路。

积分器电路是一种输入波形的电路。图1所示为基于运算放大器的积分器电路。这种电路也被称为积分放大器。该电路与运算放大器逆变放大器有点相似，但反馈电阻Rf被电容器Cf所取代。运算放大器的电路图为积分器r如下所示。

运算放大器积分器电路图。

opamp积分器的瞬时输出电压的方程可导出如下。

应用节点V2处的基尔霍夫电流（KCL），我们得到

i1=iF+iB

由于opamp的输入电阻非常高（在兆欧姆范围内），因此iB将非常小，可以忽略不计。

因此i1=如果

通过电容器的电流与电容器上的电压之间的关系为iC=C dv/dt。

因此，如果=Cf X d（V2–Vo）/dt

同样，i1=（Vin–V2）/R1。

因此，方程式i1=iF可改写为（Vin-V2）/R1=Cf X d（V2-Vo）/dt………（1）

由于非反相输入接地，V1可以取为0。由于当前电路的开环增益接近无穷大，V2可以假定为零。

因此方程（1）变成：Vin/R1=Cf X d（-Vo）/dt

将上述方程的两边与时间积分，我们得到

重新排列我们得到的方程式：C是积分常数，它与t=0时的输出电压成比例关系。从等式（2）可以清楚地看出，输出电压与R1 Cf（时间常数）成反比关系，与输入电压的负积分成正比关系。

在直流条件下，Cf提供无限电阻，因此积分器电路将类似于具有无限反馈电阻（Rf=∞). 反相模式下opamp放大器的电压增益（A）方程为A=-（Rf/R1）。替换Rf=∞ 在当前场景中，我们得到一个=∞. 因此，小的输入偏移电压将被该系数放大，并且在输出端将有一个错误电压。通过添加一个与Cf并联的反馈电阻器Rf，可以解决该问题，如下图4所示。

Rf的添加将使电路的低频增益（A）固定在一个固定的小值，因此输入偏移电压实际上不会对输出偏移电压产生影响，并且可以防止输出电压的变化。

积分方波将产生三角形波形，积分正弦波将产生余弦波形。如下图所示。