運放積分器的工作原理

???? 運放積分器可以斜上升到飽和狀態，電容放電式開關會重置積分器?；蛘?，三角波發生器應用中，輸入轉換積分器，使其沖高或跌落。通過在線常用電路的許多研究發現運放積分器保持預設持續電壓是沒有意義的。本設計方案描述了一個單電源供電放大器電路，電路輸出斜坡上升或下降的線性電壓，響應0到Vcc正直流輸入電壓的階梯改變。如圖1中數值，輸出斜坡的dV/dt可調整到1V/minut，不依賴于輸入階梯的幅值，終止于與輸入階梯電壓近似相等的恒定直流等級。任何更多直流輸入電壓的改變引起以預設dV/dt速度，輸出斜坡上升或下降到新直流輸入電壓。實際上，電路是一個限幅的恒定斜率積分器。

　　電路使用NI公司軌對軌輸入/輸出四運放LMC6484。軌對軌的特性使其容易使用，低漏輸入適用于長期不變得積分器，最大3mV輸入偏置電壓更是出色。線性錐形電位器R1設置輸入電壓，從而在斜坡末端決定最后輸出電壓。當輸出斜坡上升或下降時，IC1A的輸出分別在VCC或地飽和。

　　無極性電容C1和線性錐形電位器R2決?
定積分器IC1B的時間常數。調整域為0.5V/msec到1V/minute。IC1B的參考偏置為108 mV，其來源于為分隔R7和R8的單倍增益緩沖器IC1D。切斷電源時，R6確保不會超過IC1B的輸入電流，C1通過IC1B的輸入和輸出二極管放電，R2最小值時，IC1B的輸出不會過分負載回IC1D的輸出。

　　R3和R4隔開飽和的IC1A輸出到幾乎100 mV，無負載情況下為108mV左右偏置。這個分隔引發R5上壓降幾乎為20 mV，以積分器C1和R2設置的速率向上或向下回轉IC1B；運放可能的3mV輸入偏置電壓加上最小化偏置效果，20 mV是合適的。當IC1B的輸出電壓斜坡達到R1插頭的輸入電壓時，倘若循環負反饋維持積分器IC1B的輸出與輸入電壓相等，IC1A脫離飽和，并重置到幾乎2.5V。這個動作設置積分器斜坡終端電壓的界限。對驅動發動機電路（沒有顯示），IC1C可以不用，或像圖片所示，用一個三角波信號驅動其轉換IC1B的直流電壓或斜坡到相應的PWM（脈寬調制）信號。

　　R5消除偏壓電阻器公差產生的微分誤差，它提供了25°C下Ic1B的3V最大輸入偏置電壓和允許最慢dV/dt的20mV輸入幅值的折衷。圖中值導致幾乎1V/minute的最大時間或5minutes全速達到5V VCC。如果需要更長時間可以提高VCC到15V，用調整偏置電阻或通過使用并聯無極性電容增加C1值的方式。或者，雖然電位器大于1 MΩ值的選擇很少，但還是可以增加R2的值來實現。

　　如果應用不需要長時間常數或如果使用上述方法增加時間常數，可以用IC1B更高差分輸入的代價消除R5，相對的積分更快。也可以消除IC1D和直接連接IC1B管腳5的R7、R8電阻偏置分隔器，但是為使微分誤差最小，電阻誤差會變得更嚴格。