實(shí)際積分電路

由圖5.4-6B看出，曲線1為理想積分電路的特性曲線，曲線2為實(shí)際積分電路的特性曲線。特性曲線2不能保持線性增長，輸出電壓UO在到達(dá)UOM（運(yùn)放輸出電壓負(fù)向飽和值）以后，如果U1不變，曲線2與曲線1的偏離越來越嚴(yán)重，形成很大的積分誤差，甚至不能正常工作。因此圖5.4-6A的基本積分電路只能在積分時間很短的情況下工作，這在實(shí)際上是不能實(shí)用的。其主要原因是電容器C2的漏電和運(yùn)放本身的輸入失調(diào)電壓與失調(diào)電流及其溫漂引起的積分漂移，它們和小的輸入信號相同，就會被積分，使輸出逐漸進(jìn)入飽和狀態(tài)。實(shí)用的積分電路如圖5.4-7A所示。

實(shí)際積分電路中的平衡電阻RP=R1在積分電容C2上并上電阻R2，引進(jìn)直流負(fù)反饋，是最簡單、有效地抑制失調(diào)電壓和失調(diào)電流造成的積分漂移。但是R2會影響積分的精度，所以適用范圍有一定的限制。

對于實(shí)際的積分器，運(yùn)算放大器的增益和帶寬是有限的，由圖5.4-7A電路可得

式中T1為積分電路時間常數(shù)；TC為電容器漏電形成的時間常數(shù)；WO為運(yùn)算放大器主極點(diǎn)的角頻率；AUO為運(yùn)算放大器開環(huán)直流電壓增益。

上式是四個因子的乘積，第一個因子表征理想積分器的輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系式，其幅頻特性曲線如圖5.4-7B中的特性曲線1所示，它是一條兩端無限延伸的斜率真為-20DB/DEC的直線。第二和第三個因子表示漏電流和由運(yùn)算放大器有限增益造成低頻段誤差，第四個因子是由于運(yùn)算放大器有限帶寬造成高頻誤差。

由圖5.4-7B可以看出，只要TC》，W1為實(shí)際積分器的正常工作段。這里WC=I/TC是由R2C2所決定的極點(diǎn)的角頻率。在正常工作段工作的實(shí)際積分電路就幾乎是理想的。由于積分電路的電壓增益AU（W）隨差W升高而下降，所以積分電路一般不考慮高頻干擾問題。

圖5.4-8所示為實(shí)際積分電路的階躍響應(yīng)。由于長時間特性反映積分電路對變化緩慢信號的響應(yīng)。圖5.4-8A表明，積分時間越長，誤差越大。這是由于AUO的有限和漏電流造成。短時間特性反映積分電路對快速變化的響應(yīng)。圖5.4-8B表明，實(shí)際積分電路的響應(yīng)與理想相比，實(shí)際響應(yīng)有一時間滯后1/AUOWO，它由運(yùn)放有限帶寬而造成。