對于積分電路和微分電路，積分電路到底怎么學(xué)？積分和積分電路到底是什么關(guān)系？感覺(jué)好抽象？

 

所以，今天就來(lái)聊一下微分、積分電路。最簡(jiǎn)單的微、積分電路如下所示：

 

從以上電路可以看到，微、積分電路其實(shí)就是在項目二電容部分講解的低通濾波電路，以及高通濾波電路。其實(shí)高通濾波和低通濾波電路是這兩個(gè)電路在交流環(huán)境下的叫法。在直流環(huán)境下，這兩個(gè)電路分別叫“積分電路”、“微分電路”。

 

在數學(xué)的領(lǐng)域中，我個(gè)人對積分的理解是：積分就是一個(gè)通過(guò)累加的方式，來(lái)實(shí)現計算總量的方法。這里可以借用教科書(shū)中很經(jīng)典的例子，比如將一個(gè)圓切分成很多份，然后將這些被切分的面積累加起來(lái)，就是圓的面積。

 

 

其實(shí)積分電路的功能也是一樣的。只不過(guò)積分電路積累的是電子，而上面的例子累積的是整個(gè)圓的一小部分。而上面例子中的累積過(guò)程需要我們人工去完成，但是積分電路對電子的積分則不需要那么麻煩，其會(huì )根據實(shí)際存在的物理反應，自動(dòng)完成電子的積分過(guò)程。

 

我們知道，我們在學(xué)習積分的數學(xué)知識時(shí)，一般學(xué)習的是積分方法，最后得到我們想要的結果。但是對于積分電路，它是一個(gè)可以直接將積分結果告訴我們的網(wǎng)路，所以我們一般不需要研究它的積分過(guò)程，而是研究它的積分過(guò)程，然后被我們所用。而其中比較重要的過(guò)程包括：時(shí)間以及積分量（具體時(shí)間的積分量）。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是三個(gè)問(wèn)題：1、積分電路在某段時(shí)間可以積累多少的電子？2、積分電路積累一定數量的電子需要多少時(shí)間？3、積分的規律是什么

 

現在我們用項目二中的延時(shí)電路來(lái)做一下舉例，電路如下:

 

 

Ps：延時(shí)電路的工作原理在項目二的電容部分有詳細的講解，在這里就不在進(jìn)行詳細的闡述。

 

我們知道，對于延時(shí)電路的設計，我們在意的時(shí)候電容上面的電壓什么時(shí)候才能準確的積分到指定的開(kāi)通電壓。

 

從上面這一句話(huà)“我們在意的時(shí)候電容上面的電壓什么時(shí)候才能積分到指定的開(kāi)通電壓”，可以看到，我們研究的主要是兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)是“什么時(shí)候”，即“時(shí)間”。“指定電壓”，即“電子量”。同時(shí)，準確則要求我們必須要了解其積分規律。而至于它是通過(guò)什么方法進(jìn)行累計的？為什么可以累計？這些問(wèn)題在應用中則顯得不是很重要。

 

再回過(guò)頭來(lái)看看我們的積分電路，其實(shí)不就是一個(gè)RC電路嗎？所以，我們在學(xué)習積分電路時(shí)，其實(shí)主要學(xué)習的內容是：1、電容的充放電時(shí)間；2、電容的充電電壓；3、電容的充電規律。

 

而電容的充放電公式以及電容的充電時(shí)間公式就能夠解決1、2的內容，如下：

 

Vt＝V0 ＋（V1－V0）× ［1－e（－t／RC）］

 

t ＝ RC × Ln［（V1 － V0）／（V1 － Vt）］

 

V0 為電容上的初始電壓值；

 

V1 為電容最終可充到或放到的電壓值；

 

Vt 為t時(shí)刻電容上的電壓值。則：

 

另外，電容的充電規律，無(wú)非就是一個(gè)指數函數，如下圖。

 

 

所以，積分電路，沒(méi)有想象中的難。

 

而對于微分，據說(shuō)微分可以預測未來(lái)。同時(shí)大家應該都知道，微分電路就是積分電路的逆過(guò)程。說(shuō)是這么說(shuō)，但是對微分電路還是很陌生，不知道這電路能用來(lái)干嘛，更不要提預測未來(lái)了。