實際積分電路

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UOM（運放輸出電壓負向飽和值）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，這在實際上是不能實用的。其主要原因是電容器C2的漏電和運放本身的輸入失調電壓與失調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，使輸出逐漸進入飽和狀態(tài)。實用的積分電路如圖5.4-7A所示。

實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，引進直流負反饋，是最簡單、有效地抑制失調電壓和失調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。

對于實際的積分器，運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為運算放大器主極點的角頻率；AUO為運算放大器開環(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算放大器有限增益造成低頻段誤差，第四個因子是由于運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為實際積分器的正常工作段。這里WC=I/TC是由R2C2所決定的極點的角頻率。在正常工作段工作的實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所示為實際積分電路的階躍響應。由于長時間特性反映積分電路對變化緩慢信號的響應。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。圖5.4-8B表明，實際積分電路的響應與理想相比，實際響應有一時間滯后1/AUOWO，它由運放有限帶寬而造成。