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一、矩形脉冲信号在数字电路中，经常会碰到如图4-16所示的波形，此波形称为矩形脉冲信号。
其中为脉冲幅度，为脉冲宽度，为脉冲周期。
当矩形脉冲作为RC串联电路的激励源时，选取不同的时间常数及输出端，就可得到我们所希望的某种输出波形，以及激励与响应的特定关系。
图4-16 脉冲信号二、微分电路在图4-17所示电路中，激励源为一矩形脉冲信号，响应是从电阻两端取出的电压，即，电路时间常数小于脉冲信号的脉宽，通常取。
图4-17 微分电路图我的定性分析（非定量）：视Ui在从变高电平瞬间为一个恒压源，由于RC的值设定得很小，所以充电很快完成，在这个很短的充电期间内，C的右边需要“搬运大量”正离子到C的左边，期间经过R的电压Uo可视为正向地突变为Ui，充电完成之后，电路里面不再有电流，Uo变为0。
直到等到Ui变为0（非断路，相当于短接，恒压源的内阻可视为0）时候，C的“搬运正离子”又经过了一个相对于充电的逆过程来放电，同样的，放电也很快，期间经过R的电压Uo可视为逆向地突变为-Ui，这样就得到了跳变脉冲。
定量分析：因为t<0时，，而在t = 0 时，突变到，且在0< t < t1期间有：，相当于在RC串联电路上接了一个恒压源，这实际上就是RC串联电路的零状态响应：。
由于，则由图4-17电路可知。
所以，即：输出电压产生了突变，从0 V突跳到。
因为，所以电容充电极快。
当时，有，则。
故在期间内，电阻两端就输出一个正的尖脉冲信号，如图4-18所示。
在时刻，又突变到0 V，且在期间有：= 0 V，相当于将RC串联电路短接，这实际上就是RC串联电路的零输入响应状态：。
由于时，，故。
因为，所以电容的放电过程极快。
当时，有，使，故在期间，电阻两端就输出一个负的尖脉冲信号，如图4-18所示。
图4-18 微分电路的ui与uO波形由于为一周期性的矩形脉冲波信号，则也就为同一周期正负尖脉冲波信号，如图4-18所示。
尖脉冲信号的用途十分广泛，在数字电路中常用作触发器的触发信号；在变流技术中常用作可控硅的触发信号。
积分电路这里介绍积分电路的一些常识.下面给出了积分电路的基本形式和波形图。
当输入信号电压加在输入端时，电容（C）上的电压逐渐上升.而其充电电流则随着电压的上升而减小。
电流通过电阻（R）、电容（C）的特性可有下面的公式表达：i = (V/R)e—(t/CR)•i-—充电电流（A）；•V-—输入信号电压（V）;•C--电阻值（欧姆）;•e—-自然对数常数(2.71828）;•t—-信号电压作用时间（秒）；•CR—-R、C常数（R*C）由此我们可以找输出部分即电容上的电压为V-i＊R,结合上面的计算,我们可以得出输出电压曲线计算公式为（其曲线见下图）：Vc = V［1—e—（t/CR)］微分电路微分电路是电子线路中最常见的电路之一，弄清它的原理对我们看懂电路图、理解微分电路的作用很有帮助,这里我们将对微分电路做一个简单介绍。
图1给出了一个标准的微分电路形式。
为表达方便,这里我们使输入为频率为50Hz的方波，经过微分电路后，输出为变化很陡峭的曲线.图2是用示波器显示的输入和输出的波形。
当第一个方波电压加在微分电路的两端（输入端）时,电容C上的电压开始因充电而增加。
而流过电容C的电流则随着充电电压的上升而下降。
电流经过微分电路（R、C)的规律可用下面的公式来表达（可参考右图）：i = （V/R)e-(t/CR)•i-充电电流（A);•v—输入信号电压（V）；•R—电路电阻值（欧姆);•C-电路电容值（F）;•e—自然对数常数（2.71828）;•t—信号电压作用时间（秒）；•CR—R、C常数（R＊C）由此我们可以看出输出部分即电阻上的电压为i*R，结合上面的计算，我们可以得出输出电压曲线计算公式为（其曲线见下图）：iR = V[e-(t/CR)］。
微分与积分电路一、微分电路输出信号与输入信号的微分成正比的电路，称为微分电路。
原理：从图一得：Uo=Ric=RC(duc/dt),因Ui=Uc+Uo,当，t=to时，Uc=0,所以Uo=Uio随后C充电，因RC≤Tk,充电很快，可以认为Uc≈Ui，则有：Uo=RC(duc/dt)=RC(dui/dt)式一这就是输出Uo正比于输入Ui的微分（dui/dt)RC电路的微分条件：RC≤Tk图一、微分电路二、积分电路输出信号与输入信号的积分成正比的电路，称为积分电路。
原理：从图2得，Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时，Uc=Oo.随后C充电，由于RC≥Tk,充电很慢，所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt这就是输出Uo正比于输入Ui的积分（∫icdt）RC电路的积分条件：RC≥Tk一、矩形脉冲信号在数字电路中，经常会碰到如图4-16所示的波形，此波形称为矩形脉冲信号。
其中为脉冲幅度，为脉冲宽度，为脉冲周期。
当矩形脉冲作为RC串联电路的激励源时，选取不同的时间常数及输出端，就可得到我们所希望的某种输出波形，以及激励与响应的特定关系。
图4-16 脉冲信号二、微分电路在图4-17所示电路中，激励源为一矩形脉冲信号，响应是从电阻两端取出的电压，即，电路时间常数小于脉冲信号的脉宽，通常取。
图4-17 微分电路图因为t<0时，，而在t = 0 时，突变到，且在0< t < t1期间有：，相当于在RC串联电路上接了一个恒压源，这实际上就是RC串联电路的零状态响应：。
由于，则由图4-17电路可知。
所以，即：输出电压产生了突变，从0 V突跳到。
因为，所以电容充电极快。
当时，有，则。
故在期间内，电阻两端就输出一个正的尖脉冲信号，如图4-18所示。
在时刻，又突变到0 V，且在期间有：= 0 V，相当于将RC串联电路短接，这实际上就是RC串联电路的零输入响应状态：。
微分电路的结构原理及应用一、什么是微分电路微分电路是指通过特定的电路结构和元件，实现对输入信号的微分运算的电路。
微分运算是数学中的一种运算，是对函数取导数的操作。
在电路中，微分运算可以通过电路中的电感、电容和运放等元件来实现。
微分电路在信号处理、滤波、微分控制等领域有着广泛的应用。
二、微分电路的结构原理微分电路的结构原理可以分为两种常见的实现方式：RC电路和运放电路。
1. RC电路RC电路是一种简单且常见的微分电路。
它的原理是利用电容器和电阻的组合来实现微分运算。
一个基本的RC微分电路如下图所示：+--------------+| || |Vin --| RC网络 |--- Vout| || |+--------------+其中，Vin是输入电压，Vout是输出电压。
RC微分电路的运作原理如下： 1. 当输入电压Vin变化时，电容器C会迅速充放电，产生一个电流。
2. 这个电流经过电阻R，形成一个电压Vout。
3. 根据电容器充放电的特性，该电压的变化率正比于输入电压的变化率，即Vout=dVin/dt，实现了微分运算。
2. 运放电路运放电路是另一种常见的微分电路实现方式。
运放是运算放大器的简称，是一种高增益、差分输入的电子放大器。
一个基本的运放微分电路如下图所示：+-----------+| |Vin --| 运放电路 |--- Vout| |+-----------+运放微分电路的运作原理如下： 1. 运放的两个输入端分别连接到输入信号Vin和一个反馈电阻。
2. 当输入信号变化时，运放反馈电压会经过反馈电阻形成一个输出电压。
3. 根据运放特性，输出电压与输入电压的微分关系符合微分运算，即Vout=dVin/dt。
三、微分电路的应用微分电路在不同领域有着广泛的应用，下面列举了几个常见的应用场景：1.信号处理：微分电路可以用于信号的变换和处理，例如音频信号的降噪、图像的边缘检测等。
2.滤波器：微分电路可以用于滤波器的设计，例如高通滤波器、带通滤波器等。
微分电路微分电路（differential circuit）是指输出电压与输入电压的变化率成正比的电路。
电路结构如图W-1，微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，此电路的输出波形只反映输入波形的突变部分，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。
而对恒定部分则没有输出。
输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关（即电路的时间常数），R*C越小，尖脉冲波形越尖，反之则宽。
此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度，否则就失去了波形变换的作用，变为一般的RC 耦合电路了，一般R*C少于或等于输入波形宽度的 1/10就可以了。
微分电路主要用于脉冲电路、模拟计算机和测量仪器中。
最简单的微分电路由电容器C和电阻器R组成（图1a）。
若输入u i(t)是一个理想的方波（图1b），则理想的微分电路输出u0(t)是图1c的δ函数波：在t=0和t=T时（相当于方波的前沿和后沿时刻）, u i(t)的导数分别为正无穷大和负无穷大；在0<t<T时间内，其导数等于零。
微分电路的工作过程是：如RC的乘积，即时间常数很小，在t=0+即方波跳变时,电容器C 被迅速充电,其端电压，输出电压与输入电压的时间导数成比例关系。
实用微分电路的输出波形和理想微分电路的不同。
即使输入是理想的方波,在方波正跳变时,其输出电压幅度不可能是无穷大,也不会超过输入方波电压幅度E。
在0<t<T的时间内,也不完全等于零,而是如图1d的窄脉冲波形那样,其幅度随时间t的增加逐渐减到零。
同理,在输入方波的后沿附近,输出u0(t)是一个负的窄脉冲。
这种RC微分电路的输出电压近似地反映输入方波前后沿的时间变化率，常用来提取蕴含在脉冲前沿和后沿中的信息。
实际的微分电路也可用电阻器R和电感器L来构成（图2）。
有时也可用 RC和运算放大器构成较复杂的微分电路，但实际应用很少。
微分电路
微分电路是脉冲电路中最常用的波形变换电路，它和放大电路中的 RC 耦合电路很相似，见图。
当电路时间常数τ=RC<<t k 时，输入矩形脉冲，由于电容器充放电极快，输出可得到一对尖脉冲。
输入脉冲前沿则输出正向尖脉冲，输入脉冲后沿则输出负向尖脉冲。
这种尖脉冲常被用作触发脉冲或计数脉冲。
详细解释：
由低电平到高电平瞬间，电容处在充电阶段，在电容的两端堆积了电荷，造成电荷的移动而形成电流，刚开始的瞬间，电流最大，然后电流逐渐减小到0，这是因为输入电压由低到高时，电容在一瞬间相当于导通状态，电阻R上获得了最大的电流，在电阻上表现为电压，所以输出为高；
然后输入持续高电平时，直流电容不导通，故输出电压上升至最高点逐渐下降至0；而电容是储能元件，不能突变，所以是缓慢变化，在输入持续高电平时，电容是充满电的，有电压，但电流为0；
电流为0，但还是有电压的！！
而当输入电压由由高变为低时，充好电的电容这个时候开始放电，此时放电瞬间电流最大，放电的方向与刚开始充电的方向相反（电荷朝相反方向移动，规定开始充电的方向为正，放电的方向就为负），所以输出端的电压脉冲是向下的，也同样，电容放完电后，输出的电压为0.
电路的实质是电流的变化，在电阻上就转化为电压的变化，电容两端的充放电电流满足一定的微分关系，所以在电阻的电压上也反映出微分关系。
想了解更深一点，可以去看下《电路分析》，里面有很详细的说明和理论推导，还有更形象的图。
重复上述过程，oheah~~。
