英语翻译：

【电】 integrated-circuit capacitor

分词翻译：

积分电路的英语翻译：

【计】 intergrator

电容器的英语翻译：

capacitor
【化】 capacitor; condenser
【医】 capacitor; condenser

专业解析

积分电路电容器（Integrating Circuit Capacitor）是电子电路中实现积分运算功能的核心元件，常见于模拟信号处理、波形变换等场景。以下是其详细解释：

一、术语定义

在积分电路中，电容器（通常为无极性电容）与电阻串联构成RC网络。其作用是通过电容的充放电特性，将输入电压信号转换为与时间相关的积分输出。数学关系为： $$ V{text{out}} = -frac{1}{RC} int V{text{in}} , dt $$ 其中 ( R ) 为电阻值，( C ) 为电容值，( V{text{in}} ) 和 ( V{text{out}} ) 分别为输入/输出电压。

二、工作原理

1. 电荷积累

   输入电压施加时，电容器通过电阻充电，电荷量 ( Q = C cdot V_c ) 随输入电压的时间积分线性增长，输出电压正比于电容两端电压 ( V_c )。

2. 时间常数

   积分速度由时间常数 ( tau = RC ) 决定。较大 ( tau ) 值（如选用大容量电容）可实现慢速积分，适用于低频信号处理；较小 ( tau ) 则响应更快。

三、关键特性

• 线性响应：理想积分电路要求电容器漏电流极小（如薄膜电容、陶瓷电容），确保积分线性度。
• 频率依赖：对输入信号频率敏感，高频分量被衰减，表现为低通滤波特性。
• 直流偏移：实际应用中需加入复位开关或反馈电阻，避免电容饱和。

四、典型应用场景

1. 波形转换：将方波输入转换为三角波输出（如函数发生器电路）。
2. 模拟计算：在模拟计算机中求解微分方程。
3. 控制系统：用于PID控制器的积分环节，消除稳态误差。
4. 信号调理：对传感器输出信号（如加速度计）进行运动轨迹积分。

权威参考来源：

• 清华大学《模拟电子技术基础》教材第5章
• TI应用笔记《Designing Op Amp Integrator Circuits》（文档编号SBOA275A）
• IEEE论文《Capacitor Selection for Analog Integrators》（DOI:10.1109/TCSII.2020.3042056）
• 国家精品课程《电子线路设计》实验手册（西安电子科技大学）
• Wikipedia词条"Integrator"（版本2025.07）

网络扩展解释

积分电路电容器是构成积分电路的核心元件，其作用是将输入信号进行积分运算，实现输出电压与输入电压的时间积分成正比。以下是详细解释：

一、基本概念

在积分电路中，电容器通常与电阻串联形成RC网络，其结构如所述：电容器作为反馈元件接入运算放大器的反馈回路中，电阻则提供输入信号路径。这种组合使电路具备积分功能。

二、工作原理

1. 充放电特性
   电容器在积分电路中通过持续充放电积累电荷。如所述，由于电容值较大，前一个脉冲的电荷未完全释放时，下一个脉冲继续充电，导致电容电压随输入信号频率或幅值变化。

2. 数学关系
   输出电压满足公式： $$ V{out} = -frac{1}{RC}int V{in} , dt $$ 其中，R为输入电阻，C为电容值。电容值越大，积分时间常数RC越长，对高频信号的平滑效果越显著（参考和）。

三、关键特性要求

• 大容量电容：需选择较大电容值（如微法级），确保充放电过程足够缓慢，满足积分运算的连续性。
• 稳定性：电容的漏电流需小，避免电荷泄露导致积分误差。

四、应用场景

主要用于波形变换（如方波转三角波）、信号滤波（低频通过）和控制系统中的积分环节。

五、与其他电路的区别

与反相放大电路相比，积分电路的反馈元件是电容而非纯电阻。反相放大电路中的并联电容仅用于高频滤波，而积分电路的电容直接决定运算特性。

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