英語翻譯：

【電】 integrated-circuit capacitor

分詞翻譯：

積分電路的英語翻譯：

【計】 intergrator

電容器的英語翻譯：

capacitor
【化】 capacitor; condenser
【醫】 capacitor; condenser

專業解析

積分電路電容器（Integrating Circuit Capacitor）是電子電路中實現積分運算功能的核心元件，常見于模拟信號處理、波形變換等場景。以下是其詳細解釋：

一、術語定義

在積分電路中，電容器（通常為無極性電容）與電阻串聯構成RC網絡。其作用是通過電容的充放電特性，将輸入電壓信號轉換為與時間相關的積分輸出。數學關系為： $$ V{text{out}} = -frac{1}{RC} int V{text{in}} , dt $$ 其中 ( R ) 為電阻值，( C ) 為電容值，( V{text{in}} ) 和 ( V{text{out}} ) 分别為輸入/輸出電壓。

二、工作原理

1. 電荷積累

   輸入電壓施加時，電容器通過電阻充電，電荷量 ( Q = C cdot V_c ) 隨輸入電壓的時間積分線性增長，輸出電壓正比于電容兩端電壓 ( V_c )。

2. 時間常數

   積分速度由時間常數 ( tau = RC ) 決定。較大 ( tau ) 值（如選用大容量電容）可實現慢速積分，適用于低頻信號處理；較小 ( tau ) 則響應更快。

三、關鍵特性

• 線性響應：理想積分電路要求電容器漏電流極小（如薄膜電容、陶瓷電容），确保積分線性度。
• 頻率依賴：對輸入信號頻率敏感，高頻分量被衰減，表現為低通濾波特性。
• 直流偏移：實際應用中需加入複位開關或反饋電阻，避免電容飽和。

四、典型應用場景

1. 波形轉換：将方波輸入轉換為三角波輸出（如函數發生器電路）。
2. 模拟計算：在模拟計算機中求解微分方程。
3. 控制系統：用于PID控制器的積分環節，消除穩态誤差。
4. 信號調理：對傳感器輸出信號（如加速度計）進行運動軌迹積分。

權威參考來源：

• 清華大學《模拟電子技術基礎》教材第5章
• TI應用筆記《Designing Op Amp Integrator Circuits》（文檔編號SBOA275A）
• IEEE論文《Capacitor Selection for Analog Integrators》（DOI:10.1109/TCSII.2020.3042056）
• 國家精品課程《電子線路設計》實驗手冊（西安電子科技大學）
• Wikipedia詞條"Integrator"（版本2025.07）

網絡擴展解釋

積分電路電容器是構成積分電路的核心元件，其作用是将輸入信號進行積分運算，實現輸出電壓與輸入電壓的時間積分成正比。以下是詳細解釋：

一、基本概念

在積分電路中，電容器通常與電阻串聯形成RC網絡，其結構如所述：電容器作為反饋元件接入運算放大器的反饋回路中，電阻則提供輸入信號路徑。這種組合使電路具備積分功能。

二、工作原理

1. 充放電特性
   電容器在積分電路中通過持續充放電積累電荷。如所述，由于電容值較大，前一個脈沖的電荷未完全釋放時，下一個脈沖繼續充電，導緻電容電壓隨輸入信號頻率或幅值變化。

2. 數學關系
   輸出電壓滿足公式： $$ V{out} = -frac{1}{RC}int V{in} , dt $$ 其中，R為輸入電阻，C為電容值。電容值越大，積分時間常數RC越長，對高頻信號的平滑效果越顯著（參考和）。

三、關鍵特性要求

• 大容量電容：需選擇較大電容值（如微法級），确保充放電過程足夠緩慢，滿足積分運算的連續性。
• 穩定性：電容的漏電流需小，避免電荷洩露導緻積分誤差。

四、應用場景

主要用于波形變換（如方波轉三角波）、信號濾波（低頻通過）和控制系統中的積分環節。

五、與其他電路的區别

與反相放大電路相比，積分電路的反饋元件是電容而非純電阻。反相放大電路中的并聯電容僅用于高頻濾波，而積分電路的電容直接決定運算特性。

分類

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