Інтегратор

Схема інтегратора та часові діаграми його вхідної і вихідної напруг зображені на рис. 7. Схема інтегратора створена на основі інвертувального підсилювача заміною резистора Rзз конденсатором С. Враховуючи, що Іоп ® 0 (бо Rвх ® ∞), знаходимо іR= - іс .

Складемо рівняння за другим законом Кірхгофа для вхідного і вихідного контурів:

 

З теоретичних основ електротехніки відомо, що струм через конденсатор визначається як похідна від зміни величини заряду q за часом t:

.

Із наведеної вище системи рівнянь визначимо іR та uC, врахувавши, що u0=Uвих /KU®0

.

Підставляючи відомі значення у рівняння іR= - іС , отримаємо:

.

 

а)

 

б)

Рис. 7. Схема а) та часові діаграми вхідної і вихідної напруг інтегратора б)

 

Після інтегрування отримаємо

,

де – напруга на виході ОП в момент часу t = 0.

Якщо на вхід подати та прийняти що =0, рівняння для визначення вихідної напруги набуде вигляду

де τ = RC – стала часу резистивно-ємнісного кола.

З останнього рівняння видно, що за умови τ=RC =1 вихідна напруга пропорційна вхідній , а також тривалості інтегрування t. Це видно і з часових діаграм вхідної та вихідної напруг ( рис. 7, б).

На основі схеми інтегратора можна отримати генератор пилкоподібної напруги, якщо на вхід подавати змінну напругу прямокутної форми.

 

3.2. Схеми імпульсної техніки на основі ОП